Beurteilung von wegweisenden Experimenten mit Atomreaktorbehältern

Ein im Rahmen des Programms „Fifth Framework“ durchgeführtes Atomreaktorbehälter-Projekt sprach die ungelösten Sicherheitsfragen an, die sich auf die Schmelzbehälterinteraktionsphasen für die in den Behältern fortschreitenden schweren Störfälle beziehen. Das als „Assessment of Reactor Vessel Integrity“ (ARVI) bekannte Projekt umfasste eine Reihe von Experimenten, die noch nie durchgeführt worden sind.

Die Hauptschwerpunkte des zweigeteilten Projekts lagen bei den Daten und Modellen, mit denen die Realisierbarkeit der Verbreitung der In-Vessel Melt Retention (IVMR) und die vor einem Ausfall des Behälters verfügbare Zeit bewertet werden können. Im Rahmen der weiteren Ziele sollten die Art des Behälterversagens und der entsprechende Standort, die in der Reaktorkuppel abgesetzte Schmelze, die Effektivität bei der Spaltenkühlung, die Auswirkungen der Schmelzschichtung sowie die kritische Wärmeströmung für den äußeren Kopf bestimmt werden.

Die Modelliermaßnahmen umfassten Experimente und die Entwicklung von Analyseinstrumenten und richteten sich auf die Verwendung von Daten aus Experimenten zur Verformung des Abzugs sowie auf die Bewertung von strukturellen Industrienormen. Neben den Arbeiten zur Erweiterung der Analysen der natürlichen Schmelzkonvektion durch eine Berücksichtigung der Schichtung und Mischung wurden auch andere Modelliermaßnahmen durchgeführt.

Von all den Projektkomponenten waren die Daten die wichtigsten, die bei der Schmelzpoolkonvektion sowie dem Versagen und dem Bruch des unteren Abzugkopfes gewonnen wurden. Um diese Informationen zu erhalten, schlug das Projekt neue Wege bei nuklearen Experimenten ein und unterzog die Behälter destruktiven Testmethoden. Die Behälter enthielten erwärmte Schmelze und die Wand des unteren Kopfes wurde prototypischen Unfallbedingungen unterzogen. Dadurch wurden die Behälter absichtlich zerbrochen.

Zusätzlich zum ARVI-Projekt wurden zwei andere Projekte durchgeführt. Das erste Projekte befasste sich mit den Auswirkungen, die eine Schichtung und Metallschichten auf die thermalen Belastungen der Wand des unteren Kopfes während der Schmelzpoolkonvektion haben. Das zweite Projekte lieferte Daten und Beziehungen zur Spaltenkühlung CHF auf Grundlage der externen Kühlung des unteren Kopfes. Beide Projekte stützten die Ergebnisse des ARVI-Projekts.

Die erzielten Ergebnisse werden auf jeden Fall dazu beitragen, dass die Hauptziele des Programms „Fifth Framework“, das die wichtigsten Maßnahmen zur Kernspaltung betrifft, einen Anteil an der zukünftigen Sicherheit von Atomanlagen in Europa haben werden. Das wiederum wird den Schutz der allgemeinen Öffentichkeit und die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Atomenergiebranche verbessern und das hohe Wissens- und Kompetenzniveau in Bezug auf die nukleare Sicherheit in der EU aufrecht erhalten.