AVR reaktor

AVR reaktor
Land	Tyskland
Koordinater
Status	Avvecklade
Bygget började	1961
kommissionens datum	19 maj 1969
Avvecklingsdatum	31 december 1988
Kraftproduktion
Enheter avvecklade	1 x 15 MW
Kapacitetsfaktor	50,0 %
Årlig nettoproduktion	65,7 GWh
externa länkar
Commons	Relaterade medier på Commons

AVR -reaktorn ( tyska : Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor ) var en prototyp av stenbäddsreaktor , belägen omedelbart intill Jülich Research Center i Västtyskland , byggd 1960, nätansluten 1967 och stängd 1988. Den var på 15 MWt , testreaktor som används för att utveckla och testa en mängd olika bränslen och maskiner.

Schematisk AVR-reaktor ursprungligen utan toppskärmning som orsakar strålning skyshine

AVR baserades på konceptet med en "Daniels hög" av Farrington Daniels , uppfinnaren av stenbäddsreaktorer. Rudolf Schulten är allmänt erkänd som reaktorns intellektuella fader.

Ett konsortium av 15 kommunala elföretag ägde och drev anläggningen. Under sin livstid hade reaktorn många olyckor, vilket gav den namnet "skeppsvrak". Från 2011 till 2014 undersökte externa experter de historiska operationerna och operativa riskerna och beskrev allvarliga dolda problem och missförhållanden i sin slutliga rapport för 2014. Till exempel gick operatörerna 1978 förbi kontrollerna av reaktoravstängning för att fördröja en nödavstängning under en olycka i sex dagar. 2014 erkände GFC och AVR offentligt misslyckanden.

Dess avveckling har varit exceptionellt svårt, tidskrävande och dyrt. Eftersom de ursprungliga operatörerna var överväldigade av ansträngningen tog statliga myndigheter över demontering och bortskaffande. 2003 blev reaktorn och dess kärnavfall statlig egendom. Den tillfälliga lagringen av 152 fat använt bränsle har varit en kontrovers sedan 2009. Godkännandet gick ut 2013, eftersom stresstester inte kunde bevisa säkerheten tillräckligt; ingen permanent lösning har nåtts. Sedan 2012 har planer på att exportera faten till USA övervägts på grund av de extremt höga omhändertagandekostnaderna. 2014 skulle en massiv betongmur byggas för att skydda mot terroristflygolyckor. Den 2 juli 2014 utfärdade det federala miljöministeriet en evakueringsorder för den tillfälliga lagringen.

AVR var grunden för tekniken licensierad till Kina för att bygga HTR-10 och HTR-PM , som togs i drift 2021.

Historia

1959 grundade 15 kommunala elbolag "Association of Experimental Reactor GmbH" (AVR Ltd) för att demonstrera genomförbarheten och livskraften hos en gaskyld, grafitmodererad högtemperaturreaktor. 1961 BBC och Krupp AVR-konstruktion, ledd av Rudolf Schulten , utförd på nästan rent industriell basis stöd, med stöd av politikern och grundaren av Jülich Research Center (JRC), Leo Brandt. 1964 blev Schulten direktör för GFC och började ägna mer uppmärksamhet åt stenbäddsreaktorn. 1966 uppnådde AVR först kritik och anslöts till det nationella elnätet 1967. Byggkostnadssiffrorna varierar mellan 85 och 125 miljoner tyska mark (2,5–3,7 miljarder USD 2014). Sedan omkring 1970 var AVR GmbH de facto beroende av JRC, även om det förblev formellt oberoende fram till 2003. JRC gav generösa driftsbidrag till AVR GmbH för att säkerställa fortsatt drift, eftersom elproduktionen endast täckte en liten del av driftskostnaderna . I mitten av 1970-talet var de årliga intäkterna cirka 3 miljoner DM, jämfört med drifts- och bränslekostnader på 11 miljoner DM. JRC subventionerade också AVR genom anskaffning och bortskaffande av bränsle eftersom JRC har varit ägare till AVR-bränsle. Dessutom övervakades AVR-verksamheten vetenskapligt av JRC.

Bränslen testade

Från 1974 till 1978 var huvudsakligen BISO-bränsle av hårdmetall i kärnan. Från 1983 till 1988 användes oxidbränsle med TRISO- partiklar.

Högre temperaturer

Under de första åren (1967-1973) drevs AVR nominellt med kylgasutloppstemperaturer på 650–850 °C . I februari 1974 höjdes kylgasens utloppstemperatur till 950 °C. Dessa slutliga höga temperaturer var ett världsrekord för kärnkraftsanläggningar, även om de senare överträffades av den amerikanska testreaktorn UHTREX . Sådana höga temperaturer skulle visa på lämpligheten av AVR för kolförgasning , och därmed bidra till långsiktiga planer för kol i Nordrhein-Westfalen . Eftersom en stenbäddskärna inte kan utrustas med instrument var de höga AVR-kärntemperaturerna okända förrän ett år innan AVR stängdes av, 1988.

År 2000 medgav AVR att den var förorenad med 100 TBq ⁹⁰
Sr
, vilket var den mest ⁹⁰
Sr
-kontaminerade kärnkraftsanläggningen i världen.

Design

Kärnan rymde cirka 100 000 bränsleelementstenar. Var och en innehöll cirka 1 g av ²³⁵
U.
I genomsnitt skulle var och en ta 6 till 8 månader att passera genom kärnan. Helium rann upp genom kärnan av småsten.

Kontaminering, inre och yttre

AVR:s heliumutloppstemperatur var 950 °C, men bränsletemperaturinstabilitet uppstod under drift med lokalt extremt höga temperaturer. Som en konsekvens blev hela reaktorkärlet kraftigt förorenat av ¹³⁷
Cs
och ⁹⁰
Sr.
Angående beta-kontaminering AVR är den högsta kontaminerade kärnkraftsanläggningen i världen som AVR-ledningen bekräftade 2001.

2008 fylldes således reaktorkärlet med lättbetong för att fixera det radioaktiva fina partikeldammet. 2012 skulle reaktorfartyget på 2100 ton transporteras cirka 200 meter med luftkuddesläde och sju kranar till en mellanlagringsplats.

Under en allvarlig vattenolycka 1978 läckte ⁹⁰
Sr
, och 1999 upptäcktes mark- och grundvattenföroreningar under reaktorn, vilket bekräftades av den tyska regeringen i februari 2010.

Avveckling

Bränsleavlägsnande ur AVR var svårt och varade i fyra år. Under denna tid blev det uppenbart att AVR bottenreflektorn var trasig; cirka 200 bränslestenar förblir inklämda i sin spricka. För närvarande finns ingen demonteringsmetod för AVR-fartyget. Det är planerat att utveckla en viss procedur under de kommande 60 åren och att börja med demontering av fartyg i slutet av 2000-talet. Efter att AVR-kärlet har flyttats till mellanlager kommer reaktorbyggnaderna att demonteras och mark och grundvatten kommer att saneras. Kostnaderna från 1988 till idag är 700 miljoner euro. De totala avvecklingskostnaderna för AVR förväntas uppgå till i storleksordningen 1,5 till 2,5 miljarder euro, alla offentliga medel, det vill säga överstiga byggkostnaderna vida.

Oberoende expertgranskningsrapport, 2014

Från 2011 till 2014 undersökte externa experter den historiska verksamheten och driftsrisker och publicerade i april 2014 en rapport om AVR-verksamheten. Rapporten listade dolda eller nedtonade händelser och olyckor och beskrev allvarliga dolda problem och missförhållanden. Till exempel gick operatörerna 1978 förbi kontrollerna av reaktoravstängning för att fördröja en nödavstängning under en olycka i sex dagar. 2014 erkände GFC och AVR offentligt att de misslyckats och beklagade sina misslyckanden och vetenskapliga missförhållanden med avseende på AVR.

Se även

• Skyshine
• Torium högtemperaturreaktor

externa länkar

• Jülich Research Center .
• The Pebble Bed Evolution juni 2005 ( PDF , 17KB).