science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Experts uiten bezorgdheid over de veiligheid van nieuwe kernreactoren met kiezelstenen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Onderzoekers adviseren voorzichtigheid, aangezien een kernreactor op commerciële schaal, bekend als HTR-PM, zich voorbereidt om operationeel te worden in China. De reactor is een kiezelbed, hoge temperatuur gasgekoelde reactor (HTGR), een nieuw ontwerp dat ogenschijnlijk veiliger is, maar dat onderzoekers in de VS en Duitsland waarschuwen, sluit de mogelijkheid van een ernstig ongeval niet uit. Hun commentaar, publicatie 23 augustus in het tijdschrift Joule , beveelt verder onderzoek aan, aanvullende veiligheidsmaatregelen, en een verlengde opstartfase die een betere monitoring mogelijk zou maken.

"Er is geen reden voor enige vorm van paniek, maar nucleaire technologie heeft hoe dan ook risico's, " zegt eerste auteur Rainer Moormann, een in Duitsland gevestigde onderzoeker op het gebied van nucleaire veiligheid. "Een realistisch begrip van die risico's is essentieel, speciaal voor operators, en daarom dringen we aan op voorzichtigheid en een geest van wetenschappelijk onderzoek bij de werking van HTR-PM."

Naast het efficiënter opwekken van elektrische stroom, HTGR's met kiezelstenen zoals HTR-PM vermijden enkele van de veiligheidsuitdagingen waarmee eerdere reactorontwerpen werden geconfronteerd. Ze gebruiken grafiet- en keramisch gecoate korrels van uraniumbrandstof die bestand zijn tegen de zeer hoge temperaturen van de kern en passieve koelsystemen, die samen de mogelijkheid van een kernsmelting zouden moeten elimineren. "Kiezelbedreactoren zijn door hun aanhangers beschreven als 'vrij van catastrofes' en 'veilig weglopen, '" hij zegt.

Wat dit in de praktijk betekent, echter, is dat de HTR-PM die binnenkort operationeel zal zijn, is gebouwd zonder de veiligheidsmaatregelen waarmee kernreactoren die nu in bedrijf zijn gewoonlijk zijn uitgerust:hij heeft geen hogedruk-, lekdichte insluitingsstructuur om als back-up te dienen in geval van onbedoeld vrijkomen van radioactief materiaal. Het heeft ook geen redundant actief koelsysteem.

"Geen enkele reactor is immuun voor ongevallen. De afwezigheid van kernsmeltongevallen betekent niet dat een gevaarlijke gebeurtenis niet mogelijk is, " zegt Moormann. Hij en zijn coauteurs, Scott Kemp en Ju Li van het Massachusetts Institute of Technology, beweren dat met nieuwe technologie, er is altijd een grotere kans op gebruikersfouten. En prototype HTGR's hebben hun operators in het verleden verrast door gelokaliseerde hotspots in de kern en onverwacht hoge niveaus van radioactief stof te vormen. Het ontwerp met kiezelstenen produceert ook een grotere hoeveelheid radioactief afval, wat een uitdaging is om op te slaan of te behandelen.

Moormann erkent het potentieel van HTGR's en ondersteunt verder onderzoek ernaar. "HTGR-ontwerpen met wat bekend staat als een prismatische kern lijken minder problematisch te zijn dan het kiezelbed, dus het ontwikkelingswerk zou zich daarop moeten concentreren, " hij zegt.

Maar om het risico te verminderen, hij en zijn collega's pleiten voor verschillende voorzorgsmaatregelen, inclusief streng, continue bewaking, de installatie van insluitings- en koelsystemen, en een verlengde opstartfase zodat de reactor op temperatuur kan worden geobserveerd en bewaakt. Ze raden ook aan om veiligere langetermijnopslagmogelijkheden voor het brandstofafval te onderzoeken, die momenteel zullen worden opgeslagen in bovengrondse containers die mogelijk kwetsbaar zijn voor omgevingsstress en terrorisme.

"Er was al enige controverse over HTGR's met kiezelbedden, maar mijn indruk was dat veel problemen ervan niet voldoende gepubliceerd waren en dus niet bekend waren bij sommige van mijn collega's, " zegt Moormann. "Ik hoop dat de voor- en nadelen breed besproken worden."