Mga likas na insidente at radioactivity emissions mula sa linya ng HTR!

Isang bagong pagsisiyasat (1) ng scientist na si Rainer Moormann tungkol sa pagpapatakbo ng thorium high-temperature reactor (THTR) AVR sa Jülich, na isinara noong 1988, hindi lamang nagtatanong sa buong nakaraang opisyal na arkitektura ng kaligtasan ng linya ng reaktor na ito, ngunit din niyanig ang mga pahayag ng internasyonal na pamayanang nukleyar tungkol sa mga pakinabang ng bagong Generation IV reactors sa kanilang Foundations.

Kapansin-pansin, ang pagpuna na ito ay nagmula sa isang siyentipiko na regular na gumagawa ng pananaliksik sa linya ng HTR sa Forschungszentrum Jülich sa loob ng maraming taon at naglalathala tungkol dito (2). Sa isang walang uliran na antas ng pagiging bukas, ang "muling pagtatasa na may kaugnayan sa kaligtasan" na ito ang unang nagbubunyag ng mga makabuluhang problema sa operasyon at ang kasalukuyang pagkalansag ng general test reactor (AVR) sa Jülich at upang matugunan ang malaking radioactive contamination. Narito ang mga resulta nang detalyado:

"Ang gawaing ito ay pangunahing tumatalakay sa ilang hindi sapat na nai-publish ngunit may kaugnayan sa kaligtasan na mga problema ng operasyon ng AVR."

"Ang AVR cooling circuit ay labis na kontaminado ng mga produktong metalikong fission (Sr-90, Cs-137), na humahantong sa malaking problema sa kasalukuyang pagkalansag. Ang lawak ng kontaminasyon ay hindi eksaktong nalalaman, ngunit ang pagsusuri ng mga eksperimento sa pag-deposito ng produkto ng fission nagmumungkahi na ang kontaminasyong ito ay umabot sa ilang porsyento ng isang pangunahing imbentaryo sa pagtatapos ng operasyon at sa gayon ay mga order ng magnitude na mas mataas kaysa sa mga paunang kalkulasyon at mas mataas din kaysa sa kontaminasyon sa malaking LWR. Ang isang makabuluhang proporsyon ng kontaminasyong ito ay nakasalalay sa graphite dust at samakatuwid ay bahagyang gumagalaw sa mga aksidente sa pressure relief, na dapat isaalang-alang sa mga pagtatasa ng kaligtasan ng mga reaktor sa hinaharap."

 

3. Ang hindi tinatanggap na mataas na temperatura ng core ang sanhi ng mataas na paglabas.
"Ang resulta ay ang kontaminasyon ng AVR cooling circuit ay hindi pangunahing sanhi ng hindi sapat na kalidad ng elemento ng gasolina, tulad ng dati nang ipinapalagay, ngunit sa halip ay sa pamamagitan ng hindi pinapayagang mataas na temperatura ng core, na nagpabilis nang malaki sa paglabas. Ang hindi pinapahintulutang mataas na temperatura ng core ay natuklasan lamang 1 taon bago matapos ang panghuling operasyon ng AVR, dahil ang isang pebble cluster core ay hindi pa nagagamit.
Imposible."

4. Nasira ang steam generator sa panahon ng operasyon.
"Sa karagdagan, ang mga pagkakaiba sa temperatura ng azimuthal na hanggang 200 K ay sinusukat sa pangunahing gilid, na maaaring maiugnay sa isang kawalan ng timbang sa pagganap. Ang mga hibla ng mainit na gas na may temperaturang higit sa 1100 ° C, na maaaring makapinsala sa generator ng singaw, ay paminsan-minsan. sinusukat sa itaas ng core."

5. Ang operasyon ng AVR ay hindi ligtas at hindi maaasahan. Bilang resulta, ang mga negatibong katangiang pangkaligtasan na ito ay maaari ding asahan sa hinaharap na Generation IV reactors.
"Samakatuwid ay walang ligtas at maaasahang operasyon ng AVR sa mga temperatura ng outlet ng gas na angkop para sa init ng proseso, na ipinapalagay bilang batayan ng pagbuo ng pebble bed VHTR sa proyekto ng Generation IV."

6. Hindi mapipigilan ng HTR spherical fuel assemblies ang paglabas ng radioactivity. Ang isang mito ay nakalantad bilang isang kasinungalingan.
"Ang mga problema sa kontaminasyon ng AVR ay nauugnay din sa katotohanan na ang mga buo na HTR fuel assemblies ay hindi maaaring tingnan bilang isang halos kumpletong hadlang para sa mga produktong metallic fission dahil ang mga ito ay para sa mga noble gas. Ang mga metal ay nagkakalat sa core ng gasolina, sa mga coatings at sa grapayt. Ang isang pambihirang tagumpay sa mga hadlang na ito ay nangyayari sa pangmatagalang normal na operasyon kapag ang ilang partikular na limitasyon sa temperatura na partikular sa produkto ng fission ay nalampasan. Ito ay isang hindi nalutas na mahinang punto sa HTR na wala sa iba pang mga reactor."

7. Mayroong hindi makontrol (!) Distribusyon ng mga radioactive nuclides sa buong cooling circuit.
"Ang isa pang mahinang punto ng HTR na nag-ambag sa kontaminasyon ng AVR ay dahil sa katotohanan na ang mga nuclides na inilabas mula sa mga elemento ng gasolina sa HTR ay ipinamamahagi sa isang hindi nakokontrol na paraan sa buong circuit ng paglamig. Dahil sa mataas na mga rate ng deposition ng mga chemically reactive fission na produkto. sa HTR cooling circuits, ang aktibidad na inilabas mula sa mga fuel assemblies ay hindi maaaring alisin gamit ang isang sistema ng paglilinis, tulad ng pamantayan sa LWR.

 

Komento: Kaya ngayon alam na natin kung bakit ang mga operator ng THTR Hamm ay tumanggi sa aming kahilingan para sa isang nuclide register nang napakarahas pagkatapos nitong isara. Ang isang karagdagang sakuna ay magiging halata at publiko!

8. Naganap ang pagpasok ng tubig. Dapat itong alisin sa hinaharap sa pamamagitan ng mga karagdagang device.
"Sa kaganapan ng pagpasok ng tubig, ang pagtagos ng likidong tubig sa pebble, tulad ng nangyari sa isang aksidente sa AVR, ay dapat na istrukturang hindi kasama upang maiwasan ang isang posibleng positibong void coefficient ng reaktibiti na may reactivity excursion."

9. Ang isang gas-tight containment (safety container) ay ganap na nawawala, ngunit ito ay ganap na kinakailangan.
"Ang mga pamantayan para sa isang maximally tolerable accumulated activity sa HTR cooling circuit ay binuo batay sa mga ordinansa ng Aleman para sa mga aksidente sa disenyo gayundin sa batayan ng mga kinakailangan mula sa pagpapanatili at pagtatanggal-tanggal. Ang paggamit ng mga pamantayang ito sa mga pebble bed reactor ay humahantong sa konklusyon. na ang gas-tight containment ay kinakailangan kahit na walang labis na temperatura ng core ang ipinapalagay."

10. Sa kanyang pag-aaral, tinalakay ng may-akda kung, sa interes ng kaligtasan, sa pangkalahatan ay dapat umiwas sa mainit na temperatura ng gas sa hinaharap. Sa madaling salita: Ang Very-High-Temperature Reactor (VHTR), na partikular na napaboran sa Generation IV, ay lumilikha ng isang partikular na malaking bilang ng mga problema na hindi pa nalulutas. Ang isang "napakalawak na R&D program" ay kailangang-kailangan para dito bago ang mga karagdagang hakbang ay gawin.

11. Ang karagdagang pag-unlad ng pebble bed reactor ay magiging napakamahal at samakatuwid ang mga panganib sa ekonomiya ay dapat na tiyak na tantiyahin muna. Sulit ba ang malaking pagsisikap?
"Ang isang malawak na instrumento na pang-eksperimentong pebble bed reactor ay kailangang-kailangan upang malutas ang mga problemang ito. Bago magsimula ang isang R&D program na ganito ang laki, isang feasibility study kasama ang pagtatantya ng mga gastos ay dapat isagawa upang mabilang ang pang-ekonomiyang panganib ng pag-unlad na ito. "

12. Ang lahat ng nakaraang pag-aaral sa kaligtasan ng HTR ay hindi sapat at masyadong maasahan sa kanilang mga konklusyon.
"Tungkol sa mga aksidenteng lampas sa disenyo, ang mga problema sa kaligtasan sa kaso ng air ingress / core fire ay hindi pa nareresolba nang sapat. Makakatulong ang isang comparative safety study ng pebble-pile HTR, block-HTR at generation III LWR sa makakuha ng mas maaasahang pahayag sa seguridad ng kasalukuyang mga konsepto ng pebble-pile HTR : Mula sa pananaw ngayon, ang mga naunang pag-aaral sa kaligtasan para sa mga pebble bed reactor ay dapat tingnan bilang masyadong optimistiko."

 

Pagkatapos ng paglalathala ng kritikal na pag-aaral na ito sa loob ng balangkas ng Jülich Research Center, maaari lamang magkaroon ng isang pangangailangan: Wala nang euro para sa HTR at Generation IV na pananaliksik; walang pagtatayo ng PBMR sa South Africa, na magkakaroon ng eksaktong mga nabanggit na problema!

 

1. Rainer Moormann: "Isang reassessment na nauugnay sa kaligtasan ng pagpapatakbo ng AVR pebble bed reactor at mga konklusyon para sa mga reactor sa hinaharap". Mga ulat mula sa Forschungszentrum Jülich, 4275. ISSN 0944-2952.

2. Mga nakaraang publikasyon ni Rainer Moormann sa problema sa HTR:
1999: Moormann, Hinssen, Latge: "Oxidation ng carbon based na materyales para sa mga makabagong sistema ng enerhiya (HTR, fusion reactor): katayuan at karagdagang mga pangangailangan". Artikulo sa isang libro. 11 pahina.
1999: Moormann, Schenk, Verorden: "Source term estimation para sa maliliit na laki ng HTRs; isang German approach Proceedings of the 1st Meeting Survey on Basic Studies in the Field of High Temperature Engineering (kabilang ang Safety Studies)". Artikulo sa isang libro. 9 na pahina.
2004: Kühn, Hinssen, Moormann: "Mga pagkakaiba sa pagitan ng pag-uugali ng oksihenasyon ng A3 fuel element matrix graphites sa hangin at sa singaw at ang kaugnayan nito sa pag-unlad ng aksidente sa HTRs". Mga pamamaraan ng ICAPP 04, Pittsburg, USA
2004: Moormann, Hinssen, Kühn: "Oxidation behavior ng isang HTR fuel element matrix graphite sa oxygen kumpara sa isang standard nuclear graphite". Sa: Nuclear Engineering and Design, 277 (2004), pp. 281-284