atw - International Journal for Nuclear Power | 04.2022

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atw Vol. 67 (2022) | Ausgabe 4 ı Juli4CONTENTSAusgabe 42022JuliInhaltEditorialDie Kernkraftwerke liefern, aber dieVersorgungssicherheit taumelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3Did you know? 5Kalender 6Feature | Other ApplicationsJenseits der Stromerzeugung– vielfältiger Nutzen der Kerntechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Nicolas WendlerInterview with Kirsty Gogan and Rauli Partanen“We Should Definitely also Look Into NewDeployment Models Such as Shipyard-manufacturedFloating Power Plants and 'Gigafactories' ” . . . . . . . . . . . . . . . 20Energy Policy, Economy and LawFundamentales zur Wende in dieKlimaneutralität und imEnergiesektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Achim-R. BörnerResearch and InnovationThe Marine Thorium-based Molten Salt Reactor . . . . . . . . . . . . 31Jan EmblemsvågAt a GlanceCopenhagen Atomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Spotlight on Nuclear LawKriegerische Ereignisse und nukleare Anlagensicherung –Welche Maßgaben gelten? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Prof. Dr. Tobias LeidingerBuchbesprechungArbeitsschutz verständlich erklärt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40ReportOperating results 2021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41KTG – Fachinfo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Vor 66 JahrenAuf dem Weg zum Welt–Uranmarkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Cover:Kollimator der medizinischen BestrahlungsanlageMEDAPP; Heinz Maier-Leibnitz Zentrum an derForschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz(FRMII) der Technischen Universität MuenchenFoto: Andreas Heddergott.KTG Inside . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Inhalt
atw Vol. 67 (2022) | Ausgabe 4 ı JuliDid you know?Zusammenfassung einer PNAS-Studie zur Analyse der radioaktivenAbfallströme von SMRAm 30. Mai 2022 wurde in den Proceedings of the NationalAcademy of Science (PNAS) die Studie “Nuclear wastefrom small modular reactors” der Lead-Autorin LindseyM. Krall von der schwedischen Endlagergesellschaft SKBin Zusammenarbeit mit der Stanford University und derUniversity of British Columbia veröffentlicht. Die Studiehat große Aufmerksamkeit in der Fachöffentlichkeiterfahren und lebhafte Diskussionen in den sozialenMedien ausgelöst.Ausgangspunkt der Bewertung zu erwartender radioaktiverAbfallströme aus kleinen, modularen Reaktoren imVergleich zu großen Leichtwasserreaktoren ist die Tatsache,dass bei kleineren Reaktoren der Neutronenverlustgrößer und damit die Menge der aktivierten Bauteile proerzeugter Einheit thermischer Energie größer ist als beigroßen Reaktoren. Die Autoren haben aus zahlreichenSMR-Designs drei ausgewählt, zu denen vergleichsweiseumfangreiche Daten hinsichtlich des Reaktordesigns unddes Brennstoffkreislaufs vorlagen. Dabei handelt es sichum den integrierten Druckwasserreaktor von NuScalePower, den IMSR (Integrated Molten Salt Reactor) vonTerrestrial Energy sowie den natriumgekühlten schnellenReaktor 4S von Toshiba.Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass teils deutlichgrößere Abfallmengen bei mittelradioaktiven Abfällenim Vergleich zu konventionellen großen Leichtwasserreaktorenanfallen würden. Dies hängt damit zusammen,dass etwa beim iDWR von NuScale zusätzlich ein Neutronenreflektorerforderlich ist und der Reaktordruckbehältermöglicherweise so stark aktiviert würde, dass er ineine Abfallkategorie für geologische Tiefenlagerungfiele. Für den Salzschmelzereaktor und den natriumgekühltenReaktor kommt die Studie u. a. ebenfalls wegender Notwendigkeit von Reflektoren, wegen des Grafitmoderatorsim ersteren sowie dem hohen Neutronenflussbei letzterem sowie den beiden chemisch reaktivenWärmetransportmedien zu noch erheblich schlechterenErgebnissen.Auch hinsichtlich des verbrauchten Kernbrennstoffs wirdein höherer Anfall von abgebranntem Brennstoff proerzeugter Wärmeenergie sowie teils auch für die Konditionierungoder Endlagerung problematischere Abfallzusammensetzungenermittelt, die Aufwand und Kostender Entsorgung erhöhen würden. Beim iDWR spielt derkleinere Abbrand eine Rolle, da dadurch die Mengeabgebrannter Brennelemente im Vergleich zu großenLWR um rund 70 Prozent erhöht wird. Für denWärmeeintrag in ein Endlager ist das von geringerBedeutung, die Radiotoxizität auf längere Sicht wird abererhöht. Beim schnellen Reaktor wird vor allem der deutlichhöhere Gehalt an spaltbaren Nukliden im frischenBrennstoff im Hinblick auf die Sicherstellung von Unterkritikalitätim Endlager kritisch bewertet. Beim iDWRkommt die Studie zum Ergebnis, dass dessen abgebrannteBrennelemente existierende Anforderungen andie Endlagerung wegen des zu niedrigen Abbrands nichterfüllen würden. Das Unternehmen NuScale hat dieStudie deswegen scharf kritisiert: Anstelle des in derStudie betrachteten überholten Designs werde ein modifizierterTyp entwickelt, der einen Abbrand ähnlich heutigerLWR erreichen und dessen abgebrannte Brennelementeden Endlageranforderungen gerecht würden.In der Studie lassen sich auch andere Schwächen feststellen.Besonders schwer wiegt, dass die Studie keinealternativen Brennstoffkreisläufe betrachtet. Dies istaber verfehlt, denn viele Nicht-Leichtwasserreaktoren,gerade schnelle Reaktoren und Salzschmelzereaktoren,werden explizit im Zusammenhang mit und für fortgeschritteneBrennstoffkreisläufe entwickelt, die hochradioaktiveund langlebige Abfälle deutlich reduzierensollen. Auch wird im Vergleichsmaßstab Abfallmengepro thermischer Energieerzeugung nicht berücksichtigt,dass neue Technologien höhere Temperaturen nutzenund deshalb einen höheren thermischen Wirkungsgradbei der Stromerzeugung erreichen. Damit fällt dasVerhältnis von Abfallaufkommen pro erzeugter Strommengebesser aus, als beim angelegten Vergleichsmaßstab.Trotz dieser Schwächen sollte man die Studie nicht ganzbeiseiteschieben, da sie einige relevante Punkte enthält.So ist es unter abfallwirtschaftlichen Aspekten nicht sogünstig, wenn das Konzept des IMSR wegen der hohenbetrieblichen Belastung vorsieht, den 170 Tonnenschweren RDB samt Grafitmoderator und Kerneinbautenalle sieben Jahre auszutauschen. Bei einer überschlägigenBerechnung ergibt sich, dass für die Gesamtstromerzeugungdes Kernkraftwerks Grohnde rund 40 solcherSätze von IMSR-RDB-Paketen erforderlich wären. Hierkönnte es schon sinnvoll sein, das Design noch einmal zuüberdenken. Gänzlich irreführend in der Studie ist derVerweis auf den experimentellen FlüssigsalzreaktorMSRE in den Vereinigten Staaten. Beim IMSR werdenBrennstoffkreisläufe mitentwickelt und das aus demReaktor abgelassene Brennstoffsalz soll im nächstenReaktorbehältersatz weiter verwendet werden.Die Studie ist unterfolgendem Linkverfügbar:www.pnas.org/doi/pdf/10.1073/pnas.2111833119Für weitereInformationenkontaktieren Sie bitte:Nicolas WendlerKernDBerliner Straße 88A13467 BerlinGermanyE-mail: presse@KernD.dewww.KernD.deDID YOU EDITORIAL KNOW? 5Did you know?
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