Mga sipi mula sa ulat ni Lothar Hahn - Hunyo 1988

Mga problema sa kaligtasan at panganib sa aksidente

Kabanata 6.) Mga problema sa kaligtasan at mga panganib sa aksidente ng HTR module at iba pang mga reactor na may mataas na temperatura

hanggang kabanata 8.) Paglaganap ng mga problema sa linya ng HTR

Sa mga tuntunin ng kaligtasan, ang HTR, lalo na ang maliliit na high-temperature reactor na HTR-Modul at HTR-100, ay sinasabing mga himala. Ang mga interesadong partido ay gumagawa ng mga pahayag na hindi naninindigan sa pagsisiyasat. Ang mga kampanyang propaganda ay nangingibabaw sa debate sa seguridad sa publiko, ang kinakailangang pagkakaiba-iba na pagsasaalang-alang ay hanggang ngayon ay tinanggal.

Sa prinsipyo, ang parehong diskarte ay pinili ng industriya ng nukleyar na ipinakilala sa simula ng 70s sa debate sa kaligtasan tungkol sa light water reactor. Ang ganitong istilo, kung saan ang trivialization at pagtatago, maling impormasyon at kalahating katotohanan ang pumalit sa bukas na talakayan, ay pinapaboran ng hindi pa naganap na paghihiwalay ng debate sa seguridad mula sa pampublikong talakayan ng espesyalista. Ang pagsasama-sama ng mga interes at ang hindi bababa sa perpektong pagkakaugnay sa pagitan ng mga aksyon ng mga awtoridad, mga eksperto (hal. TÜV, Gesellschaft für Reaktorsicherheit = GRS), mga serbisyo sa pagpapayo (hal. Reactor Safety Commission), malalaking institusyong pananaliksik (eg nuclear research facility) at industriya ay nangangahulugan na walang tunay na independiyenteng katawan ng pagsubaybay na umiiral at ang epektibong demokratikong kontrol ay hindi pinagana.

Ang aktibidad ng isang ad hoc na grupo ng talakayan na "Mga pangunahing isyu sa kaligtasan ng mga hinaharap na high-temperature nuclear power plant (HTR-500 / HTR module)" na itinakda ng Federal Minister of the Interior (BMI) na dating responsable ay tasahin bilang isang karaniwang kahihinatnan ng naturang mga kondisyon. Ang komite na ito, na binubuo ng mga kinatawan mula sa mga awtoridad, eksperto at industriya, ay tinalakay ang mga isyu sa seguridad na nauugnay sa HTR module sa likod ng mga saradong pinto hanggang 1984. Ang aktwal na gawain ng hindi makontrol na lihim na katawan na ito ay malinaw na bumuo ng isang karaniwang diskarte at interpretasyon ng pamantayan sa kaligtasan bilang pag-asa sa mga susunod na pamamaraan ng pag-apruba upang maihanda ang maayos na pag-apruba ng HTR module at ng HTR-500.

Ang teknikal na background para sa di-umano'y mga bentahe sa kaligtasan ng HTR ay karaniwang ang mas mababang density ng kapangyarihan ng reactor core kumpara sa light water reactor, ang mas mataas na kapasidad ng init ng core at structural na mga materyales at ang kanilang mataas na temperatura na pagtutol. Batay dito, pinagtatalunan na ang isang HTR ay kumikilos nang maganda at tamad kung sakaling magkaroon ng pagkabigo ng coolant; sa kaganapan ng mga insidente na may pagkabigo sa natitirang pag-alis ng init, ang proseso ng pag-init ay tumatakbo nang napakabagal na mayroon pa ring malaking bilang. ng mga opsyon sa interbensyon at pagwawasto upang maibalik ang kontrol ng insidente. Bilang karagdagan, ang isang core meltdown tulad ng sa light water reactor ay hindi kasama, dahil ang graphite ay hindi natutunaw, ngunit sa paligid ng 3500 ^o C sublimes, ibig sabihin, sa mga temperatura na hindi maabot sa maliit at katamtamang laki ng mga high-temperature na reactor. Sa pangkalahatan, pagkatapos ay iginiit na sa HTR walang posibleng pagkakasunod-sunod ng aksidente, bilang resulta kung saan magkakaroon ng mga radioactive na paglabas na ginagawang kinakailangan ang mga hakbang sa pagkontrol sa sakuna sa labas ng pasilidad.

Ang ganitong argumento ay dapat tanggihan bilang mali at kahina-hinala dahil ito - sinasadya o hindi? - nilalampasan ang aktwal na mga problema sa seguridad ng HTR. Bahagyang nakabatay ito sa isang hindi tama at hindi kritikal na paglipat ng mga pagsasaalang-alang sa kaligtasan sa light water reactor sa HTR at sa gayon ay overestimate ang kahalagahan ng mga pagkabigo sa paglamig sa HTR.

Tulad ng kaso ng light water reactor, ang potensyal ng panganib ay natutukoy din sa pamamagitan ng imbentaryo ng mga radioactive fission na produkto gayundin ng kanilang mga natural na mekanismo ng paglabas.

Ang kabuuang radioactive na imbentaryo ng mga produktong fission ay pangunahing nakasalalay sa thermal capacity ng reactor at mas mababa sa uri ng reactor. Sa HTR module, ito ay humigit-kumulang 5% ng isang light water reactor ng klase ng Biblis. Alinsunod dito, napakalaki pa rin ng imbentaryo na ito (tinatayang 2 x 10¹⁹ Becquerel) na ang pagpapalabas ng isang porsyento ng imbentaryo na ito ay sapat na upang magdulot ng malaking pinsala sa kalusugan ng populasyon. Ito ay higit na totoo dahil ang mga maliliit na reactor na may mataas na temperatura ay mas mainam na itayo malapit sa mga pamayanan.

Tungkol sa mga mekanismo ng paglabas sa HTR, ito ay walang kaugnayan kung ang core meltdown ay posible o hindi, ngunit ito ay depende sa kung at kailan ang mga particle ng elemento ng gasolina (("coated particel") at ang mga elemento ng gasolina ay mawawala ang kanilang epekto sa pagpapanatili^o C at bumababa sa temperatura sa pagitan ng 2000 at 2500 ^o C halos nawala. Gayunpaman, ito ang eksaktong mga temperatura na naabot sa THTR-300 at sa HTR-500 kung nabigo ang natitirang pag-alis ng init. Sa kaganapan ng isang pagtagas sa pangunahing circuit, ang mga paglabas sa kapaligiran ay maaaring mangyari, lalo na dahil ang THTR-300 ay walang containment.

Ang HTR module ay idinisenyo mula sa isang punto ng kaligtasan sa paraang, sa kaganapan ng pag-init ng mga aksidente, ang pinakamataas na temperatura sa mga fuel assemblies ay lumampas sa kritikal na temperatura na 1600 dahil sa passive heat dissipation ^oHindi dapat lumampas sa C. Gayunpaman, ito ay magagarantiya lamang sa ilalim ng ilang mga kundisyon, kabilang ang pagiging epektibo ng passive heat dissipation at matagumpay na pagsara. Kung ang mga system na kinakailangan para dito ay hindi magagamit kapag sila ay kinakailangan, ang mga pagkakasunud-sunod ng aksidente ay maaari ding bumuo sa HTR module, kung saan ang temperatura ng elemento ng gasolina ay higit sa 1600 ^oC pagtaas. Nangangahulugan ito na ang malalaking paglabas ng produkto ng fission mula sa mga fuel assemblies ay posible rin sa module.

Ang mapagpasyahan, gayunpaman, ay ang mas mabagal na pag-uugali ng HTR sa kaganapan ng isang pagkabigo sa paglamig ay binili, bukod sa iba pang mga bagay, na may isang panukalang maaaring maging sanhi ng mga aksidenteng partikular sa HTR: ang paggamit ng grapayt bilang isang moderator at materyal na istruktura. Sa kabila ng mga hakbang sa pag-iingat, hindi maitatanggi na magkakaroon ng malaking pagpasok ng tubig (mula sa pangalawang circuit sa pamamagitan ng paglabas ng steam generator) at pagpasok ng hangin sa pangunahing circuit. Kung mayroong karagdagang pagkabigo sa mga sistema ng kaligtasan, ang mga malubhang aksidente na may mga reaksyon ng graphite-water at sunog ng grapayt ang resulta. Ang mga ganitong uri ng aksidente ay kabilang din sa mga prosesong nangingibabaw sa panganib sa HTR module.

Bilang karagdagan, mayroong isang malaking bilang ng iba pang mga pagkakasunud-sunod ng aksidente sa HTR module, kung saan ilang mga dahilan lamang ang dapat banggitin dito nang walang karagdagang talakayan:

• Mga panlabas na impluwensya, hal. B. pagbagsak ng eroplano, pagsabog, pamiminsala, mga pagkilos ng digmaan,
• Pagkabigo ng mga passive na bahagi, hal. B. ng mga pipeline, pressure vessel, surface cooler.

Ang iba pang mga impluwensya na maaaring magkaroon ng direkta o hindi direktang negatibong epekto sa kaligtasan ng HTR module ay:

• ang konsepto ng seguridad, na pinaliit para sa mga dahilan ng gastos (hal. ang kawalan ng pagpigil),
• ang (kasama ang maraming pag-urong) maliit na karanasan sa pagpapatakbo sa mga reaktor na may mataas na temperatura,
• ang (kumpara sa light water reactor) mas mababang lalim ng pagtagos sa mga pagsusuri sa kaligtasan,
• ang kakulangan ng komprehensibong pagsusuri sa panganib para sa HTR module.

Para sa pagtatasa ng kaligtasan ng HTR module, nananatili rin itong matukoy - nang hindi tinutugunan ang lahat ng mga problemang nauugnay sa kaligtasan - na ang ganitong uri ay umiiral lamang sa papel at ang ilan sa mga inaangkin na mga benepisyo sa kaligtasan ay hindi maaaring partikular na masuri. Ipinakita ng karanasan na ang malaking bahagi ng mga problemang nauugnay sa kaligtasan ay malalaman lamang kapag na-set up at pinaandar ang isang system, gaya ng ipinapakita ng halimbawa ng THTR-300.

Bilang konklusyon ng mga nakabalangkas na problema sa kaligtasan, masasabi na ang HTR - lalo na sa maliit na bersyon nito bilang isang HTR module - ay may makabuluhang iba pang mga tampok ng disenyo kaysa sa z. B. ang light water reactor ay, sa kabilang banda, ngunit ang maliit na HTR ay may mga espesyal na kakulangan sa kaligtasan, na maaaring humantong sa mga malalaking aksidente.

tuktok ng pahinang

Kabanata 8.) Mga problema sa paglaganap sa linya ng HTR

Ang tanong ng posibilidad ng paggamit ng fissile na materyal para sa mga layuning teknikal na armas ay hanggang ngayon ay hindi napag-uusapan tungkol sa HTR nang may lubos na pangangalaga.

Ang pagsisiyasat ng mga teknikal na aspeto ng problema sa paglaganap ay kinakailangan, gayunpaman, kung nais ng isang tao na makakuha ng kumpletong larawan ng lahat ng aspeto ng linya ng HTR. Ang isang talakayan ng mga posibleng motibo para sa paglilipat ng fissile na materyal para sa mga layuning militar pati na rin ang mga posibilidad at limitasyon ng pagsubaybay sa mga daloy ng fissile na materyal ay ibibigay dito. Para dito, ang sanggunian ay ginawa sa iba pang mga publikasyon; sa puntong ito dapat ay tungkol lamang sa mga isyung teknikal.

Tungkol sa mga problema sa paglaganap ng isang linya ng reaktor, ang mga sumusunod na katanungan ay dapat itanong mula sa isang teknikal na pananaw:

• Sa aling mga istasyon kung saan dumadaan ang gasolina ay ang fissile na materyal sa isang anyo na direktang angkop para sa mga armas, ibig sabihin bilang plutonium (ng anumang isotopic na komposisyon) o bilang lubos na pinayaman na uranium 235?
• Saan sa mga istasyong ito maaaring ilihis ang fissile material para sa direktang paggamit ng militar?
• Alin sa mga istasyong ito ang maaaring magsanga ng fissile na materyal sa isang anyo na nangangailangan ng pisikal at/o kemikal na paggamot bago ito magamit para sa mga layuning militar?

Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay dapat na nakabalangkas sa ibaba para sa tatlong bahagi ng supply, pagpapatakbo ng reaktor at pagtatapon.

Sa panig ng supply, palaging may posibilidad ng pag-access sa enriched uranium 235 sa ilang mga istasyon.

Sa paggawa ng mga elemento ng gasolina para sa THTR-300 at ang AVR, ang U-235 ay direktang naa-access sa iba't ibang mga hakbang sa proseso sa isang napakahusay na anyo, lalo na mula sa pagpapayaman hanggang sa pagkumpleto ng mga elemento ng gasolina.

Ang bawat fuel element ball para sa THTR-300 at humigit-kumulang kalahati ng AVR fuel elements (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH, Jülich) bawat isa ay naglalaman ng humigit-kumulang 1 g ng lubos na pinayaman na U-235. Ang dami ng imbakan at pagproseso ng materyal na ito sa NUKEM ay nasa hanay ng isang tonelada (ang hinihiling na dami ng paghawak ay 6 t ng anumang antas ng pagpapayaman).

Ang pagkawala ng lubos na pinayaman na uranium 235 sa hanay na 1 hanggang 10 kg ay maaaring hindi matukoy.

Tanging ang low-enriched na uranium ang pinlano para sa hinaharap na mga halaman ng HTR. Maari rin itong sanga sa mga istasyong nabanggit, kasama ang mga kinakailangang proseso ng transportasyon; gayunpaman, ito ay dapat na higit pang pagyamanin para sa layunin ng paggamit ng militar, na sa prinsipyo ay maaaring isagawa sa anumang uri ng uranium enrichment plant - kahit na may iba't ibang pagsisikap at oras na kinakailangan.

Tungkol sa posibilidad na sumanga ang operasyon ng reaktor, pagkatapos ng aksidente sa Chernobyl, ang assertion ay ginawa sa iba't ibang okasyon na ang Russian RBMK reactor ay ginamit para sa paggawa ng mga armas plutonium at partikular na angkop para dito dahil ang mga elemento ng gasolina ay tinanggal o idinagdag. dito nang hindi naaabala ang patuloy na pagpapatakbo ng kuryente. Gayunpaman, tiyak na ang pag-aari na ito ang mayroon ang HTR sa isang partikular na antas, at binanggit pa nga ito bilang isang partikular na kalamangan para sa HTR module ("Walang mga downtime para sa mga pagbabago sa elemento ng gasolina at walang nauugnay na mga proseso ng pagpapatakbo.") Dahil sa patuloy na pagdaragdag at pag-withdraw at Dahil sa pagiging madaling gamitin ng mga fuel assemblies, teknikal na posible sa anumang oras sa oras ng kanilang paninirahan sa site ng reactor na ilihis ang bahagi ng mga ito.

Ang metrological at accounting recording ng mga elemento ng gasolina ng IAEA at EURATOM ay hindi maaaring mag-alok ng kumpletong proteksyon laban sa diversion dahil sa pamamaraan ng pagsukat, mga kamalian sa pagsukat at ang random na sampling na katangian ng pagsubaybay.

Kahit na matapos ang nakatakdang paggamit nito sa reactor, ang gasolina ay naglalaman ng fissile material na angkop para gamitin sa mga armas. Ang THTR at AVR fuel elements ng thorium / uranium strategy ay naglalaman, bilang karagdagan sa natitira sa uranium-235, ang mataas na kalidad na nuclear fuel na U-233, na sa prinsipyo ay angkop din para sa mga layunin ng armas. Ang ginastos na gasolina ng lahat ng hinaharap na mataas na temperatura na reactor ay naglalaman ng - katulad ng light water reactor - plutonium at iba pang actinides. Ang pinaghalong plutonium isotopes ay karaniwang angkop para sa mga armas.

Hangga't ang U-233 at ang plutonium ay nakapaloob sa mga elemento ng gasolina, ang mga fissile na materyales na ito ay hindi direktang ma-access. Makakakuha ka lamang ng access sa mga ito sa pamamagitan ng proseso ng muling pagproseso.

Ang isang civil reprocessing ng HTR fuel elements - tulad ng nabanggit sa itaas - ay nabigo sa ngayon, bukod sa iba pang mga bagay, dahil sa hindi nalutas na mga problema sa kaligtasan at proteksyon ng radiation (hal. may kaugnayan sa pagkasunog ng grapayt).

Sa kaibahan sa posibleng malakihang pagpapakilala ng reprocessing ng HTR fuel elements para sa layunin ng paggawa ng nuclear fuel, ang mga problemang teknikal at pang-ekonomiya ay maaaring balewalain sa isang variant ng militar. Higit pa rito, ang mga aspeto ng proteksyon sa radiation (kapwa para sa mga empleyado at para sa populasyon) ay maaaring mapabayaan. Sa wakas, ang laki ng sistema ay maaaring matukoy nang puro mula sa pananaw ng militar at panatilihing medyo maliit (hal. tulad ng isang sistema ng laboratoryo). 

Ang isang ginamit na elemento ng gasolina na ginawa mula sa low-enriched na uranium 235 ay naglalaman ng humigit-kumulang 0,1 g ng plutonium. Dahil dito, ang materyal para sa isang atomic bomb ay maaaring theoretically makuha sa pamamagitan ng pagproseso ng 50.000 gastusin na mga bola ng elemento ng gasolina, ibig sabihin, na may throughput na 1000 bola bawat araw sa mas mababa sa dalawang buwan. Mula sa mga puntong ito ng pananaw at sa mga kaliskis na ito, ang rutang ito ay tila mas kumplikado at teknikal na mas hinihingi kaysa sa pamamagitan ng paggawa ng plutonium mula sa ibang mga linya ng reaktor. Sa anumang kaso, mas madaling mag-camouflage, lalo na dahil ang mga elemento ng gasolina na nagsanga sa anumang punto ay maaaring mapalitan ng mga dummy na elemento.

Mula sa puntong ito, gayunpaman, ang HTR ay may natatanging tampok na maaaring magamit sa militar: maaari itong magamit bilang isang epektibong tagagawa ng tritium. Ang henerasyon ng tritium para sa layunin ng paggamit sa mga atomic bomb ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng isang angkop na komposisyon ng gasolina (hal. sa pamamagitan ng pagdaragdag ng lithium) at maaaring maging interes ng militar sa teknikal na mahusay na binuo na mga estado ng sandatang nuklear. Ang isang American HTR provider ay tahasang sinubukang pasukin ang sektor ng armas gamit ang opsyong militar na ito.

Sa buod, masasabi na ang pagpapatakbo ng mga high-temperature na reactor kabilang ang mga istasyon para sa supply at pagtatapon ng gasolina ay kumakatawan sa isang tiyak na panganib ng paglaganap. Sa pagsasaalang-alang sa paglilipat ng mga materyales para sa nuclear fission bomb (uranium, plutonium), lumitaw ang mga sitwasyon na qualitatively maihahambing sa RBMK reactor at heavy water reactor. Tungkol sa paggawa ng tritium para magamit sa mga bomba, ang HTR ay partikular na kahalagahan ng militar.

(Paglabas ng atomic radiation mula noong unang bahagi ng 1940s: tingnan INES - Ang internasyonal na sukat ng rating at listahan ng mga aksidenteng nukleyar sa buong mundo)

- Ang mapa ng nuclear world -

Mula sa pagmimina at pagproseso ng uranium, hanggang sa pagsasaliksik sa nuklear, ang pagtatayo at pagpapatakbo ng mga pasilidad na nukleyar, kabilang ang mga aksidente sa mga planta ng nuclear power, hanggang sa paghawak ng mga bala ng uranium, mga sandatang nuklear at basurang nuklear.
- Sa buong mundo, halos, lahat sa isang sulyap gamit ang Google Maps -

babalik sa

Pag-aaral sa THTR

***

***

tuktok ng pahinang

***