Собственные происшествия и выбросы радиоактивности от линии HTR!

Новое расследование (1) ученым Райнером Мурманом о работе ториевого высокотемпературного реактора (THTR) AVR в Юлихе, который был остановлен в 1988 году, не только ставит под сомнение всю предыдущую официальную архитектуру безопасности этой линии реакторов, но и встряхивает ее. заявления международного ядерного сообщества о преимуществах реакторов нового поколения IV в их Фонде.

Примечательно, что эта критика исходит от ученого, который в течение многих лет проводил регулярные исследования линии HTR в Forschungszentrum Jülich и публикует о ней (2). С беспрецедентной степенью открытости эта «переоценка, связанная с безопасностью» является первой, которая выявляет значительные проблемы в эксплуатации и текущем демонтаже общего испытательного реактора (AVR) в Юлихе и решает проблему значительного радиоактивного загрязнения. Вот подробные результаты:

«Эта работа в основном касается некоторых неадекватно опубликованных, но имеющих отношение к безопасности проблем, связанных с работой АРН».

«Контур охлаждения АРН сильно загрязнен металлическими продуктами деления (Sr-90, Cs-137), что приводит к значительным проблемам с текущим демонтажом. Степень загрязнения точно не известна, но оценка экспериментов по осаждению продуктов деления предполагает, что это загрязнение достигло нескольких процентов от инвентарного количества активной зоны в конце эксплуатации и, таким образом, на несколько порядков выше, чем предварительные расчеты, а также значительно выше, чем загрязнение в больших LWR. Значительная часть этого загрязнения связана с графитовой пылью и поэтому частично подвижен при авариях со сбросом давления, что необходимо учитывать при оценке безопасности будущих реакторов ».

 

3. Недопустимо высокие температуры ядра являются причиной высоких выбросов.
«В результате загрязнение контура охлаждения АРН было вызвано в первую очередь не недостаточным качеством топливных элементов, как предполагалось ранее, а, скорее, недопустимо высокими температурами активной зоны, которые значительно ускорили выбросы. Недопустимо высокие температуры активной зоны были обнаружены только через год до завершения последней операции AVR, поскольку ядро ​​кластера из гальки еще не было измерено. Максимальные температуры ядра в AVR все еще неизвестны, но они были более чем на 1 K выше расчетных значений
не возможно."

4. Парогенератор был поврежден во время работы.
«Кроме того, на краю активной зоны были измерены азимутальные перепады температур до 200 K, что, вероятно, можно отнести к дисбалансу производительности. Время от времени подвергались потоку горячего газа с температурой выше 1100 ° C, который мог повредить парогенератор. измеряется выше сердечника ".

5. Работа АРН была небезопасной и ненадежной. В результате этих отрицательных свойств безопасности можно ожидать и в будущих реакторах поколения IV.
«Таким образом, не было безопасной и надежной работы АРН при температурах на выходе газа, подходящих для технологического тепла, как это предполагалось в основе разработки VHTR с галечным слоем в проекте« Поколение IV »».

6. Сферические тепловыделяющие сборки HTR не могут предотвратить утечку радиоактивности. Миф разоблачается как ложь.
«Проблемы загрязнения АРН также связаны с тем фактом, что неповрежденные тепловыделяющие сборки HTR не могут рассматриваться как почти полный барьер для металлических продуктов деления, как они являются для благородных газов. Металлы диффундируют в топливной активной зоне, в покрытиях и в графите. Прорыв через эти барьеры происходит при длительной нормальной работе, когда превышаются определенные температурные пределы, характерные для продуктов деления. Это нерешенное слабое место в HTR, которого нет в других реакторах ».

7. Происходит неконтролируемое (!) Распространение радионуклидов по всему контуру охлаждения.
«Еще одно слабое место HTR, которое способствовало загрязнению АРН, связано с тем, что нуклиды, выделяемые из тепловыделяющих элементов в HTR, неконтролируемо распределяются по всему охлаждающему контуру. Из-за высоких скоростей осаждения химически реактивных продуктов деления в контурах охлаждения HTR, а именно, активность, выделяемая из топливных сборок, не может быть удалена с помощью системы очистки, которая является стандартом для LWR ».

 

Комментарий: Итак, теперь мы знаем, почему операторы THTR Hamm так яростно сопротивлялись нашему запросу на регистр нуклидов после его закрытия. Дополнительная катастрофа стала бы очевидной и публичной!

8. Произошло попадание воды. В будущем они должны быть устранены с помощью дополнительных устройств.
«В случае попадания воды проникновение жидкой воды в гальку, как это произошло при аварии АРН, должно быть конструктивно исключено, чтобы предотвратить возможный положительный пустотный коэффициент реактивности с отклонением реактивности».

9. Газонепроницаемая оболочка (предохранительный контейнер) полностью отсутствует, но абсолютно необходима.
«Критерии максимально допустимой накопленной активности в охлаждающем контуре HTR были разработаны на основе постановлений Германии по проектным авариям, а также на основе требований технического обслуживания и демонтажа. Применение этих критериев к реакторам с галечным слоем приводит к заключению эта газонепроницаемая оболочка необходима, даже если не предполагается чрезмерных температур активной зоны ".

10. В своем исследовании автор обсуждает, следует ли в интересах безопасности вообще воздерживаться от температур горячего газа в будущем. Другими словами: очень высокотемпературный реактор (VHTR), который особенно популярен в поколении IV, создает особенно большое количество проблем, которые еще предстоит решить. Для этого необходима «очень обширная программа НИОКР», прежде чем будут предприняты дальнейшие шаги.

11. Дальнейшее развитие реактора с шаровидным слоем будет очень дорогостоящим, и поэтому необходимо заранее точно оценить экономические риски. Стоят ли такие огромные усилия?
«Для решения этих проблем будет незаменим экспериментальный реактор с галечным слоем, оснащенный широкими измерительными приборами. Перед тем, как начать программу НИОКР такого размера, необходимо провести технико-экономическое обоснование, включая оценку затрат, чтобы количественно оценить экономический риск такой разработки. "

12. Все предыдущие исследования безопасности HTR были неадекватными и слишком оптимистичными в своих выводах.
«Что касается запроектных аварий, проблемы безопасности в случае попадания воздуха / пожара в активной зоне еще не решены должным образом. Сравнительное исследование безопасности реакторов HTR с галькой, блочных HTR и LWR поколения III было бы полезным для получить более надежное заявление о безопасности нынешних концепций HTR с галечными сваями: с сегодняшней точки зрения, более ранние исследования безопасности реакторов с галечным слоем должны рассматриваться как слишком оптимистичные ».

 

После публикации этого критического исследования в рамках Исследовательского центра в Юлихе может быть только одно требование: больше никаких евро для исследований HTR и поколения IV; никакого строительства PBMR в ЮАР, у которого были бы именно упомянутые проблемы!

 

1. Райнер Мурманн: «Переоценка с точки зрения безопасности работы реактора AVR с шаровидным слоем и выводы для будущих реакторов». Сообщения из Forschungszentrum Jülich, 4275. ISSN 0944-2952.

2. Предыдущие публикации Райнера Мурмана по проблеме HTR:
1999: Мурманн, Хинссен, Латге: «Окисление углеродных материалов для инновационных энергетических систем (HTR, термоядерный реактор): состояние и дальнейшие потребности». Статья в книге. 11 страниц.
1999: Мурманн, Шенк, Верорден: «Оценка источника для малых HTR; немецкий подход, Материалы 1-го совещания, посвященного фундаментальным исследованиям в области высокотемпературной техники (включая исследования безопасности)». Статья в книге. 9 страниц.
2004: Кюн, Хинссен, Мурманн: «Различия между окислительным поведением графита топливного элемента A3 в воздухе и в паре и его значение для развития аварии в HTR». Труды ICAPP 04, Питтсбург, США
2004: Мурманн, Хинссен, Кюн: «Окислительное поведение графита матрицы тепловыделяющих элементов HTR в кислороде по сравнению со стандартным ядерным графитом». В: Ядерная инженерия и дизайн, 277 (2004), стр. 281-284.