HTR 生产线的固有事故和放射性排放！
2008年XNUMX月
一项新的调查（1) 由科学家 Rainer Moormann 撰写的关于在 1988 年关闭的于利希的钍高温反应堆 (THTR) AVR 的运行，不仅质疑该反应堆生产线之前的整个官方安全架构，而且动摇了国际核能界关于新一代第四代反应堆在其基金会中的优势的声明。
值得注意的是，这种批评来自一位科学家，他多年来一直在 Forschungszentrum Jülich 对 HTR 生产线进行定期研究，并就此发表了论文（2）。 此次“与安全相关的重新评估”以前所未有的开放程度首次揭示了于利希通用试验堆 (AVR) 的运行和当前拆除过程中的重大问题，并解决了大量放射性污染问题。 以下是详细结果：
1、AVR中的很多安全问题目前都被掩盖了。
“这项工作主要处理一些未充分发表但与 AVR 操作相关的安全问题。”
2. 拆解暴露：设施内的污染明显高于预期。 放射性石墨粉尘是“可移动的”。
“AVR 冷却回路被金属裂变产物（Sr-90、Cs-137）严重污染，这导致目前的拆除存在相当大的问题。污染的程度尚不清楚，但裂变产物沉积实验的评估表明这种污染在运行结束时达到了堆芯存量的几个百分点，因此比初步计算高出几个数量级，也远高于大型 LWR 中的污染。这种污染的很大一部分与石墨粉尘和因此在泄压事故中部分移动，在未来反应堆的安全评估中必须考虑到这一点。”
3. 不可接受的高核心温度是高释放的原因。
“结果是，AVR 冷却回路的污染主要不是由燃料元件质量不足引起的，正如之前假设的那样，而是由于堆芯温度过高，这大大加速了释放。堆芯温度过高仅在一年后才被发现在最终的 AVR 操作结束之前，由于卵石簇核心尚未进行检测。AVR 中的最高核心温度仍然未知，但它们比计算值高出 1 K
不可能。”
“结果是，AVR 冷却回路的污染主要不是由燃料元件质量不足引起的，正如之前假设的那样，而是由于堆芯温度过高，这大大加速了释放。堆芯温度过高仅在一年后才被发现在最终的 AVR 操作结束之前，由于卵石簇核心尚未进行检测。AVR 中的最高核心温度仍然未知，但它们比计算值高出 1 K
不可能。”
4. 蒸汽发生器在运行过程中损坏。
“此外，在核心边缘测得的方位温差高达 200 K，这可能是由于性能不平衡。温度高于 1100 °C 的热气股偶尔会损坏蒸汽发生器。在核心上方测量。”
5、AVR运行不安全、不可靠。 因此，在未来的第四代反应堆中也可以预期这些负面的安全特性。
“因此，在适合过程热的气体出口温度下，没有安全可靠的 AVR 操作，这被认为是第四代项目中球床 VHTR 开发的基础。”
6. HTR 球形燃料组件不能防止放射性逸出。 一个神话被暴露为谎言。
“AVR 污染问题还与这样一个事实有关：完整的 HTR 燃料组件不能被视为金属裂变产物的几乎完全屏障，因为它们是惰性气体。金属在燃料核心、涂层和石墨中扩散。当超过特定于裂变产物的某些温度限制时，在长期正常运行中会发生突破这种障碍。这是 HTR 中未解决的弱点，在其他反应堆中不存在。”
7. 放射性核素在整个冷却回路中分布不受控制（！）。
“导致 AVR 污染的另一个 HTR 弱点是由于从 HTR 中的燃料元件释放的核素以不受控制的方式分布在整个冷却回路中。由于化学反应裂变产物的高沉积率在 HTR 冷却回路中，燃料组件释放的活性不能使用清洁系统去除，这是 LWR 的标准。”
“此外，在核心边缘测得的方位温差高达 200 K，这可能是由于性能不平衡。温度高于 1100 °C 的热气股偶尔会损坏蒸汽发生器。在核心上方测量。”
5、AVR运行不安全、不可靠。 因此，在未来的第四代反应堆中也可以预期这些负面的安全特性。
“因此，在适合过程热的气体出口温度下，没有安全可靠的 AVR 操作，这被认为是第四代项目中球床 VHTR 开发的基础。”
6. HTR 球形燃料组件不能防止放射性逸出。 一个神话被暴露为谎言。
“AVR 污染问题还与这样一个事实有关：完整的 HTR 燃料组件不能被视为金属裂变产物的几乎完全屏障，因为它们是惰性气体。金属在燃料核心、涂层和石墨中扩散。当超过特定于裂变产物的某些温度限制时，在长期正常运行中会发生突破这种障碍。这是 HTR 中未解决的弱点，在其他反应堆中不存在。”
7. 放射性核素在整个冷却回路中分布不受控制（！）。
“导致 AVR 污染的另一个 HTR 弱点是由于从 HTR 中的燃料元件释放的核素以不受控制的方式分布在整个冷却回路中。由于化学反应裂变产物的高沉积率在 HTR 冷却回路中，燃料组件释放的活性不能使用清洁系统去除，这是 LWR 的标准。”
评论：所以现在我们知道为什么 THTR Hamm 的运营商在关闭后如此强烈地拒绝了我们对核素登记册的要求。 一场额外的灾难将变得显而易见和公开！
8. 发生进水。 将来必须通过其他设备来消除这些问题。
“在进水的情况下，必须在结构上排除液态水渗透到卵石中，如 AVR 事故中发生的那样，以防止可能的正反应性无效系数与反应性偏移。”
9. 完全没有气密容器（安全容器），但绝对必要。
“HTR 冷却回路中最大可容忍累积活动的标准是根据德国设计事故条例以及维护和拆除要求制定的。将这些标准应用于球床反应器得出结论即使假设没有过高的核心温度，气密容器也是必要的。”
10. 在他的研究中，作者讨论了为了安全起见，人们是否应该在未来普遍避免高温气体。 换句话说：在第四代中特别受欢迎的甚高温反应堆（VHTR）产生了特别多的有待解决的问题。 在采取进一步措施之前，“非常广泛的研发计划”将是必不可少的。
11. 球床反应器的进一步开发将非常昂贵，因此应事先精确估计经济风险。 巨大的努力值得吗？
“要解决这些问题，必须配备仪器齐全的实验性球床反应器。在启动这种规模的研发计划之前，应进行包括成本估算在内的可行性研究，以量化这种发展的经济风险。 ”
12. 之前所有的 HTR 安全性研究都不够充分，而且结论过于乐观。
“关于超出设计基准的事故，空气进入/堆芯火灾情况下的安全问题尚未得到充分解决。卵石堆 HTR、块式 HTR 和第三代 LWR 的比较安全研究将有助于获得关于当前卵石堆 HTR 概念安全性的更可靠声明：从今天的角度来看，必须将早期的卵石床反应堆安全研究视为过于乐观。”
8. 发生进水。 将来必须通过其他设备来消除这些问题。
“在进水的情况下，必须在结构上排除液态水渗透到卵石中，如 AVR 事故中发生的那样，以防止可能的正反应性无效系数与反应性偏移。”
9. 完全没有气密容器（安全容器），但绝对必要。
“HTR 冷却回路中最大可容忍累积活动的标准是根据德国设计事故条例以及维护和拆除要求制定的。将这些标准应用于球床反应器得出结论即使假设没有过高的核心温度，气密容器也是必要的。”
10. 在他的研究中，作者讨论了为了安全起见，人们是否应该在未来普遍避免高温气体。 换句话说：在第四代中特别受欢迎的甚高温反应堆（VHTR）产生了特别多的有待解决的问题。 在采取进一步措施之前，“非常广泛的研发计划”将是必不可少的。
11. 球床反应器的进一步开发将非常昂贵，因此应事先精确估计经济风险。 巨大的努力值得吗？
“要解决这些问题，必须配备仪器齐全的实验性球床反应器。在启动这种规模的研发计划之前，应进行包括成本估算在内的可行性研究，以量化这种发展的经济风险。 ”
12. 之前所有的 HTR 安全性研究都不够充分，而且结论过于乐观。
“关于超出设计基准的事故，空气进入/堆芯火灾情况下的安全问题尚未得到充分解决。卵石堆 HTR、块式 HTR 和第三代 LWR 的比较安全研究将有助于获得关于当前卵石堆 HTR 概念安全性的更可靠声明：从今天的角度来看，必须将早期的卵石床反应堆安全研究视为过于乐观。”
在 Jülich 研究中心的框架内发表这项批判性研究后，只有一个需求：HTR 和第四代研究不再需要欧元； 没有在南非建设 PBMR，这正是上述问题！
地窖花
Anmerkungen：
1. Rainer Moormann：“对 AVR 球床反应堆运行的安全相关重新评估以及对未来反应堆的结论”。 Forschungszentrum Jülich 的报告，4275。ISSN 0944-2952。
该研究作为 PDF 文件来自 Forschungszentrum Jülich 中央图书馆的服务器
或者，如果 Forschungszentrum Jülich 的服务器过载，您可以从 reactor-bankrupt 服务器加载 Moormann 研究：
Rainer Moormann：“对 AVR 球床反应堆运行的安全相关重新评估以及对未来反应堆的结论”
2. Rainer Moormann 之前关于 HTR 问题的出版物：
1999 年：Moormann、Hinssen、Latge：“用于创新能源系统（HTR、聚变反应堆）的碳基材料的氧化：现状和进一步需求”。 一书中的文章。 11 页。
1999 年：Moormann、Schenk、Verorden：“小型 HTR 的源术语估计；高温工程领域基础研究（包括安全研究）第一次会议调查的德国方法论文集”。 一书中的文章。 1 页。
2004 年：Kühn、Hinssen、Moormann：“A3 燃料元件基体石墨在空气和蒸汽中的氧化行为之间的差异及其与 HTR 事故进程的相关性”。 ICAPP 04 会议记录，美国匹兹堡
2004 年：Moormann、Hinssen、Kühn：“与标准核石墨相比，HTR 燃料元件基体石墨在氧气中的氧化行为”。 见：核工程与设计，277 (2004)，第 281-284 页
1999 年：Moormann、Hinssen、Latge：“用于创新能源系统（HTR、聚变反应堆）的碳基材料的氧化：现状和进一步需求”。 一书中的文章。 11 页。
1999 年：Moormann、Schenk、Verorden：“小型 HTR 的源术语估计；高温工程领域基础研究（包括安全研究）第一次会议调查的德国方法论文集”。 一书中的文章。 1 页。
2004 年：Kühn、Hinssen、Moormann：“A3 燃料元件基体石墨在空气和蒸汽中的氧化行为之间的差异及其与 HTR 事故进程的相关性”。 ICAPP 04 会议记录，美国匹兹堡
2004 年：Moormann、Hinssen、Kühn：“与标准核石墨相比，HTR 燃料元件基体石墨在氧气中的氧化行为”。 见：核工程与设计，277 (2004)，第 281-284 页
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（自 1940 年代初以来原子辐射的释放：见 INES - 国际评级范围和全球核事故清单)
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什么是第四代？ FZ 卡尔斯鲁厄，2004 年 XNUMX 月（.pdf 文件）
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