THTR-300 kärnkraftverk

THTR-300 kärnkraftverk
Torrt kyltorn av THTR-300 (revs 1991)
Torrt kyltorn av THTR-300 (revs 1991)
plats
Kärnkraftverk THTR-300 (Nordrhein-Westfalen)
THTR-300 kärnkraftverk
Koordinater 51 ° 40 ′ 45 "  N , 7 ° 58 ′ 18"  E Koordinater: 51 ° 40 ′ 45 "  N , 7 ° 58 ′ 18"  E
Land: Tyskland
data
Ägare: Hög temperatur kärnkraftverk
Operatör: Hög temperatur kärnkraftverk
Projektstart: 1971
Kommersiell verksamhet: 1 juni 1987
Stänga av: 29 september 1989

Avvecklade reaktorer (brutto):

1 (308 MW)
Energi som matades in 1988: 294,63 GWh
Energimängd sedan idrifttagningen: 2 756 GWh
Hemsida: Officiell sida
Stod: 6 oktober 2006
Datakällan för respektive post finns i dokumentationen .
f1

Den THTR-300 ( Torium var reaktor -Hög-temperatur) är en helium-kyld högtemperatur reaktor av typen reaktor småsten bädd i Nordrhein-Westfalen Hamm med en elektrisk effekt på 300  megawatt . THTR räknas till den största oönskade utvecklingen i tyska projekt under de senaste 55 åren.

Plats och användning

Reaktorn var belägen i Hamm-Uentrop-distriktet ( distriktet Schmehausen ) i staden Hamm i Nordrhein-Westfalen på grund av kraftverket i Westfalen . Efter den funktionella principen av reaktor med hög temperatur i pebble- säng utformning hade testats på testreaktorn AVR (Jülich) ades THTR-300 byggd som en prototyp för den kommersiella användningen av högtemperaturreaktorer (HTR). Den togs i drift på försöksbasis 1983, överlämnades till operatören 1987 och stängdes slutligen i september 1989 av tekniska, säkerhetsmässiga och ekonomiska överväganden efter bara 423 dagars fulllastning. Han sitter för närvarande i fängelse .

Grundläggande fysiska grunder för THTR

Energiproduktion

Liksom i andra kärnreaktorer genereras energi genom kärnklyvning , som åstadkommes av termiska neutroner och underhålls kontrollerat som en kedjereaktion . Grafit istället för vatten fungerar som en moderator , som liknar den brittiska AGR eller ryska RBMK . I THTR är grafit huvudkomponenten i bränsleelementen (se nedan ). Som med andra reaktortyper styrs kedjereaktionen av kontrollstavar gjorda av neutronabsorberande material. Det speciella med thorium-högtemperaturreaktorn är dock att den inte bara använder 235 U som bränsle , utan också 233 U. Detta produceras från 232 Th i bränsleelementen under pågående reaktordrift och förbrukas delvis omedelbart.

Man hoppades att överlag bättre utnyttjande av bränslen och avelsmaterial än i lättvattenreaktorer, eftersom grafitmoderade reaktorer av neutronfysikors skäl i princip möjliggör högre utbränning än konventionella lättvattenreaktorer (om än mindre än tungvatten- modererade reaktorer såsom CANDU -typ ). HTR-bränsleelementen som användes tillät emellertid endast begränsad uppbränning på grund av materialtekniska skäl, så den teoretiska fördelen hade knappast någon effekt. Dessutom skulle upparbetning ha varit nödvändig för en sluten bränslecykel och ett omfattande bränsle- och råvaruutnyttjande . En THOREX-process för toriumhaltiga bränsleelement som är analoga med PUREX- bearbetningsprocessen har utvecklats, men har aldrig implementerats i teknisk skala. bearbetningen av HTR -bränslet, som består av belagda partiklar inbäddade i grafit , skulle bli mycket dyrt.

THTR -reaktorkonceptet gjorde det därför möjligt att delvis utnyttja det mycket rikligare toriumet på jorden än uran för energiproduktion. Bränslen som innehåller torium kan dock också användas i alla andra typer av reaktorer.

Om thorium används måste de färska bränsleelementen av reaktorfysikens skäl också innehålla material som kan användas i vapen och är lätt avtagbart. När det gäller THTR-300 var detta uran, som berikades till 93 procent . På grund av detta uran av vapenkvalitet ägdes THTR-bränsleelementen lagligt av EU ( Euratom ) och gjordes endast tillgängliga för THTR-operatören för konsumtion under Euratoms kontroll. På grund av faran för spridning av vapen (risk för spridning ) slutade USA: s president Jimmy Carter att leverera starkt anrikat uran till högtemperaturreaktorer redan 1977. Då hade cirka 1300 kg starkt anrikat uran levererats till Tyskland för HTR. Detta beslut ledde till att stenbäddsreaktorkoncept som utvecklats senare flyttade bort från thorium och möjliggjorde användning av låganrikat uranbränsle (LEU). THTR själv kunde bara ha konverterats till LEU-bränsle med en avsevärd prestationsförlust, vilket påverkade dess ekonomiska perspektiv på medellång sikt och förmodligen bidrog till avvecklingen. För att inte försämra reaktivitetsbeteendet vid olyckor orsakade av inträngande av vatten skulle tungmetallbelastningen av bränsleelementen behöva minskas från 11 g per bränsleelement för U / Th -bränsle till under 8 g för LEU bränsle.

Uppfödningsprocess

Omvandlingen av thorium till 233 U kan skrivas enligt följande formel:

I ord: en 232 Th atom nucleus fångar en termisk neutron och blir således 233 Th Denna sönderfaller med en. Halv-livslängd av 22,2 minuter genom beta decay i 233 Pa ; Med en halveringstid på nästan 27 dagar ändras denna kärna till 233 U genom ytterligare betaförfall . Neutronen i ovanstående formel kommer från den normala klyvningsprocessen för 235 U som finns i bränslet , eller i mindre utsträckning från klyvningen hos aveln 233 U. Detta motsvarar avel och förbränning av plutonium vid användning av 238 U som avel material i standardbränsle lättvattenreaktorer .

THTR kläckte 233 U, men var inte en uppfödarreaktor eftersom den kläckte mindre klyvbart material än den förbrukade. Den ursprungliga avsikten att utveckla stenbäddsreaktorer och särskilt THTR-300 som termisk thoriumuppfödare misslyckades på grund av de överdrivna neutronförlusterna i bland annat HTR. På grund av dess låga effekttäthet: Endast högst cirka fyra procent av THTR -thoriuminventeringen kunde användas för att generera energi, vilket ledde till ett bidrag på nästan 30 procent till reaktorns produktion; majoriteten av thorium i bränsleelementen var avsedd för slutförvaring. THTR arbetade med ett uppfödningsförhållande på mindre än 0,5, vilket knappt motiverade dess karakterisering som en närförädare eller en uppkonverterare .

Under tiden diskuteras thorium igen mer internationellt som avelsmaterial. Stenbäddsreaktorer är emellertid knappast inblandade, eftersom effektiv toriumanvändning skulle kräva både uppfödarreaktorer och upparbetning ; båda är praktiskt taget omöjliga att uppnå med stenbäddsreaktorer.

Bränslepatroner och reaktorkärna

I THTR-300 var bränsleelementen som innehöll klyvnings- och avelsmaterial sfärer med en diameter på sex centimeter och en massa på cirka 200 g. Dessa har ett yttre, bränslefritt skal av grafit med en tjocklek på 5 mm. Inuti är ovanstående. Bränsle i form av cirka 30 000 belagda partiklar ( engelska: belagda partiklar , se Pac -pärlor ) inbäddade i en grafitmatris.

Dubbelbelagda partiklar utan kiselkarbid användes som belagda sfärer i THTR-300 ( BISO ). Även om dessa redan ansågs föråldrade från omkring 1980 i jämförelse med TRISO- partiklar (trippelbelagda partiklar med kiselkarbid), var det inte längre möjligt att använda TRISO-partiklar i THTR-300 av tekniska godkännandeskäl. Varje bränsleelement innehöll ca 1 g 235 U och ca 10 g 232 Th i form av blandade oxider av båda tungmetallerna.

Valet av ett blandat bränsleelement visade sig vara ett konstruktionsfel, eftersom, i motsats till de ursprungliga förväntningarna, inget användbart bränsle kan återvinnas när det omarbetas: I en sidreaktion vid klyvning bildas 236 U från 235 U, som inte längre skiljer sig från det kläckta bränslet 233 U i de blandade oxidbladen . På grund av det relativt höga infångningstvärsnittet på 236 U för termiska neutroner var det uran som erhölls från upparbetningen av THTR-300 bränsleelement inte lämpligt för återgång till THTR-300. Försök att använda separata uran- och toriumpartiklar istället för en blandad oxid för att kunna få ren 233 U under upparbetning kom inte längre än experimentstadiet ( foder / ras -koncept ) och den färdiga upparbetningsanläggningen JUPITER HTR i Jülich blev därför aldrig kunna komma i drift Ta i drift. Innan de användes i THTR-300 testades cirka 30 000 bränsleelement av THTR-typen av Jülich Research Center i AVR-reaktorn .

Bränslefria skalet på bränslepatronen, tillsammans med grafitmatrisen, ansvarar för bränslepatronens mekaniska hållfasthet. Grafit sublimerar endast vid ca 3500 ° C, d.v.s. H. Smältning av bränslepatroner undviks fram till denna höga temperatur. Emellertid frigörs en avsevärd mängd radioaktivitet från bränsleelementen vid temperaturer över 1600 ° C. Bibehållandet av den mekaniska stabiliteten tillsammans med den relativt låga effekttätheten utgör dock en begränsad säkerhetsrelevant fördel jämfört med de bränslestavar som vanligtvis används i lättvattenreaktorer , som är mer benägna att överhettas. De sfäriska bränsleelementen på THTR-300 var emellertid brännbara (antändningstemperatur ca 650 ° C) och en olycka med luft som kom in i reaktorn skulle ha resulterat i en grafitbrand med höga nivåer av radioaktivitet. Läckage av ånggeneratorn med vatten / ångåtkomst till kärnan skulle ha lett till kemiska reaktioner med grafit med bildandet av brandfarliga gaser (väte och kolmonoxid).

THTR-300-reaktorn innehöll inga hållare eller styrningar för bränslepatronerna, men dessa bildade en stenbädd under sin egen vikt (därav namnet stenbäddsreaktor ). Som ett resultat hade denna reaktor fördelen att kärnan endast skulle innehålla material som tål temperaturer långt över arbetstemperaturen. Inpressning av absorberstavar när reaktorn stängdes resulterade dock i mycket ojämna mekaniska belastningar på kulorna, vilket ledde till kulbrott och ojämn utbränning.

Efter avlägsnande från kärnan, avbränningen, d.v.s. H. bestämmer förbrukningen av kärnbränsle i en bränslepatron. Eftersom denna bestämning i AVR Jülich inte fungerade tillfredsställande, användes en liten hjälpreaktor med 3,9 kg starkt anrikat uran (U / Al-legering) i THTR-300, vars effekt ökade efter att en bränsleelementkula sattes i överensstämmer med bollens klyvbara materialinnehåll. Beroende på bränningen ska bollarna antingen tas bort, återföras till kanten av kärnan eller till området för kärnaxeln.

Antalet manöverelement (bränsleelement, grafit och absorberande sfärer) i THTR-300-kärnan var 675 000. Matematiskt uppnåddes en maximal kärntemperatur på cirka 1050 ° C vid normal drift. I mitten var dock temperaturerna troligen högre, vilket mätningar i heta gassträngar visade.

Funktionell princip för THTR

  1. I THTR-300 passerade helium genom reaktorkärnan i den primära kretsen under ett tryck på cirka 40 bar. Heliumet, kylt till 250 ° C av värmeväxlarna ("ånggenerator") sugs in av kylgasblåsarna ovanför ånggeneratorn och matades tillbaka till reaktorkärnan. Som ädelgas har helium fördelen jämfört med det konventionella värmebärarvattnet att det inte reagerar kemiskt med andra material, det vill säga att det inte orsakar korrosion , även vid förhöjda temperaturer . Detta innebär dock att metaller inte kan bygga upp skyddande oxidskikt i helium, vilket innebär att föroreningar som släpps ut från grafiten har betydande frätande effekter på metaller. Helium består huvudsakligen av 4 He, som inte kan omvandlas till radioaktiva ämnen. Naturligt helium innehåller dock små mängder 3 He, som mycket lätt omvandlas till radioaktivt tritium och därmed representerar en väsentlig källa till tritium i THTR-300. Den viskositet av gaser såsom helium ökar med ökande temperatur, som kan ha den ofördelaktiga följden att heta områden är mindre kyls.
  2. Heliumet absorberar kärnklyvningsprocessens termiska energi när den strömmar genom reaktorn och pumpas till värmeväxlarna genom att kyla gasfläktar i heta gaskanaler . I dessa överförs den termiska energin till den sekundära kretsen, som drivs med vatten. Primärkretsen och sekundärkretsen är därför - som i en tryckvattenreaktor - separerade från varandra med metallrörsväggar, så att det inte finns någon koppling mellan den radioaktiva primärkretsen och den nästan icke -radioaktiva sekundära kretsen.
  3. Ångan som produceras i ånggeneratorerna strömmar genom de levande ångledningarna till högtrycksdelen av en ångturbin, värms sedan upp igen i ånggeneratorerna, flödar sedan genom medel- och lågtryckssektioner i en ångturbin och slutligen kyls i kondensorn av själva kylkretsen (tertiär krets) och som kondensat (dvs vatten) ner. Detta kondensat transporteras av huvudkylvätskepumparna (vattenpumparna) genom förvärmarna till avgasaren med matningsvattentank och matas tillbaka till ånggeneratorerna.
  4. Tertiärcykeln har ingen direkt kontakt med sekundärcykeln. Kylvattenpumparna transporterar kylvattnet till det torra kyltornet, där det kyls i slutna kylelement av den passerade luften. Vattnet som kyls på detta sätt rinner sedan tillbaka till ytkondensorn.

Konstruktion och drift

Westfalen kraftverk med THTR längst ner till höger

Det fanns preliminär planering från 1962. Utarbetandet av färdiga dokument för kärnkraftverket THTR-300 ägde rum från 1966–1968 av ett konsortium av BBC / Krupp , Euratom och Forschungszentrum Jülich , vid den tiden KFA Jülich, under riktningen av Rudolf Schulten . Planeringsarbetet genomfördes därför redan parallellt med idrifttagningen av den mindre AVR -stenbäddsreaktorn i Jülich, vilket fick den negativa konsekvensen att driftsupplevelsen av AVR knappast kunde införlivas med THTR -konceptet. Denna brådska i planeringen och påbörjandet av byggandet av THTR-300 berodde på lanseringen av lättvattenreaktorer i slutet av 1960-talet , som man ville komma ikapp. Ägare till THTR-300 var HKG Hoch Temperatur-Kernkraftwerk GmbH Hamm-Uentrop , grundat 1968 , vars moderföretag var sex medelstora och mindre regionala elleverantörer. THTR-300 utformades som ett kommersiellt kärnkraftverk för att generera elektrisk energi och var jämförbar med reaktorn i kärnkraftverket i Fort St. Vrain (inte en stenbäddsreaktor, utan en så kallad block-typ HTR) i USA . Eftersom ett ståltryckskärl med önskad storlek inte kunde byggas, konstruerades det som ett integrerat heliumtätt förspänt betongkärl och konstruerades för ett internt arbetstryck på cirka 40  bar . Reaktorns värmeeffekt var 750  megawatt . Ett konsortium bestående av BBC, Krupp Reaktorbau GmbH och Nukem fick i uppdrag att bygga den nyckelfärdiga anläggningen .

Fem dagar före den planerade första banbrytande ceremonin i juni 1971 lämnade Krupp byggkonsortiet och avbröt sin verksamhet för stenbäddsreaktorer, eftersom företagsledningen inkluderade det fanns allvarliga tvivel om konceptet med stenbäddsreaktorer på grund av de operativa resultaten från AVR (Jülich) som nu är tillgängliga. Detta ledde till inledande förseningar på 6 månader. Efter Krupps utträde övervägde BBC också att byta från grusbäddskonceptet till det mer krävande prismatiska bränsleelementet i US HTR, som dock mötte motstånd från Jülich. Jülich kunde inte förhindra omfattande planering och till och med ett licensförfarande för en större HTR med prismatiska bränsleelement, som skulle byggas bredvid THTR, började 1973, men på grund av de tekniska svårigheterna med HTR övergavs dessa efter några år för planering av tryckvattenreaktorer. De projekterade och kontraktsbestämda fem års konstruktion för THTR blev 15 år på grund av tekniska problem och strängare krav. Den federala regeringen bar 63 procent och staten Nordrhein-Westfalen elva procent av byggkostnaderna. Det ekonomiska bidraget genom investeringsstödet , som täckte nästan tio procent av byggkostnaderna, kom också från skatteintäkter . Kraftverket invigdes av dåvarande förbundsminister för forskning, Heinz Riesenhuber, den 13 september 1983 och togs i drift för första gången med en självbärande kedjereaktion . Så många problem uppstod under idrifttagningsfasen att Stadtwerke Bremen överlämnade sin andel av THTR-300 till HKG: s huvudägare, United Electricity Works Westphalia (VEW) för ett symboliskt pris på DM 1 , för att undvika ansvarsrisken. Kort därefter gjordes ytterligare, om än misslyckade, försök från minoritetsaktieägare (inklusive Stadtwerke Bielefeld och Wuppertal) att sälja sina aktier eller överföra dem till VEW. Den partiella licens den nukleära tillståndsmyndigheten för reguljär drift endast beviljades den 9 april., 1985 THTR fick inte en permanent driftlicens, men en driftslicens begränsad till 1100 fullastade dagar eller senast 1992, vilket kunde ha konverterats till en permanent driftlicens efter framgångsrik prestandatestoperation. Dessutom borde ett konsekvent koncept för bortskaffande av bränsleelement ha lämnats in efter 600 dagars fulllastning. Den första elen matades in i nätet den 16 november 1985. På grund av de avsevärda störningarna redan i idrifttagningsfasen vägrade HKG att ta över anläggningen till den 1 juni 1987.

Från 1985 till dess avveckling 1989 registrerade THTR-300 endast 16 410 drifttimmar med en elektrisk energieffekt på 2 756 000 MWh (brutto: 2 881 000 MWh). Det motsvarar 423 fulllastdagar. Arbetstillgängligheten på minst 70 procent som krävs för en ekonomisk operation uppnåddes inte under något verksamhetsår (1988: 41 procent). Det fanns en inköpsgaranti för elen som produceras i THTR till ett pris baserat på kraftkolproduktion, som vid den tidpunkten var cirka 40% över inköpspriset för lättvattenreaktorer ; detta ska tolkas som ytterligare subventionering av THTR.

1982 en grupp företag från Brown, Boveri & Cie. och Hoch Temperatur Reaktorbau GmbH (HRB) med HTR-500 en efterträdare till THTR-300 med en termisk effekt på 1250 megawatt och en elektrisk effekt på 500 megawatt. Det fanns ett godkännandeförfarande, men elindustrin avvisade ett byggentreprenad på grund av de betydligt högre installationskostnaderna jämfört med lättvattenreaktorer. Förutom THTR-300 skulle kärnkraftverket Hamm byggas. Planen avslogs dock. I omedelbar närhet av THTR-300 finns kraftverket i Westfalen för att generera el från kol.

Problem och incidenter

Incidenter (enligt IAEA-klassificeringen INES: ≥ 2, som först introducerades 1990 efter THTR-avstängning : ≥ 2) inträffade inte i THTR-300 enligt informationen från kärnkraftsövervakningsmyndigheten. Detta betvivlas av miljörörelsen, som misstänker en avsiktlig frigivning under evenemang den 4 maj 1986 (se här ), som kan vara betydligt högre än tidigare erkänt och som kan behöva klassificeras som en olycka. De mer än 120 kända rapporterbara händelserna med endast 423 dagars full belastningsdrift betraktades ofta som bevis på omogenheten hos rullstenstekniken. Misslyckandet med den säkerhetsrelevanta fuktsensorn den 7 september 1985 tilldelades den näst högsta rapporteringskategori B som gällde vid den tiden. THTR-300 ansågs ursprungligen vara mycket mer olyckssäker än andra reaktortyper på grund av den funktionella principen där ingen kärnsmältning kan uppstå. Redan 1984 visade dock Institutet för kärnsäkerhetsforskning vid Forschungszentrum Jülich att en förlust av kylvätska i THTR-300 leder till mycket höga temperaturer (2300 ° C), vilket resulterar i en massiv frisättning av radioaktivitet även utan en kärnsmältning. . Den förspända betongtanken visade sig också vara ofördelaktig, eftersom betong sönderdelas vid uppvärmning, frigör vattenånga och den resulterande vattenånga reagerar kemiskt med den heta grafiten. Ett expertutlåtande för NRW delstatsregeringen från 1988, som hölls hemliga under en lång tid, intygat att THTR-300 även ställde en risk för kärnvapenskenande , inklusive liknande scenarier som kärnkatastrofen i Tjernobyl . Denna likhet med kärnreaktorn i Tjernobyl orsakas av användning av grafit som moderator i båda reaktortyperna. Förespråkare för stenstenstekniken kunde inte motbevisa denna rapport under undersökningarna av AVR -expertgruppen .

Det fanns också operativa säkerhetsproblem. Bland annat orsakade avstängningsstängerna, som pressades in i stenarna ovanifrån, mycket oftare brott än vad som hade beräknats i bränslepatronerna. Totalt hittades 25 000 skadade bränslepatroner, vilket var ungefär tusen gånger vad som förväntades för 40 års drift. År 1988, var sjätte veckors drift, måste reaktorn stängas av och köras kallt i minst en vecka för att ta bort defekta bränsleelement från uppsamlingsbehållaren. Den höga brottgraden var troligen en följd av de ogynnsamma friktionsegenskaperna i helium, som inte hade undersökts tillräckligt för THTR-300. Absorberstavarnas friktion kan minskas genom att mata in ammoniak , men detta ledde till en oacceptabelt hög korrosionshastighet på metallkomponenter. Den resulterande kulbrottet hotade att förvärra reaktorkylningen genom att blockera kylgashålen i golvreflektorn; För alla framtida system föreslogs därför en design som borde vara mindre benägen att täppas till.

Den 23 november 1985 sattes 7 avstängningsstavar inte helt in när man försökte stänga av reaktorn, men fastnade i småsten eftersom det inte fanns något ammoniakmatning. Betongens isolering var på vissa ställen otillräcklig, så att det blev för varmt; reparation var inte möjlig och det skadade området måste inspekteras regelbundet, vilket gjorde det nödvändigt att stänga av reaktorn varje gång. På grund av de friktionsproblem som redan nämnts och eventuellt även bollen gick inte bollarna som förväntat, utan i mitten med en faktor 5 till 10 snabbare än vid kanten. Detta fick reaktorn i nedre mitten att bli minst 150 ° C för varm.

Förmodligen genom alltför heta gassträngar skadades 36 hållarbultar på hetgasledningen på ett sådant sätt att de gick sönder 1988; enskilda grafitpluggar i det keramiska reaktorområdet misslyckades också. Det var inte möjligt att reparera skadorna på bultarna och pluggarna. En bollborttagning var endast möjlig med nedsatt prestanda och kunde därför endast utföras på söndagar. Dessutom var tillverkningen av de sfäriska bränsleelementen inte garanterad och deras omarbetning var inte möjlig. Därför planerades de nu övergivna högtemperaturreaktorerna i Sydafrika utan omarbetning; denna nackdel bör delvis kompenseras av en något högre uppbränning jämfört med reaktorer med lätt vattenmått och därmed bättre utnyttjande av det tillgängliga kärnbränslet .

Utsläpp av radioaktiva aerosoler den 4 maj 1986 omedelbart efter Tjernobyl -olyckan

En rapporterbar händelse med utsläpp av radioaktivitet den 4 maj 1986 inträffade strax efter att radioaktiv nederbörd från Tjernobyl -olyckan föll över Hamm. Utsläppen från THTR märktes initialt inte. En anonym informant från personalen i THTR-300 informerade dock tillsynsmyndigheter och miljöorganisationer om ett dolt radioaktivt utsläpp den 4 maj 1986. Operatören förnekade oegentligheter i ett uttryckligt brev av den 12 maj 1986 till alla medlemmar i NRW: s parlament. Först när en ovanligt hög koncentration av 233 Pa detekterades i avgasluften från THTR-300 från skorstenen, som inte kunde komma från Tjernobyl utan endast från thorium av trasiga bränsleelement i THTR-300, blev det gradvis klart att det var från THTR-300 måste betydande radioaktiva utsläpp ha släppts ut i området. Enligt interna undersökningar av HKG var mer än 40% av den frigivna aktiviteten som hänför sig till THTR 233 Pa. Den 30 maj 1986 hävdade Öko-institutet att cirka 75 procent av aktiviteten i närheten av THTR berodde på själva THTR. Lite senare rapporterade Dietrich Grönemeyer höga utsläpp från THTR till myndigheterna. Den 3 juni 1986 stängdes THTR av ett kärnkraftsdirektiv från Düsseldorfs tillsynsmyndighet tills det klarades upp. Instruktionen var nödvändig eftersom THTR -operatörerna inte frivilligt ville avstå från en omstart. Samma dag uppgav operatörerna slutligen att orsaken till att radioaktivitet släpptes var ett fel i reaktorns laddningssystem, men avvisade Öko-Institutets påståenden. Fram till dess hade operatörerna hävdat att det var en tillåten, icke-rapporterbar urladdning av radioaktivitet, det vill säga ett utsläpp på en rutt för detta ändamål och under gränsvärden. Däremot är utsläpp på rutter som inte är avsedda för detta ändamål och / eller över gränsvärden anmälningspliktiga utsläpp. Vid den tiden var NRW -statens regering av den uppfattningen att på grund av utsläppsvägen var det en rapporterbar utsläpp som inte hade rapporterats vederbörligen. Avvecklingsordern återkallades den 13 juni 1986 med villkor.

THTR -kritiker misstänkte att HKG hade gömt det radioaktiva utsläppet i hopp om att det inte kunde detekteras på grund av radioaktiviteten från Tjernobyl; Anledningen till att gömma sig kunde ha varit att händelsen pekar på vissa svagheter i stenbäddsreaktorer, nämligen radioaktivt damm, trasiga småstenar och brist på fulltrycksindeslutning. Denna incident (särskilt de påstådda försöken att dölja den) och den resulterande intensiva mediatäckningen förvärrade den tidigare positiva bilden av småbäddsreaktorer hos den tyska allmänheten avsevärt. Fysikern Lothar Hahn uttalade i en rapport om säkerheten för THTR-300 i juni 1986 mot bakgrunden av denna händelse: Slutsatsen kan redan idag dras att tekniken för stenbäddsreaktorn har misslyckats.

Resultat av regelutredningen

Tillsynsmyndigheten i Düsseldorf inleddes den 30 maj 1986 med intensiva undersökningar av aerosolutsläpp den 4 maj 1986. Resultaten sammanfattas i NRW: s statsregeringsrapport för andra kvartalet enligt följande:

Den 4 maj 1986 drivs bränsleelementets lastningssystem inte i automatiskt läge, utan i manuellt läge, i strid med reglerna för drift, för att introducera absorberingselement. Ett driftsfel ledde till ett fel i processflödet. Som ett resultat avlämnades inmatningssektionen i laddningssystemet, som innehöll helium som var förorenat med radioaktiva aerosoler, från tryck till avgasskorstenen, vilket resulterade i att radioaktiva aerosoler sändes ut via avgasskorstenen (150 m höjd).

Aerosolaktiviteten som avges den 4 maj 1986 är inte större än 2 * 10 8 Bq; Detta värde är resultatet av utvärderingen av aerosoluppsamlingsfiltret för alla laddningar i KW 18, varifrån den tidigare belastningen från effekterna av reaktorolyckan i Tjernobyl måste dras av för att nå värdet av de utsläpp som orsakas av driften av THTR. På grund av bl.a. Svårigheter att bestämma Tjernobyl -innehållet på filtret på grund av mätningens begränsade noggrannhet, det är inte möjligt att tydligt avgöra om de gränsvärden som godkänts för utsläpp av radioaktiva ämnen från THTR inte har överskridits något.

Även om det antas att emissionen av 2 * 10 8 Bq uteslutande beror på THTR, skulle en matematisk uppskattning av markföroreningarna resultera i ett värde på <1 Bq / m² vid den värsta utgångspunkten. Detta är på en skorstenshöjd på 150 m och de meteorologiska spridnings- och avsättningsförhållandena den 4 maj 1986 på ett avstånd av 2000 till 3000 m från THTR-300; ett metrologiskt bevis på detta kontaminationsbidrag är inte möjligt.

Gränsvärdena för THTR är:

  • Maximalt tillåtet aerosolutsläpp totalt 180 dagar i följd: 1,85 × 10 8 Bq
  • Maximalt tillåtet utsläpp på en enda dag: 0,74 × 10 8 Bq.

TÜV -bedömaren misstänker att dessa gränsvärden bara underskrids. Myndigheten antar heliumutsläpp vid en plötslig utsläpp av <0,5 m³. Händelsen klassificerades inte formellt som en incident.

Osäkerheter och svagheter i regelutredningen

Den slutliga rapporten nämner ett antal omständigheter som kan ha försämrat rapportens informativa värde. Dessa svaga punkter, framför allt det tillfälliga avbrottet i registreringen av utsläppsdata från operatören, får ytterligare betydelse på grund av de senare diskuterade anklagelserna (2016) från en tidigare THTR -anställd om att det var avsiktliga impulsutsläpp av radioaktiva aerosoler.

1. Ungefär samtidigt som den automatiska riskrapporten mottogs i reaktorkontrollrummet "Aerosolaktivitetskoncentration hög vid skorstenen" på grund av ett stötliknande avbrott, avbröt operatören inspelningen av den aerosolburna aktiviteten som avges via skorsten under en "inte längre klart bestämbar period". Operatören motiverade detta med åtgärder för "tidsjustering" på inspelningsinspelaren. Operatören noterade kort processen på mätposten. Under denna period sker ingen övervakning av aerosolaktiviteten via skorstenen. Myndigheten skriver: Det har redan invänts att mätposten för koncentrationen av aerosolaktivitet korrigerades när ett ökat värde visades. Även om tillsynsmyndigheten diskuterar möjligheten till ytterligare aktivitetsskatter i detta tidsfönster i sin slutrapport, avvisar den i slutändan detta. Men med hänsyn till alla osäkerheter säger myndigheterna: En klar bestämning av aerosolutsläpp den 4 maj 1986 är inte möjlig.

2. Myndigheten fortsätter att klaga på operatörens beteende: Åtgärderna som ska vidtas i enlighet med säkerhetsreglerna .... när faromeddelandet "hög koncentration av aerosolaktivitet" väntar, nämligen omedelbar ersättning av en av de två redundanta avstängda ämnesfilter (veckofilter), provtagaren för aerosol / jod och dess omedelbara utbyte. Mätningar i strålskyddslaboratoriet och ytterligare uttagning av ett representativt prov för utvärdering av radioaktiva ädelgaser utelämnades .

3. Enligt myndigheterna har operatören inte tillräckligt dokumenterat processerna i loggböckerna. Det finns en kort post i skiftloggen om felet i lastsystemet, men myndigheterna klagade över att en post i funktionsloggen inte hittades . När det automatiska larmmeddelandet "Aerosolaktivitetskoncentration vid skorstenen är högt" tas emot säger myndigheterna: I skiftloggen matas dock varken larmmeddelandet eller det som initierades av skiftpersonalen in. Händelsekvensen som myndigheten antar baseras därför i huvudsak på efterföljande intervjuer med personalen och senare information från operatören.

4. Problem i laddningssystemet rapporterades till tillsynsmyndigheten den 8 maj 1986, men utan att hänvisa till fararapporten ”hög koncentration av aerosolaktivitet i skorstenen”. Enligt operatören berodde detta på att ett samband mellan störningarna i laddningssystemet och de samtidiga aerosolutsläppen inte hade identifierats. Detta försenade deras undersökning med flera veckor och gjorde dem betydligt svårare eller möjligen gjorde dem delvis omöjliga.

5. Den höga markföroreningen på grund av Tjernobyl -olyckan tillät endast i begränsad utsträckning fastställandet av immissionsvärdena från THTR: Enligt tillsynsmyndigheten, på grundval av spridningsberäkningar över skorstenen, var den sämsta startpunkten poängen var för de regnfria väderförhållandena på kvällen den 4 maj för ett utsläpp av 0,2 GBq aktivitet som sänds ut via skorstenen med aerosolaktiviteter på <1 Bq / m² som kan förväntas; jordföroreningarna i THTR -området som orsakades av Tjernobyl var däremot upp till 10 000 Bq / m² enligt myndigheterna.

6. Slutrapporten saknar viktig information om aerosolutsläpp, till exempel det uppmätta nuklidspektrumet. Vid den tidpunkten har opublicerade men nu tillgängliga dokument från den officiella undersökningen visat att, enligt operatören, de aerosolutsläpp som hänför sig till THTR (totalt 0,102 GBq), aktivitetsrelaterade, bestod av 44% 233 Pa, 18% 60 Co, 10 % 181 Hf. Resten var uteslutande stålaktiveringsprodukter. Fissionprodukter som hittas bör inte komma från THTR, utan från Tjernobyl -molnet. Enligt operatören är den höga andelen 233 Pa, en mellanprodukt vid inkubation av 233 U från thorium och därför från kärnbränsle, svår att förena med den aerosolemissionssekvens som myndigheten antar: myndigheten antar att de flesta av aerosoler som avges kommer inte från den primära kretsen, utan från urladdningsledningarna till skorstenen.

Enligt miljörörelsens uppfattning är följande fakta viktigt för bedömningen av den officiella rapporten: År 2014, baserat på undersökningar av en oberoende expertgrupp som utsetts av Forschungszentrum Jülich , blev det klart att samma tillsynsmyndighet ansvarade för rullstensbäddsreaktorn AVR Jülich, föregångarens reaktor för THTR, trots god kännedom om omständigheterna hade klassificerat en möjligen allvarlig incident som en händelse av underordnad säkerhetsrelaterad betydelse (se AVR-expertgrupp ).

Rapporter om en påstådd avsiktlig utsläpp av aerosolburen radioaktivitet den 4 maj 1986

Tidigare THTR -chef Hermann Schollmeyer hävdade i maj 2016 att utsläpp av radioaktiva aerosoler i miljön var avsiktligt. Några av grafitsfärerna i reaktorn skadades huvudsakligen till följd av plötsliga avstängningar; Damm och flagnade partiklar skulle ha täppt till rörledningarna. Rören skulle ha blåst ut ur kylkretsen med heliumgas, filtren som krävs för detta hade redan beställts och var tillgängliga två till tre veckor senare. Efter Tjernobylolyckan antogs att blåsa ut luften utan filter skulle bli oupptäckt på grund av den radioaktiva kontaminering som redan finns i området. Den nuvarande operatören RWE och den dåvarande driftchefen motsäger denna framställning. Tillsynsmyndigheten har meddelat att den noggrant kommer att granska de nya anklagelserna om händelserna. Säkerhetsexperten för stenbäddsreaktorer Rainer Moormann anser att Schollmeyers information är trolig. Direkt efter släppet rapporterades att utsläppet hade varit avsiktligt; dessa rapporter diskuterades i NRW -statsparlamentet vid den tiden. Miljörörelsen misstänker nu att mätutrustningens misslyckande under händelsen och det påstådda avlägsnandet av många spår av händelsen också var avsiktligt och att de radioaktiva utsläppen kan vara större än tidigare antagits. Hon har efterlyst förtydligande - även via parlamentariska kanaler. Moormann har skickat in ett dokument som verkar bekräfta delar av Schollmeyers uttalanden. Den ansvariga ministern i Nordrhein-Westfalen uppgav den 15 juni 2016 att det inte fanns några bevis för Schollmeyers påståenden; Han avböjde ytterligare utredningar.

Sköldkörtelcancer i närheten av THTR-300

År 2013 blev det känt genom en officiell undersökning att det i närheten av THTR-300 fanns ”statistiskt signifikant ökade frekvenser för sköldkörtelcancer hos kvinnor (och inte hos män) under åren 2008–2010”. Studien ser inga konkreta bevis för THTR som orsaken och misstänker en "screeningseffekt" från tätare cancerscreeningsundersökningar. Denna bedömning motsägs av delar av miljörörelsen. Studien av cancerincidens begärdes ursprungligen av miljörörelsen på grund av osäkerheten kring radioaktiviteten som släpptes ut vid händelsen den 4 maj 1986.

Avveckling och säker inneslutning

Under stilleståndsfasen från september 1988 på grund av brutna fästbultar i hetgasledningen lämnade HKG in en "försiktighetsstängningsbegäran" till federala och delstatsregeringarna i Nordrhein-Westfalen i slutet av november 1988 för att uppmärksamma deras prekär ekonomisk situation THTR-300 visade sig ha ett stort underskott och HKG: s finansiella reserver var i stort sett uttömda. Även om riskdelningsavtalet för THTR förutsatte att den offentliga sektorn antog 90% av driftsförlusterna under de tre första verksamhetsåren, sjönk denna överföringshastighet till 70% därefter. Utan en permanent lösning på dessa ekonomiska problem såg tillsynsmyndigheten inte längre förutsättningarna för fortsatt drift av THTR och reaktorn förblev avstängd.
Sommaren 1989 kom HKG på randen av insolvens och eftersom moderbolagen i HKG inte ville göra några ytterligare utbetalningar utan högre statsbidrag, fick stöd av förbundsregeringen med 92 miljoner DM och staten North Rhein-Westfalen med 65 miljoner DM. Dessutom stängdes THTR -bränsleelementfabriken i Hanau 1988 av säkerhetsskäl.

Eftersom USA inte längre levererade något starkt anrikat (och därmed vapen) uran för THTR-operationer, skulle reaktorn ha behövt omvandlas till låganrikat uran utan eller reducerat toriumtillsats. Detta skulle ha krävt ett nytt godkännandeförfarande med ett osäkert resultat och skulle ha resulterat i en avsevärd minskning av prestandan. Därför övergavs detta alternativ snart och med de befintliga reserverna fanns endast standardbränsle tillgängligt för drygt två års drift. På grund av den stora och även ekonomiska risken med THTR-verksamheten ansåg operatören att ytterligare reserver på 650 miljoner DM var nödvändiga även för en tvåårig avveckling, eftersom en motsvarande ökning av underskotten förväntades fram till 1991 och det fanns alldeles för få reserver för bortskaffande fanns. VD för HKGs huvudägare VEW Klaus Knizia uttalade sig till och med för en snabb THTR -avstängning så att HTR -utvecklingen som helhet inte skulle belastas av ytterligare störningar vid THTR. Revisionsbolaget Treuarbeit AG publicerade också en ogynnsam ekonomisk prognos på medellång sikt för THTR-300.
Förhandlingar mellan den federala regeringen, staten Nordrhein-Westfalen och elindustrin om dessa reserver misslyckades eftersom varken staten Nordrhein-Westfalen eller elindustrin ville göra betydande bidrag till dem. På grund av ekonomiska, tekniska och säkerhetsmässiga överväganden såväl som energibranschens minskande intresse för stenbäddsreaktorer beslutades sedan avvecklingen av THTR-300 den 1 september 1989, som sedan ansökte av HKG till tillsynsmyndigheten myndighet den 26 september 1989 i enlighet med atomenergilagen.

År 1989 föreslog HKG för förbunds- och delstatsregeringarna i Nordrhein-Westfalen att THTR skulle överföras till Jülich Research Center för demontering efter att det hade stängts på ett säkert sätt. Eftersom detta i själva verket skulle ha varit likvärdigt med att flytta ansvaret för bortskaffande genomfördes inte förslaget.
Från oktober 1993 till april 1995 transporterades de förbrukade, intakta och trasiga bränsleelementen i 305 bränsleelementhöljen av Castor- typen till Ahaus transportfatlager. Två hjul innehåller bränsleelementen i THTR-hjälpareaktorn för uppbränningsmätning. På grund av den korta drifttiden uppnåddes endast en genomsnittlig förbränning av bränsleelement på cirka 5,2 procent fima (målvärde 11,4 procent fima). Det mycket berikade uranet förbrukas därför endast ofullständigt och en tydlig risk för spridning måste antas med de urladdade THTR -bränsleelementen: Enligt Moormanns beräkningar bör det oanvända höganrikade uranet vara tillräckligt för cirka sex till tolv atombomber i Hiroshima typ. Cirka 1 till 1,6 kg klyvbart material (motsvarande 2000 till 3000 bränsleelement) misstänks fortfarande i reaktorn.

De oanvända, färska 362 000 THTR -bränsleelementen bearbetades i den skotska upparbetningsanläggningen Dounreay , det mycket berikade uranet återfördes till Tyskland och användes i München II -forskningsreaktorn . Själva reaktorn överfördes till den så kallade ” safe enclosure ” år 1997 och fortsätter att generera kostnader på 6,5 miljoner euro årligen. Även om dessa kostnader uteslutande bärs av allmänheten fram till 2009, fick ägarna skattelättnader från EU för stängningen. En politisk kontrovers uppstod 2011 om en pågående ansökan om att förlänga dessa skattelättnader.
Reaktorn innehåller fortfarande cirka 390 ton radioaktiva växtkomponenter, plus den delvis förorenade förspända betongbehållaren. I december 2017 beslutades det att börja riva 2028 efter att radioaktiviteten delvis har avtagit, vilket uppskattas till cirka 20 år. År 2007 uppskattade ägaren kostnaderna för bortskaffande utan slutförvaring till cirka 350 miljoner euro, 2011 var det 1 miljard euro. Jämförelsen med liknande US HTGR Fort St. Vrain (prismatiska bränsleelement, 330 MW el ), som också stängdes av efter otillfredsställande drift 1988 och som demonterades och omvandlades till ett gaseldat kraftverk 1997 till en kostnad av 174 miljoner USD, visar de svåra demonteringsförhållandena vid THTR. År 2012 hade HKG bara egna medel på 41,5 miljoner euro. På grund av den juridiska formen som GmbH är det inte möjligt att direkt ansvara för HKG -aktieägarna för att täcka avyttringskostnaderna, så att kostnaden är oklar. Obegränsade garantier har redan utfärdats i området, till exempel av Wuppertaler Stadtwerke (WSW) mot Hattingen joint venture. De möjliga konsekvenserna av att anta kostnaderna för de kommunala företagen och de berörda kommunerna är också oklara, eftersom några av dessa kommuner är ekonomiskt fattiga.

I sin bok The Second Law of Economics citerar den ekonomiska fysikern Reiner Kümmel bankiren och affärsmannen Hermann Josef Werhahn, som enligt sin egen bedömning har ”åtföljt reaktorteknik med sfäriska bränsleelement som konsult från början”, med uttalande att möjligheten till el och värme i decentraliserade kommunala system, vilket stred mot de stora energileverantörernas kommersiella intressen. Werhahn har dock ofta kommit fram med mycket positiva, men vetenskapligt obevisade bedömningar av HTR, till exempel "raketsäker", "idiotsäker", "oseriös" eller "slutlig lagringsfråga löst". Miljöforskaren Klaus Traube å andra sidan ser misslyckandet med stenbäddens HTR i Tyskland bero på dess tekniska och säkerhetsminderhet jämfört med lättvattenreaktorn , eftersom högtemperaturreaktorer representerar en vidareutveckling av militären grafitreaktorer för plutoniumproduktion, som är mindre lämpliga som kraftreaktorer, medan LWR från början som kraftreaktorer konstruerade och optimerade.

Operativt företag (från och med 2010)

Handlingselement i handeln

Grafiska driftelement i THTR utan kärnbränsle har redan erbjudits på eBay . Enligt NRW: s ekonomiministerium gavs icke-bestrålade och därför icke-radioaktiva driftselement till insamlare och intresserade när reaktorn stängdes av. Än så länge finns det inga bevis för att sfäriska bränsleelement med kärnbränsle, det vill säga mycket berikat vapen av uran, också har missbrukats. Alla tidigare fynd, vid Forschungszentrum Jülich z. B. på deponier och i avlopp, visade sig vara fria från kärnbränsle och inte radioaktivt.

Mikrosfärer i THTR -miljön

Under 2011 upptäcktes mikrosfärer i närheten av THTR, varav några liknar de belagda partiklarna i THTR-300. Liknande mikrosfärer spelar en roll i diskussionen om ackumulering av leukemi i Elbmarsch . Liknande mikropartiklar hittades också i närheten av anläggningar som producerade kärnbränslen i Hanau . På grund av osäkerheten kring radioaktiviteten som släpptes ut vid händelsen den 4 maj 1986 uppstod misstanken att det kan vara bränslepartiklar från THTR-300. Bränslet är inbäddat i grafiten hos bränsleelementen i form av belagda partiklar med en diameter mindre än 1 mm. Beläggningen av bränsleelementpartiklarna med pyrocarbon tjänar till att hålla tillbaka klyvningsprodukterna. Analyser från NRW: s undersökningskontor kunde inte upptäcka någon ökad radioaktivitet i mikrosfärerna. Det har dock framförts kritik mot de mätmetoder som används av undersökningskontoren.

Effekter av tidig avstängning på HTR -utveckling

Problemen och avstängningen av THTR-300 ledde till det omfattande slutet på utvecklingen av stenbäddsreaktorer i Tyskland. Förhandlingar om marknadsintroduktion av HTR -modulen (200 MW th ) som utvecklats på Siemens med kemiföretaget Hoechst , den kemiska skördetröskan Leuna / GDR, det amerikanska försvarsdepartementet (för en anläggning för produktion av tritium för vätebomber ) och Sovjetunionen misslyckades mot bakgrunden av THTR -300; Ett platsoberoende godkännandeförfarande för HTR-modulen i Niedersachsen avbröts utan resultat av sökanden, energiföretaget Brigitta & Elwerath , 1988.
Företaget Hoch Temperatur-Reaktorbau (HRB) upplöstes sedan, liksom företagets delar för HTR-utveckling på Siemens / Interatom, bara ett litet företag återstod för att marknadsföra det HTR-kunnande som hade byggts upp. Bränsleelementutvecklingen vid Nukem har avbrutits. Kärnforskningsanläggningen i Jülich döptes om till Forschungszentrum Jülich och HTR -forskningsområdena reducerades till 50 personer 1989, med en stadig nedgång fram till 2005; Den HTR-vänliga NRW-statliga regeringen, som var i tjänst från 2005 till 2010, förstärkte dock HTR-forskningen igen. Efter en lång offentlig diskussion beslutade tillsynsnämnden i Forschungszentrum Jülich först i maj 2014 att stoppa HTR -forskningen i Jülich i slutet av 2014 och stänga av testställningarna.

Från 1988 och framåt, trots de embargon mot Sydafrika och Kina som gällde vid den tiden, lyckades bollhögförespråkarna överföra sitt kunnande till dessa länder. I Sydafrika planerades ursprungligen en liten stenbäddsreaktor (500 kW) för militära ändamål (atomubåt), vilket är att se i samband med apartheidregeringens kärnvapen . Efter slutet av apartheid blev det ett helt civilt projekt, som slutligen misslyckades 2010.

I Kina byggdes en liten stenbäddsreaktor (HTR-10) nära Peking . Sedan 2005 har HTR-10 bara sällan varit i drift, vilket tillskrivs prioriteringen av den större efterträdarreaktorn, HTR-PM, av förespråkarna för rullstensbädden, men som kritiker förknippar med tekniska problem med bollcirkulation.

På grund av den mycket reserverade inställningen hos de tyska energileverantörerna och reaktorbyggnadsindustrin till stenbäddsreaktorer, som främst orsakas av misslyckandet med THTR-300, har det inte skett någon renässans av denna teknik i Tyskland efter THTR-300. Ändå finns det fortfarande en lobby för stenbäddsreaktorer i Tyskland. Ägare till Werhahn- gruppen, LaRouche-rörelsen , enskilda konservativa politiker, särskilt från Nordrhein-Westfalen, nationalkonservativa kretsar samt den tidigare miljöpolitikern Fritz Vahrenholt och ekonomen Hans-Werner Sinn inkluderar.

Försök från denna lobby att återuppliva stenstenstekniken efter kärnkraftsolyckan i Fukushima under mottot "förändring i stället för att komma ut" (vilket innebär förändringen till förmodligen säkra stenbäddsreaktorer) fizzled ut utan någon märkbar reaktion. Bedömningen av THTR-300 är kontroversiell i rullgardinslobbyn: Medan en grupp medger att THTR-300 hade stora tekniska svårigheter och att den hade en inverkan på avstängningen, samt krävde ett fundamentalt annorlunda koncept, ser andra THTR-300 som en övergripande framgång och talar om "ren politiskt inducerad avstängning". Detta motsägs dock av det faktum att ingen ny stenbäddsreaktor har kunnat hållas i kontinuerlig drift över hela världen i åratal.

Torrt kyltorn

THTR-300 var utrustad med det största torra kyltornet i världen vid den tiden . Den 10 september 1991 sprängdes kyltornet. Att använda den för det angränsande kolkraftverket i Westfalen var opraktiskt, eftersom dess luft-vattenvärmeväxlare blev mycket smutsig även när de användes för THTR-300 i det jordbruksanvända området, så att kärnkraftverket måste manövreras med delbelastning ibland mellan rengöringscyklerna. Planen att behålla den som ett tekniskt monument misslyckades på grund av kostnaderna.

Tekniska specifikationer
designtyp Torrt kyltorn
Basdiameter 141 m
Övre kant av repnätjacka 147 m
Höjd på luftintagets öppning 19 m
Mastens höjd 181 m
Diameter på masten 7 m
Mängd vatten 31 720 m³ / timme
Varmvattentemperatur 38,4 ° C
Kallt vattentemperatur 26,5 ° C

Data för reaktorblocket

Reaktorblock Reaktortyp
nettoeffekten 		grov
makt 		byggnadsstart Nätverks
synkronisering 		Kommersialisering
av viktig drift 		stänga av
behandlingen
THTR-300 Thorium reaktor för hög temperatur 296 MW 308 MW 1 maj 1971 16 november 1985 1 juni 1987 29 september 1988
Tekniska specifikationer THTR-300
termisk prestanda 759,5 MW
elektrisk kraft 307,5 ​​MW
Effektivitet 40,49%
Medium effekttäthet 6 MW / m³
Reaktorkärna höjd / diameter 6 m / 5,6 m
Klyvbart material 235 U
Reaktortryckskärlets höjd 25,5 m
Reaktortryckskärlens diameter 24,8 m
Massa av klyvbart material 344 kg
Avelsmaterial 232 Th
Massa av avelsmaterialet 6400 kg
Andel klyvbart material vid användning av tungmetaller 5,4%
Absorberande material B 4 C
Kylvätska Hallå
Inloppstemperatur 250 ° C
Utloppstemperatur 750 ° C
tryck 39,2 bar (3,92 MPa)
Arbetsutrustning H 2 O
Matningsvattentemperatur 180 ° C
Levande ångtemperatur 530 ° C
Levande ångtryck 177,5 bar (17,75 MPa)

kritik

Trots att den betecknades som en thoriumreaktor fick reaktorn huvudsakligen energi genom klyvning av uran-235: Även om kärnbränslet bestod av 90 procent torium, var detta mindre än 30 procent inblandat i energiproduktionen. Eftersom

  • den otillräckliga lönsamheten (bland annat eftersom driftresultaten för AVR Jülich inte ingick i planeringsprocessen),
  • dess problematiska bränsletillförsel (på grund av avtal som avslutades av den amerikanska regeringen 1977 med EURATOM för leverans av starkt anrikat uran (HEU) ),
  • de mycket höga byggkostnaderna (överstiger de ursprungliga planerna tolv gånger),
  • dess ovanligt långa byggtid (16 år),
  • betongreaktorkärlens oväntat låga långsiktiga stabilitet,
  • dess känslighet för fel (störningar i genomsnitt var tredje dag),
  • dess problematiska hantering (inklusive försök att dölja incidenter) och
  • dess otillfredsställande (regelbundna raster var sjätte vecka) och kort operation

det anses allmänt vara en av de största tekniska debaclerna i efterkrigstidens Tyskland.

litteratur

  • BG Brodda, E. Merz: Gaskromatografisk övervakning av extraktionsmedlet vid upparbetning av HTR-bränsleelement. I: Fresenius 'Journal for Analytical Chemistry. 273, 1975, s. 113, doi : 10.1007 / BF00426269 .
  • Hänsyn till fortsättningen av högtemperaturreaktorledningen ur VEW: s synvinkel. Föreläsning den 13 november 1981 vid ministeriet för ekonomi, medelstora företag och transport i delstaten Nordrhein-Westfalen i Düsseldorf. I: Westfals ekonomiska historia. Källor om ekonomi, samhälle och teknik från 1700 till 1900 -talet. Redigerad av Karl-Peter Ellerbrock. Münster, 2017, ISBN 978-3-402-13171-8 , s. 692–693.

webb-länkar

Commons : THTR -300  - Samling av bilder, videor och ljudfiler

Individuella bevis

  1. ↑ Hertie School of Governance: Stora infrastrukturprojekt i Tyskland: En sektorsövergripande analys (PDF; 1 MB), maj 2015, sida 17 (öppnade den 6 november 2020)
  2. ↑ Westfälischer Anzeiger 13 september 2013 THTR: Uentrops miljardgrav för Uentrop nås den 13 september http://www.wa.de/lokales/hamm/uentrop/thtr-millionengrab-hamm-uentrop-wird-jahre-3099260 .html 2013
  3. ↑ a b E. Merz, upparbetning av toriumhaltiga kärnbränslen i ljuset av spridningssäkra bränslecykler, Naturwissenschaften 65 (1978) 424-31
  4. ↑ S. Brandes: GLOBEHÖGREKTOREN SOM TERMISK THORIUMBRODER. KFA-rapport Jül-474-RG (1967)
  5. ↑ a b Die Zeit 19 juli 1968 Het tysk uppfödare http://www.zeit.de/1968/29/heisser-deutscher-brueter
  6. ^ E. Merz, H. Jauer, M.Laser: Studie om vidare behandling av förbrukade bränsleelement från toriumhögtemperaturreaktorer med sfäriska bränsleelement. Rapport Juel-0943 (1973)
  7. ↑ a b J. Fassbender et al., Bestämning av strålningsdoser i närheten av THTR-300 till följd av en antagen kärnvärmeolycka , rapport Juel-Spez 275 (1984)
  8. ↑ Rainer Moormann , Luftinträngning och grafitförbränning i HTR: En undersökning av analytiska undersökningar utförda med koden REACT / THERMIX, Forschungszentrum Jülich, rapport Jül-3062 (1992)
  9. ↑ R. Moormann, Fenomenologi för grafitförbränning i luftolyckor Ingång av HTR, Science and Technology of Nuclear Installations, volym 2011 (2011), artikel -ID 589747, 13 sidor, http://www.hindawi.com/journals/stni/ 2011/589747 / ref /
  10. ^ D.Bedenig, gaskylda högtemperaturreaktorer, Thiemig Vlg. 1972
  11. ^ J. Quadakkers, Korrosion av högtemperaturlegeringar i primärkretsens helium av högtemperaturgaskylda reaktorer. Material och korrosion 36 (1985) s. 141-150 och 335-347
  12. ↑ http://www.thtr.de/aktuelles-ddu.htm
  13. ↑ Broschyr 300 MW kärnkraftverk med thorium högtemperaturreaktor (THTR-300) från HKG i Hamm-Uentrop i 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 den 9 juni 1986, sidan 29, ”Miljövänligt i storstadsområden” (öppnades den 15 juni 2011)
  16. ↑ Thoriumreaktor i Hamm-Uentrop: En gång kärnkraft och tillbaka. 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, maj 1989, s. 259
  19. ↑ a b c d R. Moorman om Schollmeyer-informationen, dokument från 6 juni 2016: http://www.reaktorpleite.de/images/stories/pdf/THTR-St%C3%B6rfall-Moormann.pdf
  20. ↑ Urval av viktiga rapporterbara händelser 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, sidorna 61–64, Atomkraft, ja tack! - Kinesiska kärnfysiker har återupplivat reaktortekniken som man tror är glömd (PDF; 5 MB)
  26. ↑ R. Bäumer: Utvalda ämnen från driften av THTR 300 . VGB Kraftwerkstechnik 69 (1989) 158-64
  27. ↑ a b Der Spiegel, 8/1989 av den 20 februari 1989, sidan 103, "Är dåligt - det ambitiösa projektet med en högtemperaturreaktor är över - men skrotning är för dyrt."
  28. ↑ Nature News, 23 februari, 2010 Kärnreaktor med stenbäddar dras (engelska)
  29. ↑ a b Der Spiegel, 24/1986 av den 9 juni 1986, sida 28, "Mousserande ögon - hammarreaktortypen ansågs ha en lovande framtid - fram till olyckan i början av maj."
  30. ↑ FAZ.NET, 31 mars 2011, Thorium -testreaktor: Den vackraste av maskiner - atomdebatt
  31. ^ Die Zeit, 9 juni 1986, Incident - men med vem? - Operatören och ministeriet anklagar varandra
  32. ↑ https://www.landtag.nrw.de/portal/WWW/dokumentenarchiv/Dokument?Id=MMZ10%2F391
  33. ↑ a b Heske, Dr. Wahsweiler, Vey: HKG-filanteckning L 55/86 (AZ 28c-28k-422-423-424) från den 22 maj 1986, tabell 4.1.
  34. ^ Stad Hamm: Mätningar av Dr. Grönemeyer i omedelbar närhet av THTR. Brev till MWMT Düsseldorf av den 12 juni 1986. Referens: 32 / 321-0. Kan ses enligt UIG på MWEIMH, Düsseldorf
  35. ↑ http://www.reaktorpleite.de/component/content/article.html?id=424:thtr-rundbrief-nr-139-juni-2012
  36. ^ Förklaring från minister för ekonomi, små och medelstora företag och teknik i Landtag i Nordrhein-Westfalen den 4 juni 1986, plenarmötet 10-24
  37. ↑ Motivering för atomorden den 3 juni 1986 av minister för ekonomi, små och medelstora företag och teknik, presenterad i delstatsparlamentet i Nordrhein-Westfalen den 4 juni 1986, plenarsprotokoll 10-24
  38. ↑ a b c d e f g h i j k l MWMV-mall 10 / 561-1, augusti 1986 www.landtag.nrw.de
  39. ↑ a b Landtag NRW, plenarprotokoll 10/24 juni 4, 1986 https://www.landtag.nrw.de/portal/WWW/dokumentenarchiv/Dokument?Id=MMP10%2F24%7C1714%7C1727
  40. ↑ Lothar Hahn: Grundläggande säkerhetsproblem med högtemperaturreaktorn och särskilda underskott 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 och Rainer Kellers: Hamm-Uentrop: Strålning avsiktligt släppt? , WDR , 20 maj 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 cancerfrekvensutredning 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 den 17 juli 1989, sidan 74, Hamm kärnkraftsruin : Betalar Bonn för rivningen?
  50. ↑ German Bundestag Printed Matter 11/5144 6 september 1989 http://dipbt.bundestag.de/doc/btd/11/051/1105144.pdf
  51. ↑ NRW-Landtag, Ekonomiska kommittén, möte den 6 september 1989, protokoll MMA 10 / 1292_1-15
  52. ↑ Jülich ska leda rivningen av reaktorn. Jülich News 18 juli 1989
  53. ↑ en b S. Platzer et al. Lossning av THTR-reaktorkärnan och hantering av använt bränsle för THTR-300 http://pbadupws.nrc.gov/docs/ML0215/ML021510148.pdf
  54. ↑ R. Moormann: Kärnkraftsdebatten i Jülich ( minne från 11 mars 2014 i Internetarkivet ), 8 mars 2014 (PDF)
  55. ↑ Atombombslarm i Ahaus taz 28 augusti 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. ↑ Sammanfattande utvärderingsrapport om överensstämmelse - Thorium högtemperaturreaktor grafitavfall. (PDF; 37,5 kB) Nuclear Decommissioning Authority , Radioactive Waste Management Directorate, 5 mars 2010, öppnade den 10 augusti 2019 .
  58. ^ German Atomic Forum e. V.: Årsredovisning 2008 - Dags för energiansvar . Berlin 2009, ISSN  1868-3630 . Sida 32
  59. ↑ https://rp-online.de/nrw/akw-betreiber-will-keine-steuern-zahlen_aid-13519271 öppnade 28 april 2011
  60. ↑ Hamm-Uentrop THTR: Vem betalar för rivningen? https://www.youtube.com/watch?v=OqS4uz79gb8
  61. ↑ Statens parlament i Nordrhein-Westfalen, 14: e valperioden, inlämning 14/2173, 17 oktober 2008
  62. ↑ 50 års nedkylning. I: sueddeutsche.de. 18 april 2011, öppnade 16 mars 2018 .
  63. ↑ http://en.uatom.org/posts/8
  64. ^ Avveckling av kärnkraftverk vid Fort St. Vrain. (PDF) (Inte längre tillgängligt online.) Westinghouse Electric Company , februari 2011, arkiverat från originalet den 16 januari 2016 ; åtkomst den 10 augusti 2019 .
  65. ↑ http://www.wsw-online.de/fileadmin/Unternehmen/Geschaeftsberichte/WSW_GB_2012.pdf
  66. ↑ a b Gröna kärnkraftverk . I: Die Welt , 15 november 2008.
  67. ↑ Reiner Kümmel: Andra ekonomilagen: energi, entropi och välståndets ursprung. Springer, Berlin 2011, ISBN 978-1-4419-9364-9 . S. 80f.
  68. ↑ Klaus Traube: Måste vi byta? Rowohlt 1978. Delkapitel s. 196: Framgången för lättvattenreaktorer; Delkapitel s. 206: Det perfekta kaoset: Högtemperaturreaktorn
  69. ^ Aktieägare 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]  ( sidan är inte längre tillgänglig , sök i webbarkiv )@1@ 2Mall: Toter Link / www.lia.nrw.de
  73. ↑ [2]  ( sidan är inte längre tillgänglig , sök i webbarkiv )@1@ 2Mall: 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 om HT -reaktorer före slutet. 14 maj 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 , öppnade den 27 april 2011
  78. ↑ PBMR Chronology ( Memento den 12 november 2013 i Internetarkivet ) öppnade den 27 april 2011
  79. ↑ http://www.issafrica.org/uploads/210.pdf , åtkomst 27 april 2011
  80. ↑ Gröna kärnkraftverk, Hermann Josef Werhahn i en intervju 2008 https://www.welt.de/wissenschaft/article2725609/Gruene-Atomkraftwerke.html , öppnade 24 april 2011
  81. ↑ Sydafrika bygger den 100 procent säkra stenbäddsreaktorn, http://www.solidaritaet.com/fusion/2006/1/fus0601-suedafrika.pdf , öppnade 24 april 2011.
  82. ↑ http://www.tagesspiegel.de/zeitung/ein-haufen-energie/725170.html , öppnade den 26 april 2011
  83. ↑ Tal av minister Thoben ( Memento från 18 januari 2012 i Internetarkivet ), öppnade 16 januari 2016
  84. ↑ Sigurd Schulien: Frågan om energi är en överlevnadsfråga https://web.archive.org/web/20130118075552/http://www.terra-kurier.de/Energiefrage.htm
  85. ↑ Hur man fick Tyskland att ge upp sin inhemska energibas. Cape. 3: HTR för kolförgasning. Hutbrev oktober / november 2005
  86. ↑ U.Cleve, The technology of high temperature reactors, atomwirtschaft Heft 12 (2009), se http://www.buerger-fuer-technik.de/body_technik_der_hoch Temperaturreak1.html , öppnade 16 januari 2016
  87. ^ Film på Youtube
  88. ↑ Tekniken för THTR 300 i antal, utgivare: Hoch Temperatur-Kernkraftwerk GmbH, Hamm, 1989
  89. ↑ Ström Reactor Information System of den IAEA : "Tyskland, Förbundsrepubliken: kärnkraftsreaktorer" (engelska)
  90. ↑ Martin Volkmer: Grundläggande kunskap om kärnkraft . KernEnergie Information Circle, Berlin juni 2007, ISBN 3-926956-44-5 . Sida 49
  91. ↑ Broschyr högtemperaturreaktorer BBC / HRB publikationsnummer D HRB 1033 87 D, sida 6