THTR-300 atomkraftverk

THTR-300 atomkraftverk
Tørr kjøletårn på THTR-300 (revet 1991)
Tørr kjøletårn på THTR-300 (revet 1991)
plassering
THTR-300 atomkraftverk (Nordrhein-Westfalen)
THTR-300 atomkraftverk
Koordinater 51 ° 40 ′ 45 "  N , 7 ° 58 ′ 18"  E Koordinater: 51 ° 40 ′ 45 "  N , 7 ° 58 ′ 18"  E
Land: Tyskland
Data
Eieren: Kjernekraftverk med høy temperatur
Operatør: Kjernekraftverk med høy temperatur
Start av prosjekt: 1971
Kommersiell drift: 1. juni 1987
Skru av: 29. september 1989

Avviklede reaktorer (brutto):

1 (308 MW)
Energi som ble matet inn i 1988: 294,63 GWh
Tilført energi siden igangkjøring: 2.756 GWh
Nettsted: offisiell side
Stod: 6. oktober 2006
Datakilden til de respektive oppføringene finner du i dokumentasjonen .
f1

Den THTR-300 ( Thorium ble-Høy-temperatur reaktor) er en heliumkjølt høy temperatur reaktor av den type som småstein reaktorsjiktet i Nordrhein-Westfalen Hamm med en elektrisk kraft på 300  megawatt . THTR regnes som en av de største uønskede utviklingene i tyske prosjekter de siste 55 årene.

Plassering og bruk

Reaktoren var lokalisert i Hamm-Uentrop-distriktet ( Schmehausen- distriktet ) i byen Hamm i Nordrhein-Westfalen på stedet for Westfalen kraftverk . Etter at det funksjonelle prinsippet for høy temperatur reaktor i rullesteinsdesign hadde blitt testet på testreaktoren AVR (Jülich) , ble THTR-300 bygget som en prototype for kommersiell bruk av høy temperatur reaktorer (HTR). Den ble satt i drift på prøvebasis i 1983, overlevert til operatøren i 1987 og til slutt stengt i september 1989 av tekniske, sikkerhetsmessige og økonomiske hensyn etter bare 423 dager med fulllastdrift. Han er for tiden i sikker innesperring .

Grunnleggende om kjernefysikk i THTR

Energiproduksjon

Som i andre kjernefysiske reaktorer, genereres energi ved kjernefisjonering , som frembringes av termiske nøytroner og opprettholdes på en kontrollert måte som en kjedereaksjon . Grafitt i stedet for vann fungerer som en moderator , i likhet med den britiske AGR eller den russiske RBMK . I THTR er grafitt hovedkomponenten i drivstoffelementene (se nedenfor ). Som med andre reaktortyper styres kjedereaksjonen av kontrollstenger laget av nøytronabsorberende materiale. Det særegne ved thorium-høytemperaturreaktoren er imidlertid at den ikke bare bruker 235 U som drivstoff , men også 233 U. Dette produseres fra 232 Th i drivstoffelementene under pågående reaktordrift og delvis forbrukes umiddelbart.

Man håpet at generelt bedre utnyttelse av drivstoff og avlsmateriale enn i lettvannsreaktorer, siden grafittmodererte reaktorer, av grunner av nøytronfysikk, i prinsippet tillater høyere utbrenthet enn konvensjonelle lettvannsreaktorer (om enn mindre enn tungtvann- modererte reaktorer som CANDU- typen ). HTR-drivstoffelementene tillot bare begrenset oppbrenthet av materialtekniske årsaker, så den teoretiske fordelen hadde neppe noen effekt. I tillegg ville opparbeiding ha vært nødvendig for en lukket drivstoffsyklus og omfattende drivstoff- og råstoffutnyttelse . En THOREX-prosess for thoriumholdige drivstoffelementer som er analoge med PUREX- prosesseringsprosessen er utviklet, men har aldri blitt implementert i teknisk skala; behandlingen av HTR-drivstoffet, som består av belagte partikler innebygd i grafitt , ville være veldig kostbart.

THTR-reaktorkonseptet gjorde det mulig å delvis bruke thorium, som er mye rikere på jorden enn uran, til energiproduksjon. Drivstoff som inneholder thorium kan imidlertid også brukes i alle andre reaktortyper.

Hvis thorium brukes, må de ferske drivstoffelementene, av hensyn til reaktorfysikk, også inneholde materiale som kan brukes i våpen og lett kan tas av. I tilfellet med THTR-300 var dette uran, som ble beriket til 93 prosent . På grunn av dette uranet av våpenklasse var THTR-drivstoffelementene lovlig eid av EU ( Euratom ) og ble bare gjort tilgjengelig for THTR-operatøren for forbruk under Euratoms kontroll. På grunn av faren for spredning av våpen (fare for spredning ) sluttet USAs president Jimmy Carter å levere høyt beriket uran til høytemperaturreaktorer allerede i 1977. Da hadde rundt 1300 kg høyt beriket uran blitt levert til Tyskland for HTR. Denne beslutningen førte til at konsentrene av småsteinreaktorene som ble utviklet senere, flyttet seg bort fra thorium og sørget for bruk av lavanriket uranbrensel (LEU). THTR i seg selv kunne bare ha blitt omgjort til LEU-drivstoff med betydelig tap av ytelse, noe som svekket dets økonomiske perspektiv på mellomlang sikt og sannsynligvis bidro til nedleggelsen. For ikke å forverre reaktivitetsadferden i tilfelle ulykker forårsaket av inntrenging av vann, måtte tungmetallbelastningen av drivstoffelementene ha blitt redusert fra 11 g per drivstoffelement for U / Th drivstoff til under 8 g for LEU brensel.

Avlsprosess

Omdannelsen av thorium til 233 U kan skrives som følgende formel:

Med ord: en 232 Th atomkjerne fanger opp en termisk nøytron og blir dermed 233 Th. Dette forfaller med en halveringstid på 22,2 minutter gjennom beta- forfall i 233 Pa ; Med en halveringstid på nesten 27 dager, endres denne kjernen til 233 U gjennom et ytterligere beta-forfall . Nøytronen i formelen ovenfor kommer fra den normale fisjoneringsprosessen til 235 U inneholdt i drivstoffet eller, i mindre grad, fisjonen av avl 233 U. Dette tilsvarer avl og forbrenning av plutonium når du bruker 238 U som avlsmateriale i standard drivstoff for lette vannreaktorer .

THTR klekket 233 U, men var ikke en oppdretterreaktor fordi den klekket ut mindre spaltbart materiale enn det forbrukte. Den opprinnelige intensjonen om å utvikle småsteinreaktorer og spesielt THTR-300 som termisk thoriumavler mislyktes på grunn av overdreven nøytrontap i blant annet HTR. På grunn av sin lave effekttetthet: Bare maksimalt rundt fire prosent av THTR thorium-lageret kunne brukes til å generere energi, noe som førte til et bidrag på nesten 30 prosent til reaktorens produksjon; størstedelen av thorium i drivstoffelementene var ment for sluttdeponering. THTR arbeidet med et avlsforhold på mindre enn 0,5, noe som nesten ikke rettferdiggjorde karakteriseringen som en nesten oppdretter eller upconverter .

I mellomtiden blir thorium igjen diskutert mer intensivt som et avlsmateriale. Imidlertid er småsteinreaktorer knapt involvert, siden effektiv thoriumbruk vil kreve både avlsreaktorer og ombehandling ; Begge er praktisk talt umulige å oppnå med småsteinreaktorer.

Drivstoffsenheter og reaktorkjerne

I THTR-300 var drivstoffelementene som inneholder fissilt og avlsmateriale kuler med en diameter på seks centimeter og en masse på rundt 200 g. Disse har et ytre, drivstofffritt grafittskall med en tykkelse på 5 mm. Inni er ovenstående. Drivstoff i form av ca. 30 000 belagte partikler ( engelsk: belagte partikler , se Pac-kuler ) innebygd i en grafittmatrise.

Dobbeltbelagte partikler uten silisiumkarbid ble brukt som belagte kuler i THTR-300 ( BISO ). Sammenlignet med TRISO- partikler (trippelbelagte partikler med silisiumkarbid) ble disse allerede ansett som foreldede fra rundt 1980 , men bruken av TRISO-partikler i THTR-300 var ikke lenger mulig av tekniske godkjenningsgrunner. Hvert drivstoffelement inneholdt ca. 1 g 235 U og ca. 10 g 232 Th i form av blandede oksider av begge tungmetaller.

Valget av et blandet oksid-drivstoffelement viste seg å være en designfeil, siden, i motsetning til de opprinnelige forventningene, ikke noe brukbart drivstoff kan gjenvinnes når det behandles på nytt: I en sideaksjon for spaltning dannes 236 U fra 235 U, som ikke lenger skiller seg fra det skraverte drivstoffet 233 U i de blandede oksidbladene . På grunn av det forholdsvis høye innfangningstverrsnittet på 236 U for termiske nøytroner, var uranet som ble oppnådd ved opparbeidelse av THTR-300 drivstoffelementer ikke egnet for retur til THTR-300. Forsøk på å bruke separate uran og thorium partikler i stedet for en blandet oksyd for å være i stand til å oppnå ren 233 U i løpet av reprosessering fikk ikke utover eksperimentstadiet ( feed / rase konseptet ) og det ferdige JUPITER HTR gjenvinningsanlegg i Jülichs var derfor aldri i stand til å bli satt i drift. Før de ble brukt i THTR-300 ble rundt 30.000 drivstoffelementer av THTR-typen testet av Jülich Research Center i AVR-reaktoren .

Det drivstofffrie skallet på drivstoffsenheten, sammen med grafittmatrisen, er ansvarlig for den mekaniske styrken til drivstoffsenheten. Grafitt sublimerer bare ved ca. 3500 ° C, dvs. H. Smelting av drivstoffaggregatene unngås opp til denne høye temperaturen. Imidlertid frigjøres en betydelig mengde radioaktivitet fra drivstoffelementene ved temperaturer over 1600 ° C. Likevel representerer bevaring av den mekaniske stabiliteten sammen med den relativt lave effekttettheten en begrenset sikkerhetsrelevant fordel sammenlignet med drivstoffstavene som vanligvis brukes i lettvannsreaktorer , som er mer utsatt for overoppheting. Imidlertid var de sfæriske drivstoffelementene i THTR-300 brennbare (antennelsestemperatur ca. 650 ° C), og en ulykke med luft som kom inn i reaktoren ville ha resultert i en grafittbrann med høye radioaktivitetsnivåer. Lekkasje av dampgeneratoren med vann / damptilgang til kjernen ville ha ført til kjemiske reaksjoner med grafitt med dannelse av brennbare gasser (hydrogen og karbonmonoksid).

THTR-300-reaktoren inneholdt ingen monteringer eller føringer for drivstoffsenhetene, men disse dannet et rullesteinslag under sin egen vekt (derav navnet rullesteinsreaktor ). Som et resultat hadde denne reaktoren fordelen at kjernen bare ville inneholde materialer som kunne tåle temperaturer godt over driftstemperaturen. Innpressing av absorberstenger når reaktoren ble slått av resulterte imidlertid i svært ujevne mekaniske belastninger på kulene, noe som førte til kulebrudd og ujevn utbrenthet.

Etter fjerning fra kjernen, vil forbrenningen, dvs. H. bestemmer forbruket av kjernefysisk drivstoff i en drivstoffmontering. Siden denne bestemmelsen i AVR Jülich ikke fungerte tilfredsstillende, ble det brukt en liten hjelpeaktor med 3,9 kg høyt beriket uran (U / Al-legering) i THTR-300, hvis utgang økte etter at en drivstoffkule ble satt inn i henhold til til det fissile materialinnholdet i ballen. Avhengig av forbrenning, skal kulene enten fjernes, returneres til kanten av kjernen eller til området til kjerneaksen.

Antall driftselementer (drivstoffelementer, grafitt og absorberkuler) i THTR-300-kjernen var 675 000. Matematisk ble en maksimal kjernetemperatur på ca. 1050 ° C nådd i normal drift. I sentrum var imidlertid temperaturene sannsynligvis høyere, slik målinger i varme gassstrenger viste.

Funksjonelt prinsipp for THTR

  1. I THTR-300 ble helium ført gjennom reaktorkjernen i primærkretsen under et trykk på ca. 40 bar. Heliumet, avkjølt til 250 ° C av varmevekslerne ("dampgenerator"), ble sugd inn av kjølegassviftene over dampgeneratoren og matet tilbake til reaktorkjernen. Som edelgass har helium fordelen i forhold til det konvensjonelle varmebærervannet at det ikke reagerer kjemisk med andre materialer, dvs. det forårsaker ikke korrosjon , selv ikke ved forhøyede temperaturer . Dette betyr imidlertid at metaller ikke kan bygge opp beskyttende oksydlag i helium, noe som betyr at urenheter som frigjøres fra grafitten, har betydelige etsende effekter på metaller. Helium består hovedsakelig av 4 He, som ikke kan omdannes til radioaktive stoffer. Imidlertid inneholder naturlig helium små mengder av 3 He, som veldig lett omdannes til radioaktivt tritium og dermed representerte en viktig kilde til tritium i THTR-300. Den Viskositeten av gasser, slik som helium øker med økende temperatur, som kan ha en ugunstig konsekvens at varme områder blir mindre avkjølt.
  2. Helium absorberer den termiske energien til kjernefysisk fisjoneringsprosess når den strømmer gjennom reaktoren og pumpes til varmevekslerne av kjølegassvifter i varme gasskanaler . I disse overføres den termiske energien til den sekundære kretsen, som drives med vann. Den primære kretsen og den sekundære kretsen er - som i en vannreaktor med trykk - skilt fra hverandre med metallrørvegger, slik at det ikke er noen forbindelse mellom den radioaktive primærkretsen og den nesten ikke-radioaktive sekundærkretsen.
  3. Dampen som produseres i dampgeneratorene strømmer gjennom de levende damprørene til høytrykksseksjonen til en dampturbin, blir deretter oppvarmet i dampgeneratorene, og strømmer deretter gjennom medium- og lavtrykksseksjonene til en dampturbin og blir til slutt avkjølt i kondensatoren av selve kjølekretsen (tertiær krets) og som kondensat (dvs. vann) ned. Dette kondensatet blir ført av de viktigste kjølevæskepumpene (vannpumper) gjennom forvarmere til avgasser med tilførselsvannstank og matet tilbake til dampgeneratorene.
  4. Tertiærsyklusen har ingen direkte kontakt med sekundærsyklusen. Kjølevannspumpene transporterer kjølevannet til det tørre kjøletårnet, hvor det avkjøles i lukkede kjøleelementer av den passerende luften. Vannet som er avkjølt på denne måten strømmer deretter tilbake til overflatekondensatoren.

Bygging og drift

Westfalen kraftverk med THTR nederst til høyre

Det var foreløpig planlegging fra 1962. Utarbeidelsen av ferdige dokumenter for atomkraftverket THTR-300 fant sted fra 1966–1968 av et konsortium av BBC / Krupp , Euratom og Forschungszentrum Jülich , på det tidspunktet KFA Jülich, under retningen til Rudolf Schulten . Planleggingsarbeidet ble derfor allerede utført parallelt med igangkjøringen av den mindre AVR-rullesteinsreaktoren i Jülich, som hadde den negative konsekvensen at driftsopplevelsen til AVR knapt kunne innlemmes i THTR-konseptet. Denne hasten i planleggingen og starten av byggingen av THTR-300 skyldtes markedslansering av lettvannsreaktorer på slutten av 1960-tallet , som man ønsket å ta igjen. Eieren av THTR-300 var HKG Hoch Temperatur-Kernkraftwerk GmbH Hamm-Uentrop , grunnlagt i 1968 , hvis morselskaper var seks mellomstore og mindre regionale strømleverandører. THTR-300 ble designet som et kommersielt atomkraftverk for å generere elektrisk energi og var sammenlignbart med reaktoren i Fort St. Vrain kjernekraftverk (ikke en rullesteinsreaktor, men en såkalt blokk-type HTR) i USA . Ettersom en ståltrykkbeholder av ønsket størrelse ikke kunne bygges, ble den designet som en integrert heliumtett forspent betongbeholder og designet for et internt driftstrykk på rundt 40  bar . Reaktorens termiske effekt var 750  megawatt . Et konsortium bestående av BBC, Krupp Reaktorbau GmbH og Nukem fikk i oppdrag å bygge det nøkkelferdige anlegget .

Fem dager før den planlagte første banebrytingen i juni 1971 forlot Krupp byggekonsortiet og avviklet sin virksomhet for småsteinreaktorer, som selskapets ledelse inkluderte det var alvorlig tvil om konseptet med rullesteinsreaktor på grunn av driftsresultatene til AVR (Jülich) som nå er tilgjengelig. Dette førte til forsinkelser på 6 måneder. Etter Krupps utgang vurderte BBC også å bytte fra småsteinbed-konseptet til det mer lite krevende prismatiske drivstoffelementet i USAs HTR, men dette møtte motstand fra Jülich. Jülich kunne ikke forhindre begynnelsen av omfattende planlegging og til og med en lisensprosedyre for en større HTR med prismatiske drivstoffelementer, som skulle bygges ved siden av THTR, i 1973, som ble forlatt etter noen år til fordel for planlegging for trykkvann reaktorer på grunn av tekniske problemer med HTR. De anslåtte og kontraktbestemte fem års konstruksjon for THTR ble 15 år på grunn av tekniske problemer og strengere krav, byggekostnadene steg fra anslagsvis 300-350 millioner DM i 1968 og 690 millioner DM ved byggestart til endelig mer enn fire milliarder DM. Den føderale regjeringen bar 63 prosent og staten Nordrhein-Westfalen elleve prosent av byggekostnadene. Det økonomiske bidraget gjennom investeringstilskuddet , som dekket nesten ti prosent av byggekostnadene, kom også fra skatteinntekter . Kraftverket ble innviet av daværende forbundsminister for forskning, Heinz Riesenhuber, 13. september 1983 og ble bestilt for første gang med en selvopprettholdende kjedereaksjon . Så mange problemer oppstod under igangkjøringsfasen at Stadtwerke Bremen overga sin andel av THTR-300 til HKGs hovedaksjonær, United Electricity Works Westphalia (VEW) for en symbolsk pris på DM 1 , for å unngå ansvarsrisikoen. Kort tid etter var det ytterligere, om enn mislykkede, forsøk fra minoritetsaksjonærer (inkludert Stadtwerke Bielefeld og Wuppertal) på å selge aksjene eller overføre dem til VEW. Dellisensen til kjernefysiske lisensmyndigheter for regelmessig drift ble først gitt 9. april 1985. THTR mottok ikke en permanent operasjonell lisens, men en operasjonell lisens begrenset til 1100 fulllastdager eller senest til 1992, som kunne ha blitt omgjort til en permanent operasjonell lisens etter vellykket ytelsestestdrift. Videre burde det være sendt inn et sammenhengende konsept for bortskaffelse av drivstoffelementer etter 600 dager med fulllastdrift. Den første strømmen ble matet inn i nettet 16. november 1985. På grunn av de betydelige forstyrrelsene allerede i igangkjøringsfasen, nektet HKG å overta anlegget til 1. juni 1987.

Fra 1985 til den ble avviklet i 1989, registrerte THTR-300 bare 16.410 driftstimer med en elektrisk energiproduksjon på 2.756.000 MWh (brutto: 2.881.000 MWh). Det tilsvarer 423 fulllastedager. Arbeidstilgjengeligheten på minst 70 prosent som kreves for en økonomisk drift, ble ikke oppnådd i noe driftsår (1988: 41 prosent). Det var en kjøpsgaranti for strømmen som ble produsert i THTR til en pris basert på kraftkullproduksjon, som på det tidspunktet var rundt 40% over kjøpesummen for reaktorer med lett vann ; dette skal tolkes som tilleggssubsidiering av THTR.

I 1982 en gruppe selskaper fra Brown, Boveri & Cie. og Hoch Temperatur Reaktorbau GmbH (HRB) med HTR-500 en etterfølger til THTR-300 med en termisk effekt på 1250 megawatt og en elektrisk effekt på 500 megawatt. Det var en godkjenningsprosedyre, men elektrisitetsindustrien avviste en byggekontrakt på grunn av de betydelig høyere installasjonskostnadene sammenlignet med lettvannsreaktorer. I tillegg til THTR-300 skulle Hamm kjernekraftverk bygges. Planen ble imidlertid avvist. I umiddelbar nærhet av THTR-300 ligger Westfalen kraftverk for å generere elektrisitet fra kull.

Problemer og hendelser

Hendelser (i henhold til IAEA-klassifiseringen INES: ≥ 2, som først ble introdusert i 1990 etter THTR-avstenging : ≥ 2) skjedde ikke i THTR-300 i henhold til informasjonen gitt av kjernefysiske tilsynsmyndighet. Dette tviles av miljøbevegelsen, som mistenker en bevisst løslatelse under hendelser 4. mai 1986 (se her ), som kan være betydelig høyere enn tidligere innrømmet og som kanskje må klassifiseres som en ulykke. De mer enn 120 kjente varslingshendelsene med bare 423 dager med full belastning ble ofte tatt som bevis på umodenheten med rullesteinteknologien. Feilen til den sikkerhetsrelevante fuktighetssensoren 7. september 1985 ble tildelt den nest høyeste rapporteringskategori B som var gyldig på den tiden. THTR-300 ble opprinnelig ansett for å være betydelig mer ulykkessikker enn andre reaktortyper på grunn av det funksjonelle prinsippet der ingen kjernesmelting kan forekomme. Imidlertid ble det allerede vist i 1984 av Institute for Nuclear Safety Research at Forschungszentrum Jülich at et tap av kjølevæske i THTR-300 fører til svært høye temperaturer (2300 ° C), noe som resulterer i en massiv frigjøring av radioaktivitet selv uten kjernesmelting. Den pre-stressede betongtanken viste seg også å være ufordelaktig, da betong brytes ned ved oppvarming, og frigjør vanndamp, og den resulterende vanndampen reagerer kjemisk med den varme grafitten. En ekspertrapport for NRW-statens regjering fra 1988, som ble holdt konfidensiell i lang tid, bekreftet at THTR-300 til og med utgjorde en risiko for kjernefysisk rømning i tilfelle ulykker forårsaket av vanninntrengning på grunn av dampgeneratorrørspreng , inkludert scenarier som ligner på atomkatastrofen i Tsjernobyl . Denne likheten med Tsjernobyl atomreaktor er forårsaket av bruken av grafitt som moderator i begge reaktortypene. Talsmenn for rullesteinsteknologien kunne ikke tilbakevise denne rapporten i løpet av undersøkelsene til AVR-ekspertgruppen .

Det var også driftssikkerhetsproblemer. Blant annet forårsaket stengestengene, som ble skjøvet ned i rullesteinen ovenfra, mye hyppigere brudd enn det som var beregnet i drivstoffsenhetene. Totalt ble 25 000 skadede drivstoffsenheter funnet, noe som var omtrent tusen ganger det som var forventet i 40 års drift. I 1988, etter hver sjette ukes drift, måtte reaktoren stenges og kjøles i minst en uke for å fjerne defekte drivstoffelementer fra oppsamlingsbeholderen. Den høye bruddhastigheten var sannsynligvis en konsekvens av de ugunstige friksjonsegenskapene i helium, som ikke hadde blitt undersøkt tilstrekkelig for THTR-300. Friksjonen til absorberstengene kunne reduseres ved innføring av ammoniakk , men dette førte til en ikke tillatt høy korrosjonshastighet på metalliske komponenter. Det resulterende kulebrudd truet med å forverre reaktorkjølingen ved å tette kjølegasshull i gulvreflektoren; For fremtidige systemer ble det derfor foreslått en design som skulle være mindre utsatt for tilstopping.

23. november 1985 satte ikke 7 stengestenger seg helt inn da de prøvde å stenge reaktoren, men ble sittende fast i rullesteinen fordi det ikke var noe ammoniakkfôr. Isoleringen av betongen var utilstrekkelig steder, slik at den ble for varm; reparasjon var ikke mulig, og det skadede området måtte inspiseres regelmessig, noe som gjorde det nødvendig å stenge reaktoren hver gang. På grunn av allerede nevnte friksjonsproblemer og muligens også kulebrudd, strømmet ikke ballene som forventet, men i midten med en faktor på 5 til 10 raskere enn ved kanten. Dette førte til at reaktoren i det nedre sentrum ble minst 150 ° C for varm.

Antagelig gjennom for varme gassstrenger ble 36 holdebolter på varmgassledningen skadet på en slik måte at de brøt i 1988; enkelte grafittpluggene i det keramiske reaktorområdet mislyktes også. Det var ikke mulig å reparere skader på bolter og plugger. En ballfjerning var bare mulig med redusert ytelse og kunne derfor bare utføres på søndager. I tillegg var ikke produksjonen av de sfæriske drivstoffelementene garantert, og det var ikke mulig å behandle dem på nytt . Derfor ble de nå forlatte høytemperaturreaktorene i Sør-Afrika planlagt uten ombehandling; denne ulempen bør delvis kompenseres av en litt høyere oppbrenning sammenlignet med reaktorer med moderat lett vann og dermed bedre utnyttelse av det tilgjengelige kjernefysiske drivstoffet .

Utslipp av radioaktive aerosoler 4. mai 1986 umiddelbart etter Tsjernobyl-ulykken

En rapporterbar hendelse med frigjøring av radioaktivitet 4. mai 1986 skjedde kort tid etter at radioaktiv nedbør fra Tsjernobyl-ulykken falt over Hamm. Utslippene fra THTR ble i utgangspunktet ikke lagt merke til. Imidlertid informerte en anonym informant fra arbeidsstyrken til THTR-300 tilsynsmyndigheter og miljøgrupper om et skjult radioaktivt utslipp 4. mai 1986. Operatøren nektet for uregelmessigheter i et uttrykkelig brev datert 12. mai 1986 til alle medlemmer av NRW-parlamentet. Først når en uvanlig høy konsentrasjon på 233 Pa ble oppdaget i skorsteinsavtrekksluften til THTR-300, som ikke kunne komme fra Tsjernobyl, men bare fra thorium av ødelagte drivstoffelementer i THTR-300, ble det gradvis klart at det var fra THTR-300 må betydelige radioaktive utslipp ha blitt sluppet ut i området. I følge interne undersøkelser fra HKG var mer enn 40% av den frigjorte aktiviteten knyttet til THTR 233 Pa. 30. mai 1986 hevdet Öko-Institut at omtrent 75 prosent av aktiviteten nær THTR skyldtes selve THTR. Litt senere rapporterte Dietrich Grönemeyer høye utgivelser fra THTR til myndighetene. 3. juni 1986 ble THTR stengt av et kjernefysisk lovdirektiv fra Düsseldorfs tilsynsmyndighet til det ble ryddet opp. Instruksjonen var nødvendig fordi THTR-operatørene ikke ønsket å frivillig gi avkall på omstart. Samme dag uttalte operatørene endelig at årsaken til frigjøring av radioaktivitet var en funksjonsfeil i reaktorens ladesystem, men avviste påstandene fra Öko-Institut. Inntil da hadde operatørene hevdet at det var en tillatt, ikke-rapporterbar utslipp av radioaktivitet, dvs. et utslipp på en rute som er gitt for dette formålet og under grenseverdiene. I motsetning til dette er utslipp på ruter som ikke er beregnet for dette formålet og / eller over grenseverdier meldepliktig utslipp. På den tiden var NRW-statens regjering av den oppfatning at det på grunn av utslippsruten var en rapporterbar utgivelse som ikke var behørig rapportert. Avviklingsordren ble opphevet 13. juni 1986 med vilkår.

THTR-kritikere mistenkte at HKG hadde skjult radioaktivt utslipp i håp om at det ikke kunne oppdages på grunn av radioaktiviteten fra Tsjernobyl; Årsaken til å gjemme seg kunne ha vært at hendelsen peker på noen svakheter i småsteinreaktorer, nemlig radioaktivt støv, ødelagte småstein og mangel på fulltrykk. Denne hendelsen (spesielt de påståtte forsøkene på å skjule den) og den resulterende intense mediedekningen forverret det tidligere positive bildet av småsteinreaktorer i den tyske offentligheten betydelig. Fysikeren Lothar Hahn uttalte i en rapport om sikkerheten til THTR-300 i juni 1986 på bakgrunn av denne hendelsen: Konklusjonen kan allerede trekkes i dag at teknologien til rullesteinreaktoren har mislyktes.

Resultater av forskriftsundersøkelsen

Tilsynsmyndigheten i Düsseldorf startet 30. mai 1986 med intensive undersøkelser av aerosolutslipp 4. mai 1986. Resultatene er oppsummert i strålingsbeskyttelsesrapporten fra NRW-statens regjering for 2. kvartal som følger:

4. mai 1986 ble ikke drivstoffelementbelastningssystemet operert i automatisk modus, men i manuell modus, i avvik fra driftsreglene for innføring av absorberende elementer. En driftsfeil førte til en feil i prosessflyten. Som et resultat ble innføringsdelen av ladesystemet, som inneholdt helium forurenset med radioaktive aerosoler, avlastet for trykk til eksosskorstenen, med det resultat at radioaktive aerosoler ble avgitt via eksosskorstenen (150 m høyde).

Aerosolen aktivitet som avgis 4. mai 1986 ikke er større enn 2 * 10 8 Bq; Denne verdien er resultatet av evalueringen av aerosoloppsamlingsfilteret for alle ladninger i KW 18, hvorfra den forrige belastningen fra virkningene av reaktorulykken i Tsjernobyl må trekkes fra for å komme til verdien av utslipp forårsaket av driften av THTR. På grunn av bl.a. Vanskeligheter med å bestemme Tsjernobyl-innholdet på filteret på grunn av den begrensede målenøyaktigheten, er det ikke mulig å klart avgjøre om grenseverdiene som er godkjent for utslipp av radioaktive stoffer fra THTR ikke er litt overskredet.

Selv om det antas imidlertid at utslippet av 2 * 10 8 Bq er utelukkende på grunn av den THTR, en matematisk estimat av grunnforurensning vil resultere i en verdi på <1 Bq / m på det dårligste startpunktet. Dette er i en skorsteinshøyde på 150 m og de meteorologiske sprednings- og avsetningsforholdene 4. mai 1986 i en avstand på 2000 til 3000 m fra THTR-300; et metrologisk bevis på dette forurensningsbidraget er ikke mulig.

Grenseverdiene for THTR er:

  • Maksimalt tillatte aerosolutslipp utgjorde over 180 påfølgende dager: 1,85 × 10 8 Bq
  • Maksimalt tillatte utslipp på en enkelt dag: 0,74 × 10 8 Bq.

Den TÜV inspektør mistenker at disse grenseverdiene var bare underslag. Myndigheten forutsetter heliumutslipp i tilfelle plutselig utslipp av <0,5 m³. Arrangementet ble ikke formelt klassifisert som en hendelse.

Usikkerhet og svakheter ved forskriftsundersøkelsen

Den endelige rapporten nevner en rekke forhold som kan ha påvirket den informative verdien av rapporten. Disse svake punktene, fremfor alt det midlertidige avbruddet i registreringen av utslippsdata fra operatøren, får ekstra betydning på grunn av de senere omtalte påstandene (2016) fra en tidligere THTR-ansatt om at det var bevisst impulsutslipp av radioaktive aerosoler.

1. Omtrent samtidig som den automatiske farerapporten ble mottatt i reaktorkontrollrommet "Aerosolaktivitetskonsentrasjon høyt ved skorsteinen" på grunn av et sjokklignende utslipp, avbrøt operatøren registreringen av den aerosolbårne aktiviteten som ble sendt ut via skorstein for en "i en fase da aktivitetsutslippene økte igjen", ifølge myndighetene. ikke lenger tydelig bestemt periode ". Operatøren begrunnet dette med tiltak for "tidsjustering" på innspillingsopptakeren. Operatøren noterte kort prosessen i måleregistreringen. I løpet av denne perioden er det ingen overvåking av frigjøring av aerosolaktivitet via skorsteinen. Myndigheten skriver: Det er allerede blitt motsatt at måleregistreringen for aerosolaktivitetskonsentrasjonen ble korrigert da en økt verdi ble vist. Selv om tilsynsmyndigheten diskuterer muligheten for ytterligere aktivitetsavgifter i dette tidsvinduet i sin endelige rapport, avviser den til slutt dette. Imidlertid tar myndighetene hensyn til all usikkerheten: En klar bestemmelse av aerosolutgivelsen 4. mai 1986 er ikke mulig.

2. Myndigheten fortsetter å klage på operatørens atferd: Tiltakene som skal treffes i samsvar med sikkerhetsreglene .... når faremeldingen "høy aerosolaktivitetskonsentrasjon" er ventet, nemlig umiddelbar erstatning av en av de to overflødige suspenderte materiefiltre (ukentlig filter), aerosol / jodprøvesamleren og dens umiddelbare erstatning Målinger i strålingsbeskyttelseslaboratoriet og ytterligere uttak av en representativ prøve for evaluering av radioaktive edelgasser ble utelatt .

3. Ifølge myndighetene dokumenterte ikke operatøren tilstrekkelig prosessene i loggbøkene. Det er en kort oppføring i skiftloggen om feilen i lastesystemet, men myndighetene kritiserer: En oppføring i feilloggen ble ikke funnet . Da den automatiske alarmmeldingen "høy aerosolaktivitetskonsentrasjon ved skorsteinen" ble mottatt, sa myndighetene: I skiftloggen blir imidlertid verken alarmmeldingen eller det som ble initiert av skiftpersonalet lagt inn. Hendelsesrekkefølgen som myndigheten antar, er derfor i hovedsak basert på etterfølgende undersøkelser av personalet og senere informasjon gitt av operatøren.

4. Problemer i ladesystemet ble rapportert til tilsynsmyndigheten 8. mai 1986, men uten å henvise til farerapporten "høy aerosolaktivitetskonsentrasjon i skorsteinen". Ifølge operatøren skyldtes dette at en forbindelse mellom funksjonsfeilene i ladesystemet og de samtidige aerosolutslippene ikke hadde blitt gjenkjent. Dette forsinket etterforskningen med flere uker og gjorde dem betydelig vanskeligere eller muligens gjorde dem delvis umulige.

5. Det høye nivået av jordforurensning på grunn av Tsjernobyl-ulykken tillot bare bestemmelse av immisjonsverdiene fra THTR i begrenset grad: Ifølge informasjon fra tilsynsmyndigheten på grunnlag av spredningsberegninger over skorsteinen for det meste ugunstig utgangspunkt var for de regnfrie værforholdene på kvelden 4. mai for et utslipp på 0,2 GBq aktivitet som sendes ut via skorsteinen med aerosolaktiviteter på <1 Bq / m² som kan forventes; jordforurensningen forårsaket av Tsjernobyl i THTR-området var derimot opp til 10.000 Bq / m² ifølge myndighetene.

6. Den endelige rapporten mangler nøkkelinformasjon om aerosolutslipp, for eksempel det målte nuklidespektret. På det tidspunktet viser upubliserte, men nå tilgjengelige dokumenter fra den offisielle etterforskningen at ifølge operatøren utgjorde aerosolutslippene som tilskrives THTR (totalt 0,102 GBq), aktivitetsrelatert, 44% 233 Pa, 18% 60 Co, 10% 181 Hf. Resten var utelukkende aktiveringsprodukter av stål. Fisjonsprodukter som er funnet, skal ikke komme fra THTR, men fra Tsjernobyl-skyen. Ifølge operatøren er den høye andelen 233 Pa, et mellomprodukt i inkubasjonen av 233 U fra thorium og derfor fra kjernebrensel, vanskelig å forene med den aerosolutslippssekvensen som myndigheten antar: autoriteten antar at det meste av Avgitte aerosoler kommer ikke fra primærkretsen, men fra utløpsledningene til skorsteinen.

Etter miljøbevegelsens mening er følgende faktum viktig for evalueringen av den offisielle rapporten: I 2014, basert på undersøkelsene fra en uavhengig gruppe eksperter utnevnt av Forschungszentrum Jülich , ble det klart at den samme tilsynsmyndigheten var ansvarlig for småsteinreaktoren AVR Jülich, forgjengeren til THTR, i 1978, til tross for god kjennskap til omstendighetene, hadde klassifisert en mulig alvorlig hendelse som en hendelse av underordnet sikkerhetsrelatert betydning (se AVR-ekspertgruppe ).

Rapporter om en påstått bevisst frigjøring av aerosolbåren radioaktivitet 4. mai 1986

Tidligere THTR-sjef Hermann Schollmeyer hevdet i mai 2016 at utslipp av radioaktive aerosoler i miljøet var bevisst. Noen av grafittkulene i reaktoren ble skadet hovedsakelig som et resultat av plutselige nedleggelser; Støv og flakede partikler ville ha tett til rørene. Rørene ville ha blitt blåst ut av kjølekretsen med heliumgass, filtrene som kreves for dette var allerede bestilt og var tilgjengelige to til tre uker senere. Etter Tsjernobyl-ulykken ble det antatt at å blåse ut luften uten filter ville bli oppdaget på grunn av den radioaktive forurensningen som allerede er tilstede i området. Den nåværende operatøren RWE og driftslederen på den tiden motsatte seg denne representasjonen. Regulatoren har kunngjort at den nøye vil undersøke de nye påstandene om hendelsene. Sikkerhetseksperten for småsteinreaktorer Rainer Moormann anser Schollmeyers informasjon som sannsynlig. Rett etter løslatelsen kom det rapporter om at utslippet hadde vært bevisst; disse rapportene ble diskutert i NRW-parlamentet på den tiden. Miljøbevegelsen mistenker nå at svikt i måleutstyret under hendelsen og den påståtte fjerningen av mange spor av hendelsen også bevisst ble utført og at radioaktive utslipp kunne være større enn tidligere antatt. Hun har bedt om avklaring - også gjennom parlamentariske kanaler. Moormann har levert et dokument som ser ut til å bekrefte deler av Schollmeyers uttalelser. Den ansvarlige ministeren for Nordrhein-Westfalen uttalte 15. juni 2016 at det ikke var noen bevis for Schollmeyers påstander; Han takket nei til videre undersøkelser.

Skjoldbruskkreft i nærheten av THTR-300

I 2013 ble det kjent gjennom en offisiell undersøkelse at det i nærheten av THTR-300 var ”statistisk signifikant økte priser for skjoldbruskkreft hos kvinner (og ikke hos menn) i årene 2008–2010”. Studien ser ingen konkrete bevis for THTR som årsak og mistenker en "screeningeffekt" fra hyppigere kreftundersøkelser. Denne vurderingen motsiges av deler av miljøbevegelsen. Kreftinsidensstudien ble opprinnelig bedt om av miljøbevegelsen på grunn av usikkerheten rundt radioaktiviteten som ble sendt ut i 4. mai 1986-hendelsen.

Avvikling og sikker inneslutning

Under stillstandsfasen fra september 1988 på grunn av ødelagte festebolter i den varme gassledningen, sendte HKG en "forsiktighetsavslutningsforespørsel" til de føderale og statlige regjeringene i Nordrhein-Westfalen i slutten av november 1988 for å gjøre oppmerksom på deres prekær økonomisk situasjon: I motsetning til prognosen viste THTR-300 seg å være i høyt underskudd, og HKGs økonomiske reserver var i stor grad oppbrukt. Selv om risikodelingsavtalen for THTR bestemte at offentlig sektor tok over 90% av driftstapene de første tre driftsårene, falt denne overtakelsesgraden til 70% deretter. Uten en permanent løsning på disse økonomiske problemene så tilsynsmyndigheten ikke lenger betingelsene for fortsatt drift av THTR som gitt, og reaktoren forble stengt.
Sommeren 1989 kom HKG da til randen av insolvens, og siden morselskapene til HKG ikke ønsket å foreta ytterligere utbetalinger uten høyere statlige subsidier, måtte de støttes av den føderale regjeringen med 92 millioner DM og staten Nordrhein-Westfalen med 65 millioner DM. I tillegg ble THTR-drivstoffelementfabrikken i Hanau stengt i 1988 av sikkerhetsmessige årsaker.

Siden USA ikke lenger leverte noe høyt beriket (og dermed våpenkvalitets) uran til THTR-operasjoner, ville reaktoren måtte ha blitt konvertert til lavanriket uran uten eller redusert thoriumtilsetning. Dette ville ha nødvendiggjort en ny godkjenningsprosedyre med et usikkert resultat og ville ha resultert i en betydelig reduksjon i ytelsen. Derfor ble dette alternativet snart forlatt, og med de eksisterende reservene var bare standard drivstoff tilgjengelig i godt to års drift. På grunn av den betydelige, også økonomiske risikoen ved THTR-operasjonen, vurderte operatøren ytterligere reserver på 650 millioner DM som nødvendige selv for en to-årig utfasingsoperasjon, siden en tilsvarende økning i underskudd var forventet frem til 1991 og bare langt for små reserver for avhending var til stede. Administrerende direktør for HKG-hovedaksjonær VEW Klaus Knizia uttalte seg til og med for en rask nedleggelse av THTR, slik at HTR-utviklingen som helhet ikke ville bli belastet av ytterligere forstyrrelser i THTR. Revisjonsselskapet Treuarbeit AG ga også ut en ugunstig økonomisk prognose på mellomlang sikt for THTR-300.
Forhandlingene mellom den føderale regjeringen, delstaten Nordrhein-Westfalen og strømindustrien om disse reservene mislyktes fordi verken staten Nordrhein-Westfalen eller elektrisitetsindustrien ønsket å gi betydelige bidrag til dem. På grunn av økonomiske, tekniske og sikkerhetsmessige hensyn så vel som energiindustriens synkende interesse for småsteinreaktorer, ble avviklingen av THTR-300 besluttet 1. september 1989, som deretter ble søkt av HKG til tilsynsmyndigheten. myndighet 26. september 1989 i samsvar med atomenergiloven.

I 1989 foreslo HKG de føderale og statlige regjeringene i Nordrhein-Westfalen at THTR skulle overføres til Forschungszentrum Jülich for demontering etter at den hadde blitt lukket trygt. Siden dette faktisk ville ha vært ensbetydende med å flytte ansvaret for avhending, ble forslaget ikke gjennomført.
Fra oktober 1993 til april 1995 ble de brukte, intakte og ødelagte drivstoffelementene transportert i 305 drivstoffelementhylser av Castor- type til Ahaus transportfatlagringsanlegg; to hjul inneholder drivstoffelementene i THTR-hjelpreaktoren for oppbrenningsmåling. På grunn av den korte driftstiden ble bare en gjennomsnittlig forbrenning av drivstoffelement på ca. 5,2 prosent fima oppnådd (målverdi 11,4 prosent fima). Det høyt anrikede uranet blir derfor bare fullstendig konsumert, og en klar risiko for spredning skal antas med de utslippte THTR-drivstoffelementene: Ifølge beregninger fra Moormann, bør det ubrukte høyt anrikede uran være tilstrekkelig for omtrent seks til tolv atombomber i Hiroshima type. Ca.1 til 1,6 kg spaltbart materiale (tilsvarende 2000 til 3000 drivstoffelementer) er fortsatt mistenkt i reaktoren.

De ubrukte, friske 362.000 THTR-drivstoffelementene ble behandlet i det skotske opparbeidingsanlegget Dounreay , det høyt berikede uranet ble returnert til Tyskland og brukt i München II forskningsreaktor . Reaktoren i seg selv ble overført til den såkalte " safe kabinettet " innen 1997 og fortsetter å generere kostnader på 6,5 millioner euro årlig. Selv om disse kostnadene ble båret utelukkende av den offentlige vesken frem til 2009, fikk eierne skattelettelser fra EU for nedleggelsen; Politisk kontrovers oppsto i 2011 om en pågående søknad om å forlenge disse skattelettelsene.
Reaktoren inneholder fortsatt rundt 390 tonn radioaktive anleggskomponenter, pluss den delvis forurensede forspente betongbeholderen. I desember 2017 ble det besluttet å begynne å rive i 2028 etter at radioaktiviteten delvis hadde avtatt, og det anslås at det vil ta rundt 20 år. I 2007 estimerte eieren kostnadene for deponering uten sluttlagring til ca. 350 millioner euro; i 2011 var det 1 milliard euro. Sammenligningen med lignende amerikanske HTGR Fort St. Vrain (prismatiske drivstoffelementer, 330 MW el ), som også ble stengt etter utilfredsstillende drift i 1988 og som ble demontert og omgjort til et gasskraftverk innen 1997 til en pris av 174 millioner USD, viser de vanskelige demonteringsforholdene på THTR. I 2012 hadde HKG bare egenkapital på € 41,5 millioner. På grunn av den juridiske formen som GmbH, er ikke direkte ansvar for HKG-aksjonærene for å dekke avhendingskostnadene mulig, slik at kostnadsantagelsen er uklar. Det er allerede utstedt ubegrensede garantier i området, for eksempel av Wuppertaler Stadtwerke (WSW) overfor Hattingen joint venture. De mulige konsekvensene av å ta på seg kostnadene for kommunale verktøy og kommuner som er involvert, er også uklare, siden noen av disse kommunene er økonomisk dårlige.

I sin bok The Second Law of Economics siterer den økonomiske fysikeren Reiner Kümmel bankmannen og forretningsmannen Hermann Josef Werhahn, som etter egen vurdering har "fulgt reaktorteknologi med sfæriske drivstoffelementer som konsulent fra starten", med uttalelse om at muligheten for elektrisitet og å generere varme i desentraliserte fellessystemer, som stred mot kommersielle interesser til de store energileverandørene. Werhahn har imidlertid ofte kommet ut med veldig positive, men vitenskapelig uprøvde vurderinger av HTR som "rakett-bevis", "idiotsikker", "rogue-proof" eller "final storage issue solved". Miljøforskeren Klaus Traube ser derimot svikt av rullesteins-HTR i Tyskland på grunn av dets tekniske og sikkerhetsmessige underlegenhet sammenlignet med lettvannsreaktoren , siden reaktorer med høy temperatur representerer en videre utvikling av militæret grafittreaktorer for plutoniumproduksjon, som er mindre egnet som kraftreaktorer, mens LWR fra begynnelsen som kraftreaktorer er designet og optimalisert.

Driftsselskap (per 2010)

Driftselementer i handel

Grafiske driftselementer av THTR uten kjernefysisk drivstoff har allerede blitt tilbudt på eBay . I følge NRWs økonomidepartementet ble ikke-bestrålte og derfor ikke-radioaktive driftselementer gitt til samlere og interesserte da reaktoren ble slått av. Så langt er det ingen bevis for at sfæriske drivstoffelementer med kjernefysisk drivstoff, dvs. høyt beriket uran av våpen, også har blitt misbrukt. Alle tidligere funn, på Forschungszentrum Jülich z. B. på deponier og i kloakk, viste seg å være fri for kjernefysisk drivstoff og ikke radioaktivt.

Mikrosfærer i THTR-miljøet

I 2011 ble det oppdaget mikrosfærer i nærheten av THTR, hvorav noen ligner belagte partikler av THTR-300. Lignende mikrosfærer spiller en rolle i diskusjonen om akkumulering av leukemi i Elbmarsch . På grunn av usikkerheten rundt radioaktiviteten som ble sendt ut i hendelsen 4. mai 1986 , oppstod mistanken om at det kunne være drivstoffpartikler fra THTR-300. Drivstoffet er innebygd i grafitten av drivstoffelementene i form av belagte partikler med en diameter på mindre enn 1 mm. Belegget av drivstoffelementpartiklene med pyrokarbon tjener til å holde fisjonsproduktene tilbake. Analyser fra NRWs etterforskningskontorer kunne ikke oppdage økt radioaktivitet i mikrosfærene. Det er imidlertid kommet kritikk av målemetodene som etterforskningskontorene har brukt.

Effekter av tidlig nedleggelse på HTR-utvikling

Problemene og stengingen av THTR-300 førte til den omfattende slutten av rullesteinsreaktorutviklingen i Tyskland. Forhandlinger om markedslansering av HTR-modulen (200 MW th ) utviklet i Siemens med det kjemiske selskapet Hoechst , kjemikaliekombinasjonen Leuna / DDR, det amerikanske forsvarsdepartementet (for et anlegg for produksjon av tritium for hydrogenbomber ) og Sovjetunionen mislyktes på bakgrunn av THTR -300; en stedsuavhengig godkjenningsprosedyre for HTR-modulen i Niedersachsen ble kansellert uten resultat av søkeren, energiselskapet Brigitta & Elwerath , i 1988.
Selskapet Hoch Temperatur-Reaktorbau (HRB) ble deretter oppløst, i likhet med selskapets deler for HTR-utvikling i Siemens / Interatom, bare et lite selskap gjensto for å markedsføre HTR-kunnskapen som var bygget opp. Bensinelementutviklingen på Nukem er avviklet. Jülich kjernefysiske forskningsanlegg ble omdøpt til Forschungszentrum Jülich og HTR-forskningsområdene ble redusert til 50 personer i 1989, med en jevn nedgang frem til 2005; Imidlertid styrket den HTR-vennlige NRW-statlige regjeringen, som hadde kontor fra 2005 til 2010, HTR-forskningen igjen. Etter en langvarig offentlig diskusjon besluttet representantskapet i Forschungszentrum Jülich først i mai 2014 å stoppe HTR-forskningen i Jülich i slutten av 2014 og legge ned teststandene.

Fra 1988 og fremover, til tross for embargoen mot Sør-Afrika og Kina som var i kraft den gangen, lyktes steinhaugeforkjemperne å overføre sin kunnskap til disse landene. I Sør-Afrika var en liten steinromsreaktor (500 kW) opprinnelig planlagt for militære formål (atomubåt), som skal sees i sammenheng med atomvåpenet til apartheidregjeringen . Etter slutten av apartheid ble det et helt sivilt prosjekt, som til slutt mislyktes i 2010.

I Kina ble det bygget en liten rullesteinsreaktor (HTR-10) nær Beijing . Siden 2005 har HTR-10 bare sjelden vært i drift, noe som tilskrives prioriteringen av den større etterfølgerreaktoren, HTR-PM, av forkjempere for rullesteinsleie, men som kritikere forbinder med tekniske problemer med ballsirkulasjon.

På grunn av den meget reservert holdningen til tyske energileverandører og reaktorbyggindustrien til småsteinreaktorer, som hovedsakelig er forårsaket av svikt i THTR-300, har det ikke skjedd noen renessanse av denne teknologien i Tyskland etter THTR-300. Likevel er det fortsatt en lobby for småsteinreaktorer i Tyskland. Eiere av Werhahn- gruppen, LaRouche-bevegelsen , individuelle konservative politikere, spesielt fra Nordrhein-Westfalen, nasjonalkonservative sirkler samt den tidligere miljøpolitikeren Fritz Vahrenholt og økonomen Hans-Werner Sinn inkluderer.

Forsøk fra denne lobbyen på å gjenopplive rullesteinteknologien etter atomkatastrofen i Fukushima under mottoet "endring i stedet for å komme seg ut" (som betyr endringen til antatt sikre småsteinreaktorer) suste ut uten noen merkbar respons. Vurderingen av THTR-300 er kontroversiell innen rullesteinslobbyen: Mens en gruppe innrømmer at THTR-300 hadde store tekniske vanskeligheter og at den hadde innvirkning på nedleggelsen, samt krevde et fundamentalt annet konsept, ser andre THTR-300 som en generell suksess og snakker om "ren politisk indusert nedleggelse". Dette motsies imidlertid av det faktum at ingen ny småsteinreaktor har vært i stand til å holdes i kontinuerlig drift over hele verden i årevis.

Tørr kjøletårn

THTR-300 var utstyrt med det største tørrkjøletårnet i verden på den tiden . 10. september 1991 ble kjøletårnet sprengt. Å bruke den til det nærliggende kullkraftverket i Westfalen var upraktisk, da luftvannvekslerne ble tilsmusset ekstremt raskt, selv når de ble brukt til THTR-300 i det landbruksbrukte området, slik at atomkraftverket måtte brukes med delvis belastning til tider mellom rengjøringssyklusene. Planen om å beholde den som et teknisk monument mislyktes på grunn av kostnadene.

Tekniske spesifikasjoner
type Tørr kjøletårn
Base diameter 141 moh
Overkant av taujakke 147 m
Høyde på luftinntaksåpningen 19 m
Høyde på masten 181 moh
Diameter på masten 7 m
Mengde vann 31.720 m³ / time
Varmtvannstemperatur 38,4 ° C
Kaldtvannstemperatur 26,5 ° C

Data om reaktorblokken

Reaktorblokk Reaktortype netto
kraft 		grov
kraft 		byggestart nettverk
synkronisering 		Kommersialisering
av viktig drift 		slå av
behandlingen
THTR-300 Thorium høy temperatur reaktor 296 MW 308 MW 1. mai 1971 16. november 1985 1. juni 1987 29. september 1988
Tekniske spesifikasjoner THTR-300
termisk ytelse 759,5 MW
elektrisk strøm 307,5 ​​MW
Effektivitet 40,49%
Middels effekttetthet 6 MW / m³
Reaktorkjernehøyde / diameter 6 m / 5,6 m
Fissilt materiale 235 U
Høyde på reaktortrykkbeholderen 25,5 moh
Reaktortrykkbeholderdiameter 24,8 moh
Masse av spaltbart materiale 344 kg
Avlsmateriale 232 Th
Masse av avlsmateriale 6400 kg
Andel av spaltbart materiale i tungmetallbruk 5,4%
Absorberende materiale B 4 C
Kjølevæske Hei
Innløpstemperatur 250 ° C
Utløpstemperatur 750 ° C
skrive ut 39,2 bar (3,92 MPa)
Arbeidsutstyr H 2 O
Fôr vanntemperaturen 180 ° C
Levende damptemperatur 530 ° C
Levende damptrykk 177,5 bar (17,75 MPa)

kritikk

Til tross for sin betegnelse som en thoriumreaktor , fikk reaktoren energi hovedsakelig fra fisjonen av uran-235: Selv om kjernebrenselet besto av 90 prosent thorium, var dette mindre enn 30 prosent involvert i energiproduksjonen. På grunn av

  • utilstrekkelig lønnsomhet (blant annet fordi driftsresultatene til AVR Jülich ikke var inkludert i planleggingsprosessen),
  • dens problematiske drivstoffforsyning (på grunn av kontrakter som ble avsluttet i 1977 av den amerikanske regjeringen med EURATOM for levering av høyt beriket uran (HEU) ),
  • de veldig høye byggekostnadene (overstiger de opprinnelige planene tolv ganger),
  • dens uvanlig lange byggeperiode (16 år),
  • den uventede lave langvarige stabiliteten til betongreaktorbeholderen,
  • dens følsomhet for svikt (forstyrrelser i gjennomsnitt hver tredje dag),
  • dens problematiske styring (inkludert forsøk på å skjule hendelser) og
  • det er utilfredsstillende (regelmessige pauser hver sjette uke) og kort drift

det er allment ansett som en av de største tekniske svakhetene i etterkrigstiden.

litteratur

  • BG Brodda, E. Merz: Gasskromatografisk overvåking av ekstraksjonsmidlet ved ombehandling av HTR-drivstoffelementer. I: Fresenius 'Journal for Analytical Chemistry. 273, 1975, s. 113, doi : 10.1007 / BF00426269 .
  • Hensyn til videreføring av høytemperaturreaktorledningen fra synspunktet til VEW. Foredrag 13. november 1981 ved departementet for økonomi, mellomstore bedrifter og transport i staten Nordrhein-Westfalen i Düsseldorf. I: Westfals økonomisk historie. Kilder om økonomi, samfunn og teknologi fra det 18. til det 20. århundre. Redigert av Karl-Peter Ellerbrock. Münster, 2017, ISBN 978-3-402-13171-8 , s. 692-693.

weblenker

Commons : THTR-300  - samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. Ie Hertie School of Governance: Store infrastrukturprosjekter i Tyskland: En tverrsektoriell analyse (PDF; 1 MB), mai 2015, side 17 (åpnet 6. november 2020)
  2. ↑ Westfälischer Anzeiger 13. september 2013 THTR: Millionergrafen til Uentrop er tilgjengelig 13. september http://www.wa.de/lokales/hamm/uentrop/thtr-millionengrab-hamm-uentrop-wird-jahre-3099260 .html 2013
  3. ^ A b E. Merz, opparbeiding av thoriumholdige kjernebrensler i lys av spredningssikre drivstoffsykluser, Naturwissenschaften 65 (1978) 424-31
  4. ↑ S. Brandes: GLOBE PILE REACTOR AS A THERMAL THORIUM BROTHER. KFA-rapport Jül-474-RG (1967)
  5. ↑ a b Die Zeit 19. juli 1968 Het tysk oppdretter http://www.zeit.de/1968/29/heisser-deutscher-brueter
  6. Mer E. Merz, H. Jauer, M.Laser: Studie om videre behandling av brukte drivstoffelementer fra thorium-høytemperaturreaktorer med sfæriske drivstoffelementer. Rapport Juel-0943 (1973)
  7. ↑ a b J. Fassbender et al., Bestemmelse av stråledoser i nærheten av THTR-300 som et resultat av en antatt kjerneoppvarmingsulykke , rapport Juel-Spez 275 (1984)
  8. ↑ Rainer Moormann , Air ingress og grafitt brenner i HTR: En undersøkelse av analytiske undersøkelser utført med koden REACT / THERMIX, Forschungszentrum Jülich, rapport Jul-3062 (1992)
  9. ↑ R.Moormann, fenomenologi Graphite Svie i Air Accidents Ingress av HTR, naturvitenskapelige og teknologiske Nuclear Installations, Volume 2011 (2011), Artikkel ID 589747, 13 sider, http://www.hindawi.com/journals/stni/ 2011/589747 / ref /
  10. ↑ D.Bedenig, gasskjølte høytemperatur-reaktorer, Thiemig Vlg. (1972)
  11. ↑ J. Quadakkers, Korrosjon av høytemperaturlegeringer i primærkrets helium av høytemperatur gasskjølte reaktorer. Materialer og korrosjon 36 (1985) s. 141-150 og 335-347
  12. ↑ http://www.thtr.de/aktuelles-ddu.htm
  13. ↑ Brosjyre 300 MW atomkraftverk med thorium høy temperatur reaktor (THTR-300) av HKG i Hamm-Uentrop av konsortiet BBC / HRB / Nukem
  14. ^ Die Zeit 22. mars 1974 http://www.zeit.de/1974/13/was-eva-trennt-heizt-adam-an/seite-4
  15. ↑ Der Spiegel, 24/1986 av 9. juni 1986, side 29, “Miljøvennlig i storbyområder” (åpnet 15. juni 2011)
  16. ↑ Thorium reaktor i Hamm-Uentrop: Når kjernekraft og tilbake. FAZ Wirtschaft 23. april 2011 http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wirtschaftspektiven/energiepolitik/thorium-reaktor-in-hamm-uentrop-einmal-atomkraft-und-zurueck-1627483.html
  17. ↑ a b c U. Kirchner, The High Temperature Reactor, Campus Research Vol. 667 (1991)
  18. ↑ Atomwirtschaft, mai 1989, s. 259
  19. ↑ a b c d R.Moormann om Schollmeyer-informasjonen, dokument fra 6. juni 2016: http://www.reaktorpleite.de/images/stories/pdf/THTR-St%C3%B6rfall-Moormann.pdf
  20. ↑ Utvalg av viktige rapporterbare hendelser i: http://www.reaktorpleite.de/die-thtr-pannenserie.html
  21. ↑ www.reaktorpleite.de
  22. ↑ http://www.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/slac-pub-10429.pdf
  23. ↑ http://www.iaea.org/inisnkm/nkm/aws/htgr/fulltext/htr2004_h01.pdf
  24. ↑ http://www.patent-de.com/19970306/DE19547652C1.html
  25. ↑ a b Fakta, 21. oktober 2004, side 61–64, Atomkraft, ja takk! - Kinesiske kjernefysikere har gjenopplivet reaktorteknologi som antas å være glemt (PDF; 5 MB)
  26. ↑ R. Baumer: utvalgte emner fra driften av THTR 300 . VGB Kraftwerkstechnik 69 (1989) 158-64
  27. ↑ a b Der Spiegel, 8/1989 av 20. februar 1989, side 103, "Er dårlig - det ambisiøse prosjektet til en høytemperaturreaktor er over - men skroting er for dyrt."
  28. ↑ Nature News, 23 februar 2010 blir Pebble seng atomreaktor trukket (engelsk)
  29. ↑ a b Der Spiegel, 24/1986 av 9. juni 1986, side 28, "Mousserende øyne - hammerreaktortypen ble ansett å ha en lovende fremtid - til ulykken i begynnelsen av mai."
  30. ↑ FAZ.NET, 31. mars 2011, Thorium testreaktor : Den vakreste av maskiner - atomdebatt
  31. ^ Die Zeit, 9. juni 1986, hendelse - men med hvem? - Operatøren og departementet anklager hverandre
  32. ↑ https://www.landtag.nrw.de/portal/WWW/dokumentenarchiv/Dokument?Id=MMZ10%2F391
  33. ↑ a b Heske, Dr. Wahsweiler, Vey: HKG filnot L 55/86 (AZ 28c-28k-422-423-424) fra 22. mai 1986, tabell 4.1.
  34. ^ City of Hamm: Målinger av Dr. Grönemeyer i umiddelbar nærhet av THTR. Brev til MWMT Düsseldorf datert 12. juni 1986. Referanse: 32 / 321-0. Kan sees i henhold til UIG på MWEIMH, Düsseldorf
  35. ↑ http://www.reaktorpleite.de/component/content/article.html?id=424:thtr-rundbrief-nr-139-juni-2012
  36. ^ Erklæring fra ministeren for økonomi, små og mellomstore bedrifter og teknologi i Landtag i Nordrhein-Westfalen 4. juni 1986, plenumprotokoll 10-24
  37. ↑ Begrunnelse for atomorden 3. juni 1986 av ministeren for økonomi, små og mellomstore bedrifter og teknologi, presentert i delstatsparlamentet i Nordrhein-Westfalen 4. juni 1986, plenums minutter 10-24
  38. ↑ a b c d e f g h i j k l MWMV mal 10 / 561-1, august 1986 www.landtag.nrw.de
  39. ↑ a b Landtag NRW, plenarprotokoll 10/24 4. juni 1986 https://www.landtag.nrw.de/portal/WWW/dokumentenarchiv/Dokument?Id=MMP10%2F24%7C1714%7C1727
  40. ↑ Lothar Hahn: Grunnleggende sikkerhetsproblemer med høy temperatur reaktor og spesielle underskudd med THTR-300. Rapport om THTR-300 (juni 1986, online )
  41. ↑ https://www.wa.de/hamm/neue-vorwuerfe-thtr-hamm-radioaktiv-wolke-tschernobyl-genutzt-gefaehrliches-material-entsorgen-6417525.html
  42. ↑ Astrid Houben og Rainer Kellers: Hamm-Uentrop: Stråling med vilje frigitt? , WDR , 20. mai 2016
  43. ↑ http://www1.wdr.de/fernsehen/aktuelle-stunde/stoerfall-hamm-uentrop-zeitzeuge-schollmeyer-100.html
  44. ↑ https://www.neues-deutschland.de/artikel/1012479.atomreaktor-offenbar-radioaktivitaet-absichtlich-freigesetzt.html
  45. ↑ http://www1.wdr.de/nachrichten/ruhrgebiet/reaktor-stoerfall-wird-nicht-neu-untersucht-hamm-uentrop-100.html
  46. ↑ Rapport om kreftfrekvensundersøkelse 2013
  47. ↑ http://www.berliner-kurier.de/panorama/25-jahre-nach-stilllege-mysterioes--krebs-rate-um-atomreaktor-in-hamm-gestiegen,7169224,25451972.html
  48. ↑ http://www.ksta.de/gesundheit/-atomreaktor-erhoehte-krebsrate-in-hamm-uentrop,15938564,25451008.html
  49. ↑ a b c Der Spiegel, 29/1989 av 17. juli 1989, side 74, Hamm kjernefysiske ruin : Betaler Bonn for rivingen?
  50. ↑ Tysk forbundsdag trykt spørsmål 11/5144 6. september 1989 http://dipbt.bundestag.de/doc/btd/11/051/1105144.pdf
  51. ↑ NRW-Landtag, Økonomisk komité, møte 6. september 1989, protokoll MMA 10 / 1292_1-15
  52. ↑ Jülich skal lede rivingen av reaktoren. Jülich News 18. juli 1989
  53. ↑ a b S. Plätzer et al. Lossing av THTR-reaktorkjernen og håndtering av brukt drivstoff av THTR-300 http://pbadupws.nrc.gov/docs/ML0215/ML021510148.pdf
  54. ↑ R.Moormann: Jülich atomdebakel ( Memento av 11. mars 2014 Internettarkiv ), 8. mars 2014 (PDF)
  55. ↑ Atombombe-alarm i Ahaus taz 28. august 2013 http://www.taz.de/1/archiv/digitaz/artikel/?ressort=wu&dig=2013%2F08%2F28%2Fa0074&cHash=e362eb9fdb88535799a9e1d062f20947
  56. ↑ http://www.reaktorpleite.de/images/stories/pdf/Waffentauglichkeit-Oct2014.pdf
  57. ↑ Sammendrag Vurderingsrapport om samsvarsvurdering - Thorium High Temperature Reactor Graphite Waste. (PDF; 37,5 kB) Nuclear Decommissioning Authority , Radioactive Waste Management Directorate, 5. mars 2010, åpnet 10. august 2019 .
  58. ^ Tysk Atomforum e. V.: Årsrapport 2008 - Time for Energy Responsibility . Berlin 2009, ISSN  1868-3630 . Side 32
  59. ↑ https://rp-online.de/nrw/akw-betreiber-will-keine-steuern-zahlen_aid-13519271 åpnet 28. april 2011
  60. ↑ Hamm-Uentrop THTR: Hvem betaler for rivingen? https://www.youtube.com/watch?v=OqS4uz79gb8
  61. ↑ Stortinget i Nordrhein-Westfalen, 14. valgperiode, innlevering 14/2173, 17. oktober 2008
  62. ↑ 50 år cooldown. I: sueddeutsche.de. 18. april 2011, åpnet 16. mars 2018 .
  63. ↑ http://no.uatom.org/posts/8
  64. ^ Avvikling av kjernekraftverk ved Fort St. Vrain. (PDF) (Ikke lenger tilgjengelig online.) Westinghouse Electric Company , februar 2011, arkivert fra originalen 16. januar 2016 ; åpnet 10. august 2019 .
  65. ↑ http://www.wsw-online.de/fileadmin/Unternehmen/Geschaeftsberichte/WSW_GB_2012.pdf
  66. ↑ a b Grønne atomkraftverk . I: Die Welt , 15. november 2008.
  67. ↑ Reiner Kümmel: The Second Law of Economics: Energy, Entropy, and the Origins of Wealth. Springer, Berlin 2011, ISBN 978-1-4419-9364-9 . S. 80f.
  68. ↑ Klaus Traube: Må vi bytte? Rowohlt 1978. Underkapittel s. 196: Suksessen til lette vannreaktorer; Underkapittel s. 206: Det perfekte kaoset: Reaktoren med høy temperatur
  69. ^ Aksjonær i GWH
  70. ↑ http://www.derwesten.de/nachrichten/element-aus-atomkraftwerk-bei-ebay-zu-ersteigern-id4280119.html
  71. ↑ http://www.wa.de/nachrichten/hamm/stadt-hamm/ominoese-kuegelchen-allen-probe-alten-kraftwerk-1778669.html
  72. ↑ [1]  ( siden er ikke lenger tilgjengelig , søk i nettarkiver )@1@ 2Mal: Toter Link / www.lia.nrw.de
  73. ↑ [2]  ( siden er ikke lenger tilgjengelig , søk i nettarkiver )@1@ 2Mal: Toter Link / www.lia.nrw.de
  74. ↑ http://www.reaktorpleite.de/thtr-rundbriefe-2012/432-thtr-rundbrief-nr-140-dezember-2012.html
  75. ↑ http://www.wa.de/nachrichten/kreis-soest/welver/gutachter-gabriel-kuegelchen-sind-radioaktiv-2666054.html
  76. ↑ Rene Benden: Forskning på HT-reaktorer før slutt. 14. mai 2014 http://www.aachener-nachrichten.de/lokales/region/forschung-an-ht-reaktoren-vor-dem-aus-1.826886
  77. ↑ http://www.ee.co.za/wp-content/uploads/legacy/Generation1a.pdf , åpnet 27. april 2011
  78. ↑ PBMR Chronology ( Memento of November 12, 2013 in the Internet Archive ) åpnet 27. april 2011
  79. ↑ http://www.issafrica.org/uploads/210.pdf , åpnet 27. april 2011
  80. ↑ Grønne atomkraftverk, Hermann Josef Werhahn i et intervju 2008 https://www.welt.de/wissenschaft/article2725609/Gruene-Atomkraftwerke.html , åpnet 24. april 2011
  81. ↑ Sør-Afrika bygger den 100 prosent sikre småsteinreaktoren, http://www.solidaritaet.com/fusion/2006/1/fus0601-suedafrika.pdf , åpnet 24. april 2011.
  82. ↑ http://www.tagesspiegel.de/zeitung/ein-haufen-energie/725170.html , åpnet 26. april 2011
  83. ↑ Tale av minister Thoben ( Memento fra 18. januar 2012 i Internet Archive ), åpnet 16. januar 2016
  84. ↑ Sigurd Schulien: Spørsmålet om energi er et spørsmål om overlevelse https://web.archive.org/web/20130118075552/http://www.terra-kurier.de/Energiefrage.htm
  85. ↑ Hvordan man fikk Tyskland til å gi opp sin innenlandske energibase. Kappe. 3: HTR for kullgassifisering. Hyttebrev oktober / november 2005
  86. ↑ U.Cleve, The technology of high temperaturereaktors, atomwirtschaft Heft 12 (2009), se http://www.buerger-fuer-technik.de/body_technik_der_hoch Temperaturreak1.html , åpnet 16. januar 2016
  87. ↑ Film på Youtube
  88. ↑ Teknologien til THTR 300 i antall, utgiver: Hoch Temperatur-Kernkraftwerk GmbH, Hamm, 1989
  89. ↑ Informasjonssystem om kraftreaktor til IAEA : "Tyskland, Forbundsrepublikken: Kjernekraftreaktorer" (engelsk)
  90. Vol Martin Volkmer: Kjerneenergi grunnleggende kunnskap . KernEnergie Information Circle, Berlin juni 2007, ISBN 3-926956-44-5 . Side 49
  91. ↑ Brosjyre høy temperatur reaktorer BBC / HRB publikasjon nr. D HRB 1033 87 D, side 6