Výňatky zo správy Lothara Hahna - jún 1988

Bezpečnostné problémy a riziká nehôd

Kapitola 6.) Bezpečnostné problémy a havarijné riziká modulu HTR a iných vysokoteplotných reaktorov

ku kapitole 8.) Problémy s proliferáciou na linke HTR

Z hľadiska bezpečnosti sú HTR, najmä malé vysokoteplotné reaktory HTR-Modul a HTR-100, vraj zázraky. Zainteresované strany uvádzajú tvrdenia, ktoré neobstoja pri kontrole. V diskusii o bezpečnosti na verejnosti dominujú propagandistické kampane, zatiaľ sa vynecháva potrebná diferencovaná úvaha.

Jadrový priemysel zvolil v zásade rovnaký prístup, aký bol zavedený začiatkom 70. rokov v diskusii o bezpečnosti o ľahkovodnom reaktore. Takýto štýl, v ktorom bagatelizácia a zatajovanie, dezinformácie a polopravdy nahrádzajú otvorenú diskusiu, uprednostňuje bezprecedentná izolácia bezpečnostnej diskusie od verejnej odbornej diskusie. Zlúčenie záujmov a aspoň ideálna vzájomná závislosť medzi konaním úradov, expertov (napr. TÜV, Gesellschaft für Reaktorsicherheit = GRS), poradenských služieb (napr. Reactor Safety Commission), veľkých výskumných inštitúcií (napr. jadrový výskumný ústav) a priemysel znamená, že neexistuje žiadny skutočne nezávislý monitorovací orgán a účinná demokratická kontrola je znemožnená.

Činnosť ad hoc diskusnej skupiny „Základné bezpečnostné otázky budúcich vysokoteplotných jadrových elektrární (HTR-500 / modul HTR)“ zriadenej predtým zodpovedným spolkovým ministrom vnútra (BMI) treba hodnotiť ako typickú dôsledkom takýchto podmienok. Tento výbor, zložený zo zástupcov úradov, odborníkov a priemyslu, diskutoval o bezpečnostných otázkach týkajúcich sa modulu HTR za zatvorenými dverami až do roku 1984. Skutočnou úlohou tohto nekontrolovateľného tajného orgánu bolo zrejme vyvinúť spoločnú stratégiu a interpretáciu bezpečnostných kritérií v očakávaní neskorších schvaľovacích procedúr s cieľom pripraviť hladké schválenie modulu HTR a HTR-500.

Technickým podkladom pre údajné bezpečnostné výhody HTR je zvyčajne nižšia hustota výkonu aktívnej zóny reaktora v porovnaní s ľahkovodným reaktorom, vyššia tepelná kapacita aktívnych zón a konštrukčných materiálov a ich vysoká teplotná odolnosť. Na základe toho sa tvrdí, že HTR sa v prípade zlyhania chladiacej kvapaliny správa dobromyseľne a pomaly, v prípade incidentov so zlyhaním odvodu zvyškového tepla prebieha proces vykurovania tak pomaly, že stále existuje veľké množstvo možnosti zásahu a nápravy na obnovenie kontroly nad incidentom. Okrem toho je vylúčené roztavenie aktívnej zóny ako v ľahkovodnom reaktore, pretože grafit sa netopí, ale pri teplote okolo 3500 o C sublimuje, teda pri teplotách, ktoré sa v malých a stredne veľkých vysokoteplotných reaktoroch aj tak dosiahnuť nedali. Vo všeobecnosti sa potom tvrdí, že na HTR nie je možná žiadna sekvencia havárií, v dôsledku ktorých by došlo k rádioaktívnym únikom, ktoré si vynútili opatrenia na kontrolu katastrof mimo zariadenia.

Takýto argument musí byť odmietnutý ako falošný a pochybný, pretože - vedome alebo nevedome? - obchádza skutočné bezpečnostné problémy HTR. Čiastočne je to založené na nesprávnom a nekritickom prenose bezpečnostných hľadísk v ľahkovodnom reaktore na HTR a teda na preceňovaní dôležitosti porúch chladenia v HTR.

Rovnako ako v prípade ľahkovodného reaktora je potenciál nebezpečenstva určený aj inventárom rádioaktívnych štiepnych produktov, ako aj ich prirodzenými mechanizmami uvoľňovania.

Celkový rádioaktívny inventár štiepnych produktov závisí predovšetkým od tepelnej kapacity reaktora a menej od typu reaktora. S modulom HTR je to teda približne 5 % oproti ľahkovodnému reaktoru triedy Biblis. Preto je tento inventár stále taký veľký (približne 2 x 1019 Becquerel), že uvoľnenie určitého percenta z tohto inventára je dostatočné na to, aby spôsobilo masívne škody na zdraví obyvateľstva. Platí to o to viac, že ​​malé vysokoteplotné reaktory by sa mali prednostne stavať v blízkosti sídiel.

Čo sa týka uvoľňovacích mechanizmov v HTR, je irelevantné, či je roztavenie aktívnej zóny možné alebo nie, ale závisí to od toho, či a kedy častice palivového prvku („obalená častica“) a palivové prvky stratia svoj retenčný účinok.o C a klesá pri teplotách medzi 2000 a 2500 o C prakticky stratené. To sú však presne tie teploty, ktoré sa dosahujú v THTR-300 a v HTR-500, ak zlyhá odvod zvyškového tepla. V prípade úniku v primárnom okruhu môže dôjsť k úniku do životného prostredia, najmä preto, že THTR-300 nemá žiadny kontajnment.

Modul HTR bol z bezpečnostného hľadiska navrhnutý tak, aby v prípade havárií zohrievania prekročila maximálna teplota v palivových kazetách kritickú teplotu 1600 z dôvodu pasívneho odvodu tepla. oNemalo by presiahnuť C. To sa však dá zaručiť len za určitých podmienok, vrátane účinnosti pasívneho odvodu tepla a úspešného vypnutia. Ak na to potrebné systémy nie sú k dispozícii vtedy, keď sú potrebné, môžu sa s modulom HTR vyvinúť aj nehodové sekvencie, počas ktorých teploty palivového článku nad 1600 oC zvýšenie. To znamená, že s modulom je možné aj masívne uvoľňovanie štiepneho produktu z palivových kaziet.

Rozhodujúce však je, že pomalšie správanie HTR pri poruche chladenia bolo kúpené okrem iného aj opatrením, ktoré je potenciálnou príčinou nehôd špecifických pre HTR: použitím grafitu ako moderátora resp. konštrukčný materiál. Napriek preventívnym opatreniam nie je možné vylúčiť veľký prienik vody (zo sekundárneho okruhu cez netesnosti parogenerátora) a vzduchu do primárneho okruhu. Ak dôjde k dodatočnej poruche bezpečnostných systémov, výsledkom sú vážne nehody s reakciami grafitu a vody a požiarmi grafitu. Tieto typy nehôd patria tiež medzi rizikové procesy v module HTR.

Okrem toho existuje veľké množstvo ďalších nehodových sekvencií s modulom HTR, z ktorých je tu bez ďalšej diskusie potrebné uviesť len niekoľko príčin:

  • Vonkajšie vplyvy, napr. B. havária lietadla, výbuchy, sabotáže, vojnové činy,
  • Porucha pasívnych komponentov, napr. B. potrubí, tlakových nádob, povrchových chladičov.

Ďalšie vplyvy, ktoré môžu mať priamy alebo nepriamy negatívny vplyv na bezpečnosť modulu HTR sú:

  • bezpečnostná koncepcia, ktorá bola zmenšená z nákladových dôvodov (napr. nedostatok kontajnmentu),
  • (v kombinácii s mnohými neúspechmi) malé prevádzkové skúsenosti s vysokoteplotnými reaktormi,
  • (v porovnaní s ľahkovodným reaktorom) nižšia hĺbka prieniku v bezpečnostných analýzach,
  • nedostatok komplexnej analýzy rizík pre modul HTR.

Pre posúdenie bezpečnosti modulu HTR je tiež potrebné určiť - bez toho, aby sme riešili všetky problémy súvisiace s bezpečnosťou -, že tento typ existuje iba na papieri a že niektoré z deklarovaných bezpečnostných výhod nemožno konkrétne skontrolovať. Skúsenosti ukázali, že veľká časť problémov súvisiacich s bezpečnosťou vyjde najavo až vtedy, keď je systém nastavený a prevádzkovaný, ako ukazuje príklad THTR-300.

Na záver načrtnutých bezpečnostných problémov možno konštatovať, že HTR – najmä vo svojej malej verzii ako modul HTR – má významné iné konštrukčné prvky ako z. B. ľahký vodný reaktor má na druhej strane, ale aj malý HTR má svoje špeciálne bezpečnostné nedostatky, ktoré môžu viesť k veľkým haváriám.

 


Horná časť stránkyHore na začiatok stránky - reaktorpleite.de


Kapitola 8.) Problémy s šírením na linke HTR

Otázka možnosti využitia štiepneho materiálu na účely technických zbraní bola doteraz s maximálnou starostlivosťou držaná mimo diskusie o HTR.

Preskúmanie technických aspektov problému šírenia je však nevyhnutné, ak chceme získať úplný obraz o všetkých aspektoch línie HTR. Diskusia o možných motívoch odklonu štiepneho materiálu na vojenské účely, ako aj o možnostiach a limitoch monitorovania tokov štiepneho materiálu tu bude vynechaná. Na tento účel sa odkazuje na iné publikácie; v tomto bode by to malo byť len o technických problémoch.

Pokiaľ ide o problémy so šírením reaktorovej linky, mali by sa z technického hľadiska položiť tieto otázky:

  • Na ktorých staniciach, cez ktoré prechádza palivo, sa nachádza štiepny materiál vo forme, ktorá je priamo vhodná pre zbrane, teda ako plutónium (akéhokoľvek izotopového zloženia) alebo ako vysoko obohatený urán 235?
  • Na ktorej z týchto staníc je možné odkloniť štiepny materiál na priame vojenské použitie?
  • Na ktorej z týchto staníc možno štiepny materiál rozvetviť vo forme, ktorá si vyžaduje fyzikálne a/alebo chemické ošetrenie predtým, ako sa môže použiť na vojenské účely?

Odpovede na tieto otázky by mali byť uvedené nižšie pre tri oblasti zásobovania, prevádzky reaktora a likvidácie.

Na strane ponuky je na niektorých staniciach vždy možnosť prístupu k obohatenému uránu 235.

Pri výrobe palivových článkov pre THTR-300 a AVR je U-235 priamo prístupný v rôznych procesných krokoch vo vysoko obohatenej forme, a to od obohatenia až po kompletizáciu palivových článkov.

Každá guľa palivového článku pre THTR-300 a približne polovica palivových článkov AVR (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH, Jülich) obsahuje približne 1 g vysoko obohateného U-235. Skladovacie a spracovateľské množstvo tohto materiálu v NUKEM je v rozmedzí 6 tony (požadované manipulačné množstvo je XNUMX t akéhokoľvek stupňa obohatenia).

Zmiznutie vysoko obohateného uránu 235 v rozsahu od 1 do 10 kg by preto mohlo zostať neodhalené.

Pre budúce elektrárne HTR sa plánuje len nízko obohatený urán. Ten je možné rozvetviť aj na uvedených staniciach, vrátane potrebných dopravných procesov; musí sa však ďalej obohacovať za účelom vojenského využitia, čo je v zásade možné realizovať v akomkoľvek type závodu na obohacovanie uránu – aj keď s rôznou námahou a časovou náročnosťou.

Čo sa týka možnosti rozvetvenia prevádzky reaktora, po havárii v Černobyle sa pri rôznych príležitostiach tvrdilo, že ruský reaktor RBMK sa používal na výrobu zbrojného plutónia a je na to obzvlášť vhodný, pretože sú odstránené alebo pridané palivové články. k nemu môže byť bez prerušenia nepretržitá prevádzka napájania. Je to však práve táto vlastnosť, ktorú má HTR do určitej miery a dokonca sa spomína ako zvláštna výhoda pre modul HTR („Neexistujú žiadne prestoje na výmenu palivových článkov a žiadne súvisiace prevádzkové procesy.“) Kvôli kontinuálne prikladanie a odoberanie a Vzhľadom na šikovnosť palivových kaziet je technicky možné kedykoľvek počas ich pobytu v areáli reaktora časť z nich odkloniť.

Metrologické a účtovné zaznamenávanie palivových článkov MAAE a EURATOM nemôže poskytnúť úplnú ochranu proti zneužitiu z dôvodu metodiky merania, nepresností merania a náhodného vzorkovania pri monitorovaní.

Aj po plánovanom použití v reaktore palivo obsahuje štiepny materiál vhodný na použitie v zbraniach. Palivové články THTR a AVR stratégie tórium/urán obsahujú okrem zvyšku uránu-235 aj kvalitné jadrové palivo U-233, ktoré je v zásade vhodné aj na zbrojné účely. Vyhorené palivo všetkých budúcich vysokoteplotných reaktorov obsahuje – podobne ako v ľahkovodnom reaktore – plutónium a ďalšie aktinidy. Zmes izotopov plutónia je v zásade vhodná pre zbrane.

Pokiaľ sú U-233 a plutónium uzavreté v palivových článkoch, tieto štiepne materiály nie sú prístupné priamo. Môžete k nim získať prístup iba prostredníctvom procesu opätovného spracovania.

Civilné prepracovanie palivových článkov HTR - ako bolo uvedené vyššie - doteraz zlyhalo okrem iného v dôsledku nevyriešených problémov s bezpečnosťou a radiačnou ochranou (napr. v súvislosti so spaľovaním grafitu).

Na rozdiel od možného rozsiahleho zavedenia prepracovania palivových článkov HTR za účelom výroby jadrového paliva by sa pri vojenskom variante mohli ignorovať technické a ekonomické problémy. Okrem toho by sa mohli zanedbať aspekty radiačnej ochrany (tak pre zamestnancov, ako aj pre obyvateľstvo). Napokon, veľkosť systému by sa dala určiť čisto z vojenského hľadiska a ponechať relatívne malý (napríklad ako laboratórny systém). 

Vyhorený palivový článok vyrobený z nízko obohateného uránu 235 obsahuje približne 0,1 g plutónia. Materiál na atómovú bombu by sa teda teoreticky dal získať spracovaním 50.000 1000 guľôčok vyhoreného palivového článku, teda s priepustnosťou XNUMX XNUMX guľôčok denne za menej ako dva mesiace. Z týchto hľadísk a v týchto mierkach je táto cesta len zdanlivo zložitejšia a technicky náročnejšia ako cez výrobu plutónia z iných reaktorových liniek. V každom prípade je maskovanie jednoduchšie, najmä preto, že palivové články rozvetvené v ktoromkoľvek bode môžu byť nahradené maketami.

Z tohto pohľadu má však HTR jedinečnú vlastnosť, ktorá sa dá využiť vojensky: dá sa využiť ako efektívny producent trícia. Generovanie trícia na účely použitia v atómových bombách môže byť riadené pomocou vhodného zloženia paliva (napr. pridaním lítia) a môže byť z vojenského hľadiska zaujímavé pre technicky dobre vyvinuté štáty s jadrovými zbraňami. Americký poskytovateľ HTR sa dokonca nehanebne pokúsil preniknúť do zbrojárskeho sektora s touto vojenskou možnosťou.

V súhrne možno konštatovať, že prevádzka vysokoteplotných reaktorov vrátane staníc na dodávku a likvidáciu paliva predstavuje špecifické riziko proliferácie. Čo sa týka odklonu materiálov pre jadrové štiepne bomby (urán, plutónium), vznikajú situácie kvalitatívne porovnateľné s reaktormi RBMK a ťažkovodným reaktorom. Pokiaľ ide o výrobu trícia na použitie v bombách, HTR má osobitný vojenský význam.

 

(Uvoľňovanie atómového žiarenia od začiatku 1940. rokov XNUMX. storočia: pozri INES - Medzinárodná hodnotiaca stupnica a zoznam jadrových nehôd na celom svete)


- Mapa jadrového sveta -

Mapa atómového sveta - Google Maps! - Stav spracovania ku dňu zverejnenia 23.08.2015Mapa atómového sveta - Google Maps! - Stav spracovania 25.11.2016Od ťažby a spracovania uránu, cez jadrový výskum, výstavbu a prevádzku jadrových zariadení vrátane havárií v jadrových elektrárňach, až po manipuláciu s uránovou muníciou, jadrovými zbraňami a jadrovým odpadom.
- Celosvetovo, takmer všetko na prvý pohľad s Mapami Google -


späť k

Štúdie o THTR

***

Žiadosť o dary

- THTR-Rundbrief vydáva 'BI Environmental Protection Hamm' a je financovaný z darov.

- THTR-Rundbrief sa medzičasom stal veľmi sledovaným informačným médiom. Stále však vznikajú náklady v dôsledku rozširovania webovej stránky a tlače ďalších informačných listov.

- THTR-Rundbrief podrobne skúma a podáva správy. Aby sme to dokázali, sme odkázaní na dary. Tešíme sa z každého daru!

Dary účtu:

BI ochrana životného prostredia Hamm
Účel: kruhový THTR
IBAN: DE31 4105 0095 0000 0394 79
BIC: WELADED1HAM

***


Horná časť stránkyŠípka hore – nahor do hornej časti stránky

***

GTranslate

deafarbebgzh-CNhrdanlenettlfifreliwhihuidgaitjakolvltmsnofaplptruskslessvthtrukvi
rb-140-title-picture.jpg