Verbessertes Management von schweren Störfällen durch Jodchemie

In einem von der EU finanzierten Projekt wurde jetzt das komplexe Verhalten von Jod in einem Atomreaktor-Containment bei einem schweren Störfall im Detail analysiert. Dazu wurde eine ganze Serie von zuverlässigen Modellen und Codes entwickelt. Die Ergebnisse dürften zur Entwicklung effektiverer Sicherheitssysteme für das Störfallmanagement und zur Erarbeitung der Anforderungen neuer Vorschriften für mögliche Verbesserungen der Reaktorsicherheit beitragen.

Vor den Hintergrund eines zunehmenden Einsatzes von Atomreaktoren zur Energieproduktion wurde auch die Forschung in den Bereichen Störfallverhütung und -management intensiviert. Hier kommt der exakten Prognose über eine mögliche Freisetzung von Radioaktivität als Folge eines schweren Störfalls in einem Atomreaktor größte Bedeutung zu. Somit gilt es, die radiologisch wichtigsten Spaltprodukte eingehend zu studieren.

Jod ist, wie man weiß, eines der wichtigsten Elemente, die bei vielen Störfallszenarien eine Rolle spielen können. Bis heute ist das genaue Verhalten von Jod allerdings nur lückenhaft bekannt, vor allem deshalb, weil die Chemie dieses Elements hoch kompliziert ist. Die chemische Formulierung, die Flüchtigkeit und/oder das Verhalten von Jod im Reaktor-Sicherheitsbehälter (Containment) können somit bestimmend für die Schaffung wirksamer Strategien und Bauelemente zur Störfallbegrenzung sein.

Um hier zu fundierten Aussagen zu gelangen, startete Euratom im Rahmen des 5. EU-Rahmenprogramms das Projekt ICHEMM (Iodine Chemistry and Mitigation Mechanisms). Dabei wurde eine integrierte Serie von Experimenten auf diesem Gebiet durchgeführt. Dabei wurden neue experimentelle Daten zum Verhalten von Jod unter bestimmten Bedingungen gewonnen, die direkt mit schweren Störfällen in Systemen sowohl mit Druckwasserreaktor (Pressurised Water Reactor, PWR) als auch mit Siedewasserreaktor (Boiling Water Reactor, BWR) korreliert sind. Diese Daten ermöglichten außerdem die Verbesserung vorhandener und die Entwicklung neuer Modelle und deren Einbindung in vorhandene Verfahrensregeln der Jodchemie.

Konkret wurden erstmals die Zerfallsraten volatiler Formen von Jod quantifiziert, was eine Hilfe bei der Erforschung natürlicher Prozesse zur Schadensminderung sowie der Definition geeigneter Maßnahmen zum Störfallmanagement sein kann. Überdies wurde das Jod-Verhalten bestimmter Materialien und Betriebsbedingungen sorgfältig studiert. Diese Arbeit lieferte Daten und Modelle für zuverlässige Prognosen über PWRs – die Reaktortypen also, die zur kommerziellen Stromerzeugung weltweit am häufigsten eingesetzt werden.

Kontakt

Dr. S. Dickinson
AEA Technology plc
Winfrith technology centre
DT2 8ZE
Dorchester
UNITED KINGDOM
Tel: +44-1305-202855
Fax: +44-1305-202663