Trích từ báo cáo của Lothar Hahn - tháng 1988 năm XNUMX

Vấn đề an toàn và rủi ro tai nạn

Chương 6.) Các vấn đề an toàn và rủi ro tai nạn của mô-đun HTR và các lò phản ứng nhiệt độ cao khác

đến chương 8.) Các vấn đề phổ biến với dòng HTR

Về mặt an toàn, HTR, đặc biệt là các lò phản ứng nhiệt độ cao nhỏ HTR-Modul và HTR-100, được cho là những điều kỳ diệu. Các bên quan tâm đưa ra tuyên bố không chịu sự giám sát. Các chiến dịch tuyên truyền chiếm ưu thế trong cuộc tranh luận về an ninh nơi công cộng, việc cân nhắc phân biệt cần thiết cho đến nay vẫn bị bỏ qua.

Về nguyên tắc, cách tiếp cận tương tự được lựa chọn bởi ngành công nghiệp hạt nhân đã được đưa ra vào đầu những năm 70 trong cuộc tranh luận an toàn về lò phản ứng nước nhẹ. Một phong cách như vậy, trong đó việc tầm thường hóa và che giấu, thông tin sai lệch và nửa sự thật diễn ra trong cuộc thảo luận mở, được ưa chuộng bởi sự cô lập chưa từng có của cuộc tranh luận về an ninh khỏi cuộc thảo luận của các chuyên gia công cộng. Sự kết hợp các lợi ích và sự phụ thuộc lẫn nhau ít nhất là lý tưởng giữa các hành động của các cơ quan chức năng, các chuyên gia (ví dụ: TÜV, Gesellschaft für Reaktorsicherheit = GRS), các dịch vụ tư vấn (ví dụ: Ủy ban An toàn Lò phản ứng), các tổ chức nghiên cứu quy mô lớn (ví dụ: cơ sở nghiên cứu hạt nhân) và ngành công nghiệp có nghĩa là không có cơ quan giám sát thực sự độc lập tồn tại và kiểm soát dân chủ hiệu quả bị vô hiệu hóa.

Hoạt động của nhóm thảo luận đặc biệt "Các vấn đề an toàn cơ bản của nhà máy điện hạt nhân nhiệt độ cao trong tương lai (mô-đun HTR-500 / HTR)" do Bộ trưởng Bộ Nội vụ Liên bang (BMI) chịu trách nhiệm trước đây được đánh giá là một điển hình hệ quả của các điều kiện đó. Ủy ban này, bao gồm các đại diện từ các cơ quan chức năng, các chuyên gia và ngành công nghiệp, đã thảo luận về các vấn đề bảo mật liên quan đến mô-đun HTR đằng sau những cánh cửa đóng kín cho đến năm 1984. Nhiệm vụ thực tế của cơ quan bí mật không thể kiểm soát này rõ ràng là phát triển một chiến lược chung và diễn giải các tiêu chí an toàn để dự kiến ​​các thủ tục phê duyệt sau này để chuẩn bị phê duyệt suôn sẻ mô-đun HTR và HTR-500.

Nền tảng kỹ thuật cho các lợi thế an toàn được cho là của HTR thường là mật độ công suất của lõi lò phản ứng thấp hơn so với lò phản ứng nước nhẹ, khả năng chịu nhiệt của vật liệu lõi và cấu trúc cao hơn và khả năng chịu nhiệt độ cao của chúng. Dựa trên điều này, người ta lập luận rằng HTR hoạt động tốt và chậm chạp trong trường hợp chất làm mát bị hỏng; trong trường hợp xảy ra sự cố không loại bỏ được nhiệt dư, quá trình gia nhiệt chạy chậm đến mức vẫn còn một số lượng lớn của các phương án can thiệp và sửa chữa để khôi phục kiểm soát sự cố. Ngoài ra, sự tan chảy lõi như trong lò phản ứng nước nhẹ cũng bị loại trừ, vì than chì không nóng chảy mà ở khoảng 3500 o C siêu thăng hoa, tức là ở nhiệt độ không thể đạt được trong các lò phản ứng nhiệt độ cao cỡ vừa và nhỏ. Nói chung, sau đó khẳng định rằng tại HTR không có một chuỗi tai nạn nào có thể xảy ra, do đó sẽ có các vụ phóng xạ phóng xạ khiến các biện pháp kiểm soát thiên tai cần thiết bên ngoài cơ sở.

Một lập luận như vậy phải bị bác bỏ là sai và không rõ ràng bởi vì nó - một cách có ý thức hay vô thức? - bỏ qua các vấn đề bảo mật thực tế của HTR. Nó một phần dựa trên việc chuyển sai các cân nhắc về an toàn trong lò phản ứng nước nhẹ sang HTR và do đó đánh giá quá cao tầm quan trọng của các lỗi làm mát trong HTR.

Như trong trường hợp của lò phản ứng nước nhẹ, khả năng nguy hiểm cũng được xác định bởi việc kiểm kê các sản phẩm phân hạch phóng xạ cũng như cơ chế giải phóng tự nhiên của chúng.

Tổng lượng phóng xạ tồn kho của các sản phẩm phân hạch phụ thuộc chủ yếu vào công suất nhiệt của lò phản ứng và ít hơn vào loại lò phản ứng. Do đó, với mô-đun HTR, nó chiếm khoảng 5% so với mô-đun phản ứng nước nhẹ thuộc lớp Biblis. Do đó, khoảng không quảng cáo này vẫn còn rất lớn (khoảng 2 x 1019 Becquerel) rằng việc giải phóng một phần trăm hàng tồn kho này là đủ để gây ra thiệt hại lớn cho sức khỏe của dân số. Điều này càng đúng vì các lò phản ứng nhiệt độ cao nhỏ nên được xây dựng gần các khu định cư.

Đối với các cơ chế giải phóng trong HTR, không cần biết sự tan chảy lõi có thể xảy ra hay không, nhưng nó phụ thuộc vào việc và khi nào các phần tử nhiên liệu (("hạt phủ") và các phần tử nhiên liệu mất tác dụng lưu giữ của chúng.o C và giảm xuống ở nhiệt độ từ 2000 đến 2500 o C thực tế bị mất. Tuy nhiên, đây chính xác là nhiệt độ đạt được trong THTR-300 và HTR-500 nếu quá trình loại bỏ nhiệt dư không thành công. Trong trường hợp có rò rỉ trong mạch chính, có thể xảy ra sự cố rò rỉ ra môi trường, đặc biệt là vì THTR-300 không có thiết bị ngăn chặn.

Mô-đun HTR được thiết kế theo quan điểm an toàn theo cách sao cho trong trường hợp xảy ra tai nạn do nóng lên, nhiệt độ tối đa trong cụm nhiên liệu vượt quá nhiệt độ tới hạn 1600 do tản nhiệt thụ động oKhông được vượt quá C. Tuy nhiên, điều này chỉ có thể được đảm bảo trong một số điều kiện nhất định, bao gồm cả hiệu quả của tản nhiệt thụ động và tắt máy thành công. Nếu các hệ thống cần thiết cho việc này không có sẵn khi cần thiết, các chuỗi tai nạn cũng có thể phát triển với mô-đun HTR, trong đó nhiệt độ phần tử nhiên liệu trên 1600 oC tăng lên. Điều này có nghĩa là mô-đun này cũng có thể giải phóng sản phẩm phân hạch khổng lồ từ các cụm nhiên liệu.

Tuy nhiên, điều quyết định là hoạt động chậm hơn của HTR trong trường hợp hỏng hóc làm mát được mua, cùng với những thứ khác, với một biện pháp là nguyên nhân tiềm ẩn của các tai nạn cụ thể đối với HTR: sử dụng than chì làm chất điều tiết và vật liệu cấu trúc. Mặc dù có các biện pháp phòng ngừa nhưng không thể loại trừ khả năng nước xâm nhập lớn (từ mạch thứ cấp qua rò rỉ máy tạo hơi nước) và không khí xâm nhập vào mạch sơ cấp. Nếu hệ thống an toàn có thêm một lỗi nữa, hậu quả là sẽ dẫn đến những tai nạn nghiêm trọng với phản ứng graphit-nước và cháy graphit. Các loại tai nạn này cũng nằm trong số các quy trình chi phối rủi ro trong mô-đun HTR.

Ngoài ra, có một số lượng lớn các chuỗi tai nạn khác với mô-đun HTR, trong đó chỉ có một số nguyên nhân nên được đề cập ở đây mà không cần thảo luận thêm:

  • Các ảnh hưởng bên ngoài, ví dụ: B. tai nạn máy bay, vụ nổ, phá hoại, hành động chiến tranh,
  • Lỗi của các thành phần thụ động, ví dụ: B. của đường ống, bình chịu áp lực, thiết bị làm mát bề mặt.

Các ảnh hưởng khác có thể có tác động tiêu cực trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự an toàn của mô-đun HTR là:

  • khái niệm bảo mật, đã được thu nhỏ vì lý do chi phí (ví dụ: thiếu khả năng ngăn chặn),
  • (kết hợp với nhiều trở ngại) ít kinh nghiệm vận hành với các lò phản ứng nhiệt độ cao,
  • (so với lò phản ứng nước nhẹ) độ sâu thâm nhập thấp hơn trong các phân tích an toàn,
  • thiếu phân tích rủi ro toàn diện cho mô-đun HTR.

Đối với đánh giá an toàn của mô-đun HTR, nó vẫn phải được xác định - mà không giải quyết tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn - rằng loại này chỉ tồn tại trên giấy và không thể kiểm tra cụ thể một số ưu điểm an toàn đã được tuyên bố. Kinh nghiệm cho thấy rằng một phần lớn các vấn đề liên quan đến an toàn chỉ được đưa ra ánh sáng khi một hệ thống được thiết lập và vận hành, như ví dụ về THTR-300 cho thấy.

Như một kết luận của các vấn đề an toàn đã nêu, có thể nói rằng HTR - đặc biệt là trong phiên bản nhỏ của nó dưới dạng mô-đun HTR - có các đặc điểm thiết kế khác đáng kể so với z. Mặt khác, lò phản ứng nước nhẹ có, nhưng cả HTR nhỏ cũng có những thiếu sót đặc biệt về an toàn, có thể dẫn đến những tai nạn lớn.

 


đầu trangLên đầu trang - reaktorpleite.de


Chương 8.) Sự cố tăng sinh với đường HTR

Cho đến nay, câu hỏi về khả năng sử dụng vật liệu phân hạch cho các mục đích vũ khí kỹ thuật vẫn chưa được đưa ra khỏi cuộc thảo luận về HTR một cách hết sức thận trọng.

Tuy nhiên, việc điều tra các khía cạnh kỹ thuật của vấn đề phổ biến là cần thiết, nếu người ta muốn có được bức tranh toàn cảnh về tất cả các khía cạnh của đường HTR. Ở đây sẽ thảo luận về các động cơ có thể có để chuyển hướng vật liệu phân hạch cho các mục đích quân sự cũng như các khả năng và giới hạn của việc giám sát các dòng vật liệu phân hạch. Đối với điều này, tham khảo được thực hiện cho các ấn phẩm khác; tại thời điểm này, nó chỉ nên là về các vấn đề kỹ thuật.

Đối với các vấn đề tăng sinh của một dây chuyền lò phản ứng, các câu hỏi sau đây nên được đặt ra từ quan điểm kỹ thuật:

  • Tại các trạm mà nhiên liệu đi qua là vật liệu phân hạch ở dạng phù hợp trực tiếp với vũ khí, tức là plutonium (thuộc bất kỳ thành phần đồng vị nào) hoặc uranium 235 được làm giàu cao?
  • Vật liệu phân hạch có thể được chuyển hướng để sử dụng trực tiếp cho quân sự tại các trạm nào trong số các trạm này?
  • Tại các trạm nào trong số các trạm này, vật liệu phân hạch có thể được phân nhánh ở dạng yêu cầu xử lý vật lý và / hoặc hóa học trước khi có thể được sử dụng cho mục đích quân sự?

Câu trả lời cho những câu hỏi này nên được nêu dưới đây cho ba lĩnh vực cung cấp, vận hành và xử lý lò phản ứng.

Về phía nguồn cung, luôn có khả năng tiếp cận uranium 235 được làm giàu ở một số trạm.

Trong quá trình sản xuất các phần tử nhiên liệu cho THTR-300 và AVR, U-235 có thể tiếp cận trực tiếp trong các bước quy trình khác nhau ở dạng được làm giàu cao, cụ thể là từ làm giàu đến hoàn thiện các phần tử nhiên liệu.

Mỗi quả cầu phần tử nhiên liệu cho THTR-300 và khoảng một nửa số phần tử nhiên liệu AVR (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH, Jülich), mỗi quả bóng chứa khoảng 1 g U-235 được làm giàu cao. Số lượng lưu trữ và xử lý của vật liệu này tại NUKEM nằm trong khoảng một tấn (số lượng xử lý được yêu cầu là 6 tấn ở bất kỳ mức độ làm giàu nào).

Do đó, sự biến mất của uranium 235 được làm giàu ở mức độ từ 1 đến 10 kg có thể không bị phát hiện.

Chỉ uranium làm giàu thấp mới được lên kế hoạch cho các nhà máy HTR trong tương lai. Điều này cũng có thể được phân nhánh tại các ga được đề cập, bao gồm các quá trình vận chuyển cần thiết; tuy nhiên, nó phải được làm giàu hơn nữa cho mục đích sử dụng quân sự, về nguyên tắc có thể được thực hiện trong bất kỳ loại nhà máy làm giàu uranium nào - mặc dù với các yêu cầu về nỗ lực và thời gian khác nhau.

Liên quan đến khả năng phân nhánh hoạt động của lò phản ứng, sau tai nạn Chernobyl, người ta đã khẳng định rằng lò phản ứng RBMK của Nga được sử dụng để sản xuất vũ khí plutonium và đặc biệt thích hợp cho việc này vì các nguyên tố nhiên liệu được loại bỏ hoặc thêm vào để nó mà không làm gián đoạn hoạt động nguồn liên tục có thể được. Tuy nhiên, chính đặc tính này mà HTR phải có ở một mức độ cụ thể, và nó thậm chí còn được đề cập đến như một lợi thế cụ thể cho mô-đun HTR ("Không có thời gian ngừng hoạt động cho các thay đổi phần tử nhiên liệu và không có quy trình vận hành liên quan.") liên tục thêm và rút và Do sự tiện dụng của các cụm nhiên liệu, về mặt kỹ thuật, bất cứ lúc nào trong thời gian cư trú của chúng trên địa điểm lò phản ứng đều có thể chuyển hướng một phần của chúng.

Việc ghi chép kế toán và đo lường của các thành phần nhiên liệu của IAEA và EURATOM không thể bảo vệ hoàn toàn chống lại sự sai lệch do phương pháp đo lường, sự không chính xác của phép đo và bản chất lấy mẫu ngẫu nhiên của việc giám sát.

Ngay cả sau khi được sử dụng theo lịch trình trong lò phản ứng, nhiên liệu vẫn chứa vật liệu phân hạch thích hợp để sử dụng cho vũ khí. Các nguyên tố nhiên liệu THTR và AVR của chiến lược thorium / uranium còn chứa phần còn lại của uranium-235, nhiên liệu hạt nhân chất lượng cao U-233, về nguyên tắc cũng phù hợp cho mục đích vũ khí. Nhiên liệu đã qua sử dụng của tất cả các lò phản ứng nhiệt độ cao trong tương lai đều chứa - tương tự như lò phản ứng nước nhẹ - plutonium và các actinide khác. Hỗn hợp các đồng vị plutonium về cơ bản là phù hợp để làm vũ khí.

Miễn là U-233 và plutonium được bao bọc trong các phần tử nhiên liệu, các vật liệu phân hạch này không thể được tiếp cận trực tiếp. Bạn chỉ có thể truy cập chúng thông qua quá trình xử lý lại.

Quá trình tái chế dân dụng của các phần tử nhiên liệu HTR - như đã đề cập ở trên - cho đến nay đã thất bại, trong số những thứ khác, do các vấn đề liên quan đến an toàn và bảo vệ bức xạ chưa được giải quyết (ví dụ: liên quan đến quá trình đốt cháy than chì).

Trái ngược với việc đưa vào quy mô lớn việc tái chế các nguyên tố nhiên liệu HTR cho mục đích sản xuất nhiên liệu hạt nhân, các vấn đề kinh tế và kỹ thuật có thể bị bỏ qua trong một biến thể quân sự. Hơn nữa, các khía cạnh của bảo vệ bức xạ (cho cả nhân viên và người dân) có thể bị bỏ qua. Cuối cùng, kích thước của hệ thống có thể được xác định thuần túy theo quan điểm quân sự và được giữ ở mức tương đối nhỏ (ví dụ như hệ thống phòng thí nghiệm). 

Một nguyên tố nhiên liệu đã qua sử dụng được làm từ uranium 235 làm giàu thấp chứa khoảng 0,1 g plutonium. Do đó, về mặt lý thuyết, vật liệu chế tạo bom nguyên tử có thể thu được bằng cách xử lý 50.000 quả bóng nguyên tố nhiên liệu đã qua sử dụng, tức là với công suất 1000 quả bóng mỗi ngày trong vòng chưa đầy hai tháng. Từ những quan điểm và quy mô này, tuyến đường này dường như phức tạp hơn và đòi hỏi kỹ thuật cao hơn so với việc sản xuất plutonium từ các dây chuyền lò phản ứng khác. Trong mọi trường hợp, việc ngụy trang sẽ dễ dàng hơn, đặc biệt là vì các phần tử nhiên liệu phân nhánh tại bất kỳ điểm nào có thể được thay thế bằng các phần tử giả.

Tuy nhiên, từ quan điểm này, HTR có một đặc điểm duy nhất có thể được sử dụng trong quân sự: nó có thể được sử dụng như một nhà sản xuất tritium hiệu quả. Việc tạo ra triti cho mục đích sử dụng trong bom nguyên tử có thể được kiểm soát bằng thành phần nhiên liệu phù hợp (ví dụ bằng cách thêm lithium) và có thể được quan tâm quân sự đối với các quốc gia có vũ khí hạt nhân phát triển tốt về mặt kỹ thuật. Một nhà cung cấp HTR của Mỹ thậm chí đã ngang nhiên cố gắng thâm nhập vào lĩnh vực vũ khí bằng lựa chọn quân sự này.

Tóm lại, có thể nói rằng hoạt động của các lò phản ứng nhiệt độ cao bao gồm các trạm cung cấp và thải bỏ nhiên liệu thể hiện một nguy cơ phổ biến cụ thể. Liên quan đến việc chuyển hướng vật liệu cho bom phân hạch hạt nhân (uranium, plutonium), các tình huống nảy sinh có thể so sánh về mặt chất lượng với lò phản ứng RBMK và lò phản ứng nước nặng. Liên quan đến việc sản xuất tritium để sử dụng trong bom, HTR có tầm quan trọng quân sự đặc biệt.

 

(Giải phóng bức xạ nguyên tử từ đầu những năm 1940: xem INES - Thang đánh giá quốc tế và danh sách các vụ tai nạn hạt nhân trên toàn thế giới)


- Bản đồ thế giới hạt nhân -

Bản đồ của thế giới nguyên tử - Google Maps! - Hiện trạng đang xử lý tại thời điểm xuất bản ngày 23.08.2015/XNUMX/XNUMXBản đồ của thế giới nguyên tử - Google Maps! - Tình hình xử lý ngày 25.11.2016/XNUMX/XNUMXTừ khai thác và chế biến uranium, đến nghiên cứu hạt nhân, xây dựng và vận hành các cơ sở hạt nhân, bao gồm cả tai nạn trong nhà máy điện hạt nhân, đến xử lý đạn uranium, vũ khí hạt nhân và chất thải hạt nhân.
- Trên toàn thế giới, hầu như, mọi thứ trong nháy mắt với Google Maps -


Quay trở lại

Các nghiên cứu về THTR

***

Kêu gọi quyên góp

- THTR-Rundbrief được xuất bản bởi 'BI Environmental Protection Hamm' và được tài trợ bởi các khoản đóng góp.

- THTR-Rundbrief trong khi đó đã trở thành một phương tiện thông tin được chú ý nhiều. Tuy nhiên, có những chi phí liên tục do việc mở rộng trang web và in các tờ thông tin bổ sung.

- THTR-Rundbrief nghiên cứu và báo cáo chi tiết. Để chúng tôi có thể làm được điều đó, chúng tôi phụ thuộc vào sự đóng góp. Chúng tôi rất vui về mọi khoản đóng góp!

chiếm đóng góp:

BI bảo vệ môi trường Hamm
Mục đích: Thông tư THTR
IBAN: DE31 4105 0095 0000 0394 79
BIC: WELADED1HAM

***


đầu trangMũi tên lên - Lên đầu trang

***

GTranslate

deafarbebgzh-CNhrdanlenettlfifreliwhihuidgaitjakolvltmsnofaplptruskslessvthtrukvi
nr4.jpg