Притаманні інциденти та радіоактивні викиди від лінії HTR!

Нове розслідування (1) вченого Райнера Мурманна про роботу торієвого високотемпературного реактора (THTR) AVR в Юліху, який був зупинений у 1988 році, не тільки ставить під сумнів всю попередню офіційну архітектуру безпеки цієї лінії реактора, але й похитує заяви міжнародного ядерного співтовариства про переваги нових реакторів покоління IV у їхніх Основах.

Примітно, що ця критика виходить від вченого, який багато років проводить регулярні дослідження лінії HTR у Forschungszentrum Jülich і публікує про це (2). З безпрецедентним ступенем відкритості ця «пов’язана з безпекою переоцінка» є першою, яка виявила значні проблеми в експлуатації та поточному демонтажі загального випробувального реактора (AVR) у Юліхі та вирішила значне радіоактивне забруднення. Ось результати докладно:

«Ця робота в основному стосується деяких неадекватно опублікованих, але актуальних для безпеки проблем роботи AVR».

«Контур охолодження AVR сильно забруднений металевими продуктами поділу (Sr-90, Cs-137), що призводить до значних проблем із поточним демонтажем. Ступінь забруднення точно не відома, але оцінка експериментів з осадження продуктів поділу припускає, що це забруднення досягло кількох відсотків інвентаризації активної зони наприкінці експлуатації і, таким чином, на порядок вище, ніж попередні розрахунки, а також значно вище, ніж забруднення у великих LWR. Значна частина цього забруднення пов’язана з графітовим пилом та тому є частково мобільним при аваріях зі скидання тиску, що необхідно враховувати при оцінці безпеки майбутніх реакторів».

 

3. Неприпустимо високі температури ядра є причиною високих викидів.
«Результатом стало те, що забруднення контуру охолодження AVR було в першу чергу викликане недостатньою якістю паливного елемента, як передбачалося раніше, а скоріше через неприпустимо високі температури серцевини, які значно прискорили викиди. Неприпустимо високі температури ядра були виявлені лише через 1 рік до завершення остаточної роботи AVR, оскільки ядро ​​галькового кластера ще не було інструментальною. Максимальні температури ядра в AVR досі невідомі, але вони були більш ніж на 200 К вище розрахованих значень
неможливо."

4. Під час роботи був пошкоджений парогенератор.
«Крім того, були виміряні азимутальні перепади температур до 200 К на краю активної зони, що, ймовірно, можна пояснити дисбалансом продуктивності. Час від часу виникали пасма гарячого газу з температурою вище 1100 ° C, які могли пошкодити парогенератор. вимірюється над ядром».

5. Робота AVR була небезпечною та ненадійною. В результаті, ці негативні властивості безпеки також можна очікувати в майбутніх реакторах IV покоління.
«Отже, не було безпечної та надійної роботи AVR при температурах на виході газу, придатних для технологічного тепла, як передбачалося як основа розробки VHTR з гальковим шаром у проекті покоління IV».

6. Сферичні паливні збірки HTR не можуть запобігти виходу радіоактивності. Міф викривається як брехня.
«Проблеми із забрудненням AVR також пов’язані з тим, що неушкоджені паливні збірки HTR не можуть розглядатися як майже повний бар’єр для продуктів поділу металів, як і для благородних газів. Метали дифундують в паливній серцевині, в покриттях і в графіті. Прорив через ці бар’єри відбувається при довготривалій нормальній експлуатації, коли перевищуються певні температурні межі, характерні для продукту поділу. Це невирішене слабке місце в HTR, яке не існує в інших реакторах».

7. Відбувається неконтрольований (!) розподіл радіоактивних нуклідів по всьому контуру охолодження.
«Ще одне слабке місце HTR, яке сприяло забрудненню AVR, пов’язане з тим, що нукліди, що виділяються з паливних елементів у HTR, неконтрольовано розподіляються по всьому контуру охолодження. Через високу швидкість осадження хімічно реактивних продуктів поділу в контурах охолодження HTR, а саме, активність, що виділяється з паливних збірок, не може бути видалена за допомогою системи очищення, як це є стандартом у LWR».

 

Коментар: Тепер ми знаємо, чому оператори THTR Hamm так сильно опиралися нашому запиту на реєстр нуклідів після його закриття. Додаткове лихо стало б очевидним і публічним!

8. Відбулося потрапляння води. У майбутньому їх необхідно усунути за допомогою додаткових пристроїв.
«У разі потрапляння води, проникнення рідкої води в гальку, як це сталося під час аварії AVR, має бути конструктивно виключено, щоб запобігти можливому позитивному коефіцієнту пустот реактивності зі зміною реактивності».

9. Газонепроникний контейнер (безпечний контейнер) повністю відсутній, але він є абсолютно необхідним.
«Критерії максимально допустимої накопиченої активності в контурі охолодження HTR були розроблені на основі німецьких постанов щодо проектних аварій, а також на основі вимог до технічного обслуговування та демонтажу. Застосування цих критеріїв до реакторів з гальковим шаром дозволяє зробити висновок що газонепроникне утримання необхідне, навіть якщо не передбачається надмірних температур ядра».

10. У своєму дослідженні автор обговорює, чи варто в інтересах безпеки взагалі утримуватися від гарячих температур газу в майбутньому. Іншими словами: дуже високотемпературний реактор (VHTR), який був особливо популярним у четвертому поколінні, створює особливо велику кількість проблем, які ще потрібно вирішити. Для цього необхідна «дуже обширна програма досліджень і розробок», перш ніж будуть зроблені подальші кроки.

11. Подальший розвиток реактора з гальковим шаром буде дуже дорогим, тому економічні ризики слід точно оцінити заздалегідь. Чи вартують ці величезні зусилля?
«Для вирішення цих проблем необхідний експериментальний реактор із гальковим шаром із широким набором інструментів. Перш ніж розпочати програму НДДКР такого розміру, необхідно провести техніко-економічне обґрунтування, включаючи оцінку витрат, щоб кількісно оцінити економічний ризик цієї розробки. "

12. Усі попередні дослідження безпеки HTR були неадекватними та надто оптимістичними у своїх висновках.
«Що стосується запроектних аварій, проблеми безпеки у разі потрапляння повітря / пожежі в ядре ще не вирішені належним чином. Порівняльне дослідження безпеки HTR, блок-HTR та LWR покоління III було б корисним для отримати більш достовірну заяву про безпеку сучасних концепцій HTR з галькою: з сьогоднішньої точки зору, попередні дослідження безпеки для реакторів з гальковим шаром слід розглядати як занадто оптимістичні».

 

Після публікації цього критичного дослідження в рамках Юліхського дослідницького центру, вимога може бути лише одна: більше немає євро на дослідження HTR та Generation IV; ніякого будівництва PBMR в Південній Африці, яка мала б саме згадані проблеми!

 

1. Райнер Мурманн: «Переоцінка роботи реактора з гальковим шаром AVR, пов'язана з безпекою, і висновки для майбутніх реакторів». Звіти Forschungszentrum Jülich, 4275. ISSN 0944-2952.

2. Попередні публікації Райнера Мурманна щодо проблеми HTR:
1999: Moormann, Hinssen, Latge: «Окислення матеріалів на основі вуглецю для інноваційних енергетичних систем (HTR, термоядерний реактор): стан та подальші потреби». Стаття в книзі. 11 сторінок.
1999: Moormann, Schenk, Verorden: «Оцінка вихідного терміну для HTR невеликих розмірів; німецький підхід Матеріали дослідження 1-го засідання з базових досліджень у галузі високотемпературної техніки (включаючи дослідження безпеки)». Стаття в книзі. 9 сторінок.
2004: Kühn, Hinssen, Moormann: «Різниці між окислювальною поведінкою графітів матриці паливних елементів A3 у повітрі та в парі та її значення для розвитку аварій у HTR». Праці ICAPP 04, Піттсбург, США
2004: Moormann, Hinssen, Kühn: «Окислювальна поведінка матричного графіту паливного елемента HTR в кисні порівняно зі стандартним ядерним графітом». В: Атомна інженерія та проектування, 277 (2004), с. 281-284