Inherentné incidenty a emisie rádioaktivity z linky HTR!

Nové vyšetrovanie (1) od vedca Rainera Moormanna o prevádzke tóriového vysokoteplotného reaktora (THTR) AVR v Jülichu, ktorý bol odstavený v roku 1988, nielenže spochybňuje celú doterajšiu oficiálnu bezpečnostnú architektúru tohto reaktorového radu, ale otriasa aj vyhlásenia medzinárodného jadrového spoločenstva o výhodách reaktorov novej generácie IV v ich základoch.

Je pozoruhodné, že táto kritika pochádza od vedca, ktorý už mnoho rokov pravidelne skúma linku HTR vo Forschungszentrum Jülich a publikoval o tom (2). S bezprecedentným stupňom otvorenosti je toto „prehodnotenie súvisiace s bezpečnosťou“ prvé, ktoré odhalilo významné problémy pri prevádzke a súčasnej demontáži všeobecného testovacieho reaktora (AVR) v Jülichu a riešilo značnú rádioaktívnu kontamináciu. Tu sú podrobné výsledky:

"Táto práca sa zaoberá najmä niektorými neadekvátne publikovanými, ale bezpečnostnými problémami prevádzky AVR."

"Chladiaci okruh AVR je silne znečistený produktmi štiepenia kovov (Sr-90, Cs-137), čo vedie k značným problémom pri súčasnej demontáži. Rozsah znečistenia nie je presne známy, ale vyhodnotenie experimentov s depozíciou štiepnych produktov naznačuje, že táto kontaminácia dosiahla na konci prevádzky niekoľko percent zásob aktívnej zóny a je teda rádovo vyššia ako predbežné výpočty a tiež značne vyššia ako kontaminácia vo veľkých LWR. Významná časť tejto kontaminácie je viazaná na grafitový prach a je preto čiastočne mobilný pri haváriách s odľahčením tlaku, čo sa musí brať do úvahy pri hodnotení bezpečnosti budúcich reaktorov.“

 

3. Neprípustne vysoké teploty jadra sú príčinou vysokých únikov.
"Výsledkom bolo, že kontaminácia chladiaceho okruhu AVR nebola primárne spôsobená nedostatočnou kvalitou palivových článkov, ako sa pôvodne predpokladalo, ale skôr neprípustne vysokými teplotami aktívnej zóny, ktoré značne urýchlili úniky. Neprípustne vysoké teploty aktívnej zóny boli objavené až po 1 roku pred ukončením konečnej prevádzky AVR, keďže jadro kamienkového klastra ešte nebolo inštrumentovateľné. Maximálne teploty jadra v AVR sú stále neznáme, ale boli o viac ako 200 K vyššie ako vypočítané hodnoty
nemožné."

4. Parogenerátor bol počas prevádzky poškodený.
"Okrem toho boli na okraji aktívnej zóny namerané azimutálne teplotné rozdiely až 200 K, čo možno pravdepodobne pripísať výkonnostnej nerovnováhe. Príležitostne sa vyskytovali pramene horúceho plynu s teplotami nad 1100 °C, ktoré mohli poškodiť parogenerátor." merané nad jadrom“.

5. Prevádzka AVR bola nebezpečná a nespoľahlivá. V dôsledku toho možno tieto negatívne bezpečnostné vlastnosti očakávať aj v budúcich reaktoroch IV. generácie.
"Neexistovala preto žiadna bezpečná a spoľahlivá prevádzka AVR pri výstupných teplotách plynu vhodných pre procesné teplo, ako sa predpokladalo ako základ pre vývoj kamienkového lôžka VHTR v projekte IV. generácie."

6. Guľové palivové články HTR nemôžu zabrániť úniku rádioaktivity. Mýtus je odhalený ako lož.
"Problémy s kontamináciou AVR súvisia aj so skutočnosťou, že neporušené palivové články HTR nemožno považovať za takmer úplnú bariéru pre produkty štiepenia kovov, ako je to v prípade vzácnych plynov. Kovy difundujú v palivovom jadre, v povlakoch a v grafite." Prielom cez toto Bariéry nastávajú pri dlhodobej normálnej prevádzke, keď sú prekročené určité teplotné limity špecifické pre štiepny produkt. Toto je nevyriešené slabé miesto v HTR, ktoré v iných reaktoroch neexistuje."

7. Dochádza k nekontrolovanej (!) distribúcii rádioaktívnych nuklidov po celom chladiacom okruhu.
"Ďalším slabým miestom HTR, ktoré prispelo ku kontaminácii AVR, je skutočnosť, že nuklidy uvoľnené z palivových článkov v HTR sú nekontrolovane distribuované po celom chladiacom okruhu. Vzhľadom na vysoké rýchlosti depozície chemicky reaktívnych produktov štiepenia v chladiacich okruhoch HTR totiž aktivitu uvoľnenú z palivových kaziet nemožno odstrániť pomocou čistiaceho systému, ako je to štandardom v LWR.

 

Komentár: Takže už vieme, prečo sa prevádzkovatelia THTR Hamm tak násilne bránili našej žiadosti o nuklidový register po jeho odstavení. Ďalšia katastrofa by bola zrejmá a verejná!

8. Došlo k vniknutiu vody. Tie musia byť v budúcnosti eliminované dodatočnými zariadeniami.
"V prípade vniknutia vody je potrebné štrukturálne vylúčiť prenikanie tekutej vody do štrku, ako sa to stalo pri havárii AVR, aby sa predišlo možnému kladnému koeficientu reaktivity s odchýlkou ​​reaktivity."

9. Plynotesný obal (bezpečnostná nádoba) úplne chýba, ale je absolútne nevyhnutný.
"Kritériá pre maximálne únosnú akumulovanú činnosť v chladiacom okruhu HTR boli vypracované na základe nemeckých vyhlášok pre projektové havárie, ako aj na základe požiadaviek z údržby a demontáže. Aplikácia týchto kritérií na reaktory s okruhliakmi vedie k záveru že plynotesná izolácia je potrebná aj vtedy, ak sa nepredpokladajú žiadne nadmerné teploty jadra."

10. Vo svojej štúdii autor hovorí o tom, či by sa v záujme bezpečnosti malo v budúcnosti vo všeobecnosti zdržať teplôt horúcich plynov. Inými slovami: Reaktor s veľmi vysokou teplotou (VHTR), ktorý bol obzvlášť obľúbený vo štvrtej generácii, vytvára mimoriadne veľké množstvo problémov, ktoré ešte treba vyriešiť. Pred prijatím ďalších krokov by bol na to nevyhnutný „veľmi rozsiahly program výskumu a vývoja“.

11. Ďalší vývoj kamienkového reaktora bude veľmi nákladný, a preto by sa ekonomické riziká mali vopred presne odhadnúť. Stojí to obrovské úsilie vôbec za to?
"Na vyriešenie týchto problémov by bol nevyhnutný extenzívne prístrojový experimentálny reaktor so štrkovým lôžkom. Pred spustením programu výskumu a vývoja takéhoto rozsahu by sa mala vypracovať štúdia uskutočniteľnosti vrátane odhadu nákladov, aby bolo možné kvantifikovať ekonomické riziko tohto vývoja." "

12. Všetky predchádzajúce štúdie bezpečnosti HTR boli vo svojich záveroch nedostatočné a príliš optimistické.
"Pokiaľ ide o nadprojektové havárie, bezpečnostné problémy v prípade vniknutia vzduchu / požiaru aktívnej zóny ešte neboli adekvátne vyriešené. Porovnávacia bezpečnostná štúdia kamienkových HTR, blokových HTR a generácie III LWR by pomohla." získajte spoľahlivejšie vyhlásenie o bezpečnosti súčasných kamienkových HTR konceptov: Z dnešného pohľadu sa predchádzajúce bezpečnostné štúdie pre reaktory s okruhliakmi musia považovať za príliš optimistické.

 

Po zverejnení tejto kritickej štúdie v rámci Výskumného centra Jülich môže existovať len jedna požiadavka: Už žiadne euro na výskum HTR a IV. žiadna výstavba PBMR v Južnej Afrike, ktorá by mala presne spomínané problémy!

 

1. Rainer Moormann: „Prehodnotenie prevádzky reaktora AVR s okruhliakmi a závery pre budúce reaktory súvisiace s bezpečnosťou“. Správy z Forschungszentrum Jülich, 4275. ISSN 0944-2952.

2. Predchádzajúce publikácie Rainera Moormanna o probléme HTR:
1999: Moormann, Hinssen, Latge: "Oxidácia materiálov na báze uhlíka pre inovatívne energetické systémy (HTR, fúzny reaktor): stav a ďalšie potreby". Článok v knihe. 11 strán.
1999: Moormann, Schenk, Verorden: "Odhad zdrojového termínu pre malé HTR; nemecký prístup Zborník z prieskumu 1. stretnutia o základných štúdiách v oblasti vysokoteplotného inžinierstva (vrátane bezpečnostných štúdií)". Článok v knihe. 9 strán.
2004: Kühn, Hinssen, Moormann: "Rozdiely medzi oxidačným správaním grafitov s matricou palivových prvkov A3 vo vzduchu a v pare a ich význam pre priebeh nehôd v HTR". Proceedings of the ICAPP 04, Pittsburg, USA
2004: Moormann, Hinssen, Kühn: "Oxidačné správanie grafitu s matricou palivového prvku HTR v kyslíku v porovnaní so štandardným jadrovým grafitom". In: Nuclear Engineering and Design, 277 (2004), s. 281-284