Passiv autokatalytisk rekombinator
.png)
Passiv autokatalytisk rekombinator ( PAR ) är en anordning som tar bort väte från inneslutningen av ett kärnkraftverk under en olycka . Dess syfte är att förhindra väteexplosioner . Rekombinatorer träder i kraft spontant så snart vätekoncentrationen ökar. De är passiva enheter eftersom deras drift inte kräver extern energi.
Väte kan genereras vid en kärnkraftsolycka om reaktorbränslet överhettas och zirkoniumbeklädnaden av bränslestavarna reagerar kemiskt med ånga. Om vätet släpps ut från reaktorn till inneslutningen kan det blandas med luft och bilda en brandfarlig eller till och med explosiv blandning. En väteexplosion kan bryta inneslutningen och orsaka att radioaktiva material släpps ut i miljön. Rekombinatorer syftar till att avlägsna väte och därigenom förhindra explosioner.
Inuti en rekombinator finns plattor eller pellets som är belagda med platina- eller palladiumkatalysator . På katalysatorns yta reagerar väte- och syremolekyler kemiskt vid låg temperatur och låg vätekoncentration. Reaktionen genererar ånga. Reaktionen startar spontant när vätekoncentrationen når 1–2 procent. Förbränning av väte i luft kräver minst 4 procent vätekoncentration, och ännu högre för en explosion. Därför kan en rekombinator avlägsna väte från inneslutningen innan en brandfarlig koncentration uppnås.
En recombiner är en låda som är öppen från botten och uppifrån. Katalysatorn är placerad i den nedre delen av lådan. Reaktionen av väte och syre på katalysatorytan genererar värme, och temperaturen i rekombinatorn når hundratals grader Celsius. Het ånga är lättare än luften i inneslutningen, så flytkraft orsakas inuti rekombinatorn, ungefär som i en skorsten. Detta orsakar ett starkt luftflöde genom rekombinatorn, vilket matar väte och syre från inneslutningen till enheten.
Hundratals kilo väte kan genereras på några timmar vid en allvarlig reaktorolycka. Den mest effektiva rekombinatorn tillverkad av Framatome (tidigare Areva) tar bort drygt fem kilo väte per timme när vätekoncentrationen är fyra procent. Därför behövs många rekombinatorer. Till exempel har inneslutningen av Olkiluoto 3 EPR i Finland 50 rekombinatorer.
Tillverkare av passiva autokatalytiska rekombinatorer inkluderar Framatome, SNC-Lavalin (tidigare Atomic Energy of Canada Ltd, AECL) och tyska Siempelkamp-NIS.