Sicherheitskriterien für Hochtemperatur Kern-Reaktoren mit
TRISO-Brennelementen (Kugeln)
zusammengestellt durch Dipl.-Ing. Jochen Michels im April 2022 auf Basis der Unterlagen von Prof. Dr. Rudolf Schulten †, Dr.-Ing. Urban Cleve, und anderen.
Das Original von Prof. Kurt Kugeler wird derzeit aktualisiert – und dann weiter unten veröffentlicht.
1. Ziele der HTR-Entwicklung.
Prof. Dr. Rudolf Schulten, Heisenberg Schüler, sah als Leiter der Reaktorentwicklung bei BBC seine Aufgabe darin, ein inhärent sicheres Kernkraftwerk zu entwickeln. Keine noch so schwere
Störung durfte zu einem katastrophalen Unfall (INES Stufe 7)1
“ führen. Der katastrophenfreie Kernreaktor darf Rest-Risiken in keinem Falle haben. Er wählte Grafit für das kugelförmige Brennelement und als Moderator wegen dessen Festigkeit bis zu mehr als 3.000 Grad C. Im Inneren der Kugeln halten Zigtausende winziger Brennstoffpartikel als Strahlmaterial Uran und Thorium. Zur Kühlung und zum Wärmetransport wird das inerte Gas Helium in geschlossenem Kreislauf eingesetzt. Dieses gibt die Wärme ab an ein anderes Medium – z.B. Wasser – mit Hilfe
eines Wärmetauschers. Reaktor und Wärmetauscher befinden sich in dem gleichen Druckraum, dem sog. Reaktor-Druckbehälter (RDB).
2. Sicherheits-Kriterien
a. Aus den Schulten’schen Zielen ergeben sich folgende Kriterien, die gewahrt werden müssen: Lesen Sie bitte weiter hier
Prof. Kurt Kugeler : der katastrophenfreie Kernreaktor in Kürze hier
25. März 2022 DFR – zum Dual Fluid Reaktor
Häufig werde ich gefragt, was zu diesem Konzept zu sagen sei. Hier möchte ich feststellen, dass ich nicht befugt und nicht kompetent bin, zu diesem Konzept belastbare Aussagen zu treffen. Das ist eher Sache der Mitwirkenden am Institut „ifk“ in Berlin und Kanada.
Jedoch habe ich seit dem verstärkten Auftreten und Bewerben dieses Konzeptes immer wieder kritische Fragen gestellt:
- zum Trennmaterial zwischen den heissen Flüssigkeiten der beiden Kreisläufe
- zur Wirtschaftlichkeitsrechnung für den behaupteten kWh-Preis von unter einem Eurocent.
Antworten wurden zugesagt, trafen jedoch bisher nicht ein. Fest steht, dass dieses Konzept bisher nur auf dem Papier steht, Forschung und Entwicklung sind erforderlich, die mehrere Jahre beanspruchen werden.
Ich bitte um Verständnis, mehr hier nicht sagen zu können.
- 5. Juni 2021
TerraPower has just announced plans to build a 345 MWe demonstration Natrium fast reactor unit with heat storage in Wyoming. This is essentially a GE Hitachi PRISM design based on substantial US experience. X-energy’s 80 MWe Xe-100 high-temperature pebble bed reactor, also with significant antecedents, is the other type.- 17. Dez. 2019
der SPIEGEL zur Kernenergie – von einem Sponsor zugesandt - 9. Dez. 2019
Anfang Dezember veröffentlichte die WNA einen langen Bericht über den Stand bei der Klein-Reaktoren Entwicklung.
Small Nuclear Power Reactors
(Updated November 2019)There is strong interest in small and simpler units for generating electricity from nuclear power, and for process heat. This interest in small and medium nuclear power reactors is driven both by a desire to reduce the impact of capital costs and to provide power away from large grid systems. The technologies involved are numerous and very diverse……
Dieser bestätigt aus vielen Aspekten die Vorteile gerade der Kugelbett-Technik. Den Bericht finden Sie unter der Kachel Reaktoren (grün 2) - 20.Nov. 19
Am 31. Oktober präsentierte Wirtschaftsingenieur Dipl.-Ing. Jochen Michels vor fast 70 Teilnehmern des FWP in der IHK Ludwigshafen, was es mit BioKernSprit auf sich hat.
Bitte schauen Sie auf diesem Link
http://f-w-p.eu/2019/10/31/zukunftschancen-der-energiepolitik/ - 16.Nov 19
Auszug von WNN
Meanwhile the 210 MWe HTR-PM plant at Shidaowan in China approaches completion, with twin 105 MWe pebble-bed reactors driving a single turbine generator, ……
Also X-energy has signed an agreement with the Jordan Atomic Energy Commission to build its Xe-100 high-temperature gas-cooled reactor there, following on from an earlier agreement two years ago. The Jordan plant would comprise four 75 MWe modules with pebble-bed TRISO fuel.
8. Nov. 2019 WNN
TRISO fuel fabrication moves to mainstream in USA
X-energy, which is developing a 75 MWe high-temperature gas-cooled reactor (HTR), has agreed with GE-Hitachi’s Global Nuclear Fuel to set up commercial TRISO production using HALEU at GNF’s Wilmington plant in North Carolina. Hitherto, X-energy has had a pilot fuel fabrication facility for TRISO at Oak Ridge National Laboratory, in Tennessee. TRISO (tristructural-isotropic) fuel particles of less than a millimetre diameter have a kernel of uranium oxycarbide with the uranium enriched up to 20% U-235 and surrounded by layers of carbon and silicon carbide, giving a containment for fission products which is stable to very high temperatures. The TRISO particles are incorporated into billiard ball-sized pebbles of graphite encased in silicon carbide, each with about 15,000 fuel particles containing 9 grams of uranium. The principal plant producing such fuel is at Baotou in China, making 300,000 fuel pebbles per year for the HTR-PM reactor almost completed construction at Shidaowan.
WNN 7/11/19. Fuel fabrication -
Zur Frage, warum die so sehr gelobte inhärent sichere Kugelbett-Technik nach ihrem Ende in Deutschland bisher von keinem andern Land umgesetzt wurde, erfahren wir im September 2019 Folgendes aus China:
- A company of US is developing the pebble bed high temperature gas-cooled reactor under the support of US DOE. The name of this company is X-Energy. Attached please find an introduction of this company and its design on the web of US DOE. Their design is similar to HTR-PM. At the same time they are developing pebble fuel elements working with Oak Ridge National Laboratory. They want to construct power plants at home and abroad. They also want to provide TRISO fuel element to foreign plants.
- UK is also considering construction of SMR plants to replace the plants which will be decommissioned in the near future. Modular HTGR is a promising candidate because BNFL deeply participated PBMR project in South Africa.
- Japan has been developing the modular HTGR technology. They chose the prismatic type of fuel. Although it is difficult to construct a new HTGR plant in Japan due to its internal situation, they have accumulated enough technologies to construct a new plant. Therefore JAEA is trying to export their technology to Poland.
Certainly, it is not easy to construct a new plant for all nuclear energy technologies, including HTGR and other SMR technologies, e.g. NuScale. The reason is, that the licensing is a very costly and time-consuming issue.
In China, the R&D of HTR-PM has benefited from the support of central government. Especially the nuclear regulators have plenty of experience. They know HTGR technology very well through the construction and operation of HTR-10.
They have reviewed French PWR, US AP1000, Candu Heavy water-cooled reactor, Russian VVER, etc.
- Diese Antwort von unabhängiger Seite zeigt am besten, wie gross die Leistung war, die in Jülich schon in den 1970-er Jahren mit auch internationaler Zusammenarbeit erbracht worden ist. Man hat in allen anderen Ländern den bequemeren Weg gewählt: Reaktoren, die einmal von Admiral Rickover für U-Boote eingeführt worden waren, hat man an Land gesetzt. Eine Konstruktion, die mit dem Restrisiko behaftet ist. Das kann man im U-Boot leicht begrenzen, ist aber zu Lande von viel grösseren Unfall-Wirkungen begleitet. Das verbleibende „Rest“risiko ist um Dimensionen höher. So etwas mit aufwendigen Sicherheits-Apparaturen vermeiden zu wollen, macht die Reaktoren anfälliger, teurer und leider dennoch gefährlicher ( Tschernobyl. Fukushima).
- In Deutschland sollte man die unermesslich grossen Vorteile der inhärent sicheren Kugelbett-Technik wieder erkennen, aufnehmen und umsetzen.
- 17. Dez. 2019
Am 21. Mai 2019 wurde in einem interaktiven Vortrag mit Studenten und Experten die Herstellung von synthetischem Sprit erörtert. Die Fortsetzung erfolgt am 23. Okt. in Neuss.
Programmdetails sehen Sie bitte unter
www.biokernsprit.org / Termine / 2019