Referat
Nicki Messerschmidt
FRM-II Garching
LK Physik
26.11.1998
K13/I


Die Sicherheitsmaßnahmen

Die Sicherheit eines solchen Reaktors ist natürlich eine der wesentlichen Fragen, die in diesem Bezug gestellt werden. Nach Angaben der TU-München ist "der FRM-II eine äußerst sichere Anlage, die nicht nur die strengen Schutzziele erfüllt, sondern das Restrisiko für die Bevölkerung mindert. Die Dosis, der vom FRM-II ausgehenden Strahlung ist so vernachlässigbar klein, daß eine Strahlenschädigung für jedermann ausgeschlossen ist." (Quelle 1, S19; FAZIT). Diese Aussage beruht auf den Sicherheitsaspekten, auf die nun näher eingegangen werden soll.
Zunächst muß in diesem Kontext erwähnt werden, daß die Anlage durch zwei Sicherheitsmechanismen geschützt ist. Zum einen durch die inhärenten (passiven) System, d.h. durch die von der Natur gegebenen Mechanismen, die nicht ausfallen können und zum anderen durch die aktiven Sicherheitseinrichtungen, d.h. die von den Wissenschaftlern ersonnenen und installierten Systeme, die für einen reibungslosen Betrieb sorgen sollen. Die inhärenten Systeme treten automatisch und ohne Aktion des Personals ein, da sie auf der Wirkung von Naturgesetzen beruhen. Diese Systeme sind aufgrund des extrem kompakten Kerns beim FRM-II besonders wirksam. Ein Grund hierfür ist, daß das kleinvolumige Brennelement stark untermoderiert ist, d.h. die Kettenreaktion kann nur durch das Zusammenwirken von Kerninnerem (H2O-Kühlung) und Kernumgebung (D2O-Moderation) aufrecht erhalten werden. Jede Abweichung von den Gegebenheiten würde zu einem Abbrechen der Kettenreaktion führen.
Auf der Anderen Seite gibt es noch die aktiven Systeme, wobei hier vor allem die zwei voneinander Unabhängigen Abschaltsysteme zu erwähnen wären. Das Erste ist der Regelstab, der mit Hilfe einer elektromagnetischen Kupplung, die im Notfall ausgekuppelt werden kann und dann sowohl durch die Schwerkraft, als auch durch das nach unten strömende Kühlwasser sofort in die Endposition gebracht wird. Das Zweite System sind die fünf Abschaltstäbe im Moderatortank, die während des Betriebs ganz nach oben gezogen sind,
Abbildung 3: Kühlsysteme des FRM-II (schematisch)
jedoch im Falle einer Störung, d.h. für den hypothetischen Fall, daß bei einem neuen Brennelement der Regelstab nicht runterfährt, oder sogar nach oben fährt, durch einen Federmechanismus in ca. 0,5s in ihre untere Position fallen und den Reaktor sicher abschalten. Desweiteren wären als aktive Sicherheitssysteme noch die drei Kühlkreisläufe zu nennen, die so gut wie Ausfall sicher arbeiten sollen und nach dem Redundanzprinzip aufgebaut sind. Um genauer zu sein wird der Reaktorkern mit vier Pumpen, die mit Schwungrädern und Rücklaufklappen ausgestattet sind, betrieben. Jeweils zwei der Pumpen sind zu einem Strang zusammengefaßt, wobei jeder der Stränge in der Lage ist, den Kern auf der richtigen Temperatur zu halten. Dennoch schaltet sich der Reaktor bei der kleinsten Unregelmäßigkeit im Kühlsystem automatisch ab. Dieser Kühlkreislauf hat eine Temperaturdifferenz von ca. 15°C zu bewältigen. Im Falle einer Abschaltung laufen sofort drei Nachkühlpumpen an, die innerhalb von ca. 3h die gesamte Nachwärme des Reaktors durch Beckenwasser abführen, es braucht wohl nicht erwähnt zu werden, daß auch nur eine einzige diese Arbeit erledigen könnte und, daß sie an Batterien und Notstromaggregate angeschlossen sind. Die beiden anderen Kühlsysteme sind ähnlich redundant aufgebaut und bedürfen wohl keiner weiteren Erläuterung. (siehe "Technische Daten"). Um die Freisetzung von radioaktivem Material zu verhindern sind drei Barrieren vorgesehen. Zunächst einmal das Brennelement selber, da durch dessen Form und die Verarbeitung dem Brennstoff die Möglichkeit genommen wird aus dem Brennelement zu entweichen. Ein weiteres Hindernis ist das große Wasserreservoir um den Reaktorkern, da Wasser eine sehr wirkungsvolle Barriere gegen die Freisetzung von gewissen spaltbaren Materialien darstellt. Und zuletzt das Reaktorgebäude, da es lüftungstechnisch durch Umwältzung im Inneren des Gebäudes so gut wie von der Umwelt abgeschnitten ist und der geringe Anteil, der dennoch ausgetauscht werden muß wird über diverse Meßverfahren kontrolliert und bei Übertretung der Richtwerte sofort die zuständige Zentrale verständigt. Darüber hinaus wurde es so konstruiert, daß es sogar einem Flugzeugabsturz standhalten würde. Wenn man all diese Faktoren in Betracht zieht scheint die Behauptung über die Sicherheit des FRM-II gerechtfertigt zu sein.


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