atw - November 2016

NucNet

Der russische Staatspräsident Wladimir Putin nutzte auf dem Russland-ASEAN-Gipfeltreffen die Gelegenheit, den anwesenden zehn Regierungschefs der asiatischen Länder das Leistungsspektrum des staatlichen Nuklearkonzerns Rosatom vorzustellen. Putin unterstrich dabei das Potenzial der Kernenergie für die südostasiatischen Länder. Rosatom sieht in der Region potenzielle Partner für den Bau kerntechnischer Anlagen. Dazu wurden kürzlich auch Vereinbarungen unterzeichnet, die eine Zusammenarbeit bei Planung, Bau und Betrieb von Kernkraftwerken und Forschungsreaktoren beinhalten.

Milan Simončič and Gordana Žurga

Eine Vielzahl von Fragen zu mögliche Folgen der Kernenergienutzung finden sich auf der Agenda von Stakeholdern, wenn diese mit Betreibern diskutieren. Die Stakeholder erwarten und verlangen dabei fundierte und konkrete Antworten auf ihre Fragen. Die Akzeptanz der Kernenergie kann durch Kommunikation und Vertrauensbildung weiter verbessert werden. Hierzu wurde eine Untersuchung im Umfeld des Kernkraftwerks Krško in Slowenien durchgeführt. Abgeleitet aus den Ergebnissen der Untersuchung ergeben sich institutionelle sowie international übergreifende Empfehlungen.

Ulrike Feldmann

Am 23. Juni 2016 stimmten 51,9 % der Briten in einem Referendum für den Austritt aus der EU. Die Frage umfasste nicht ausdrücklich auch den Austritt aus dem EURATOM-Vertrag (EAV). Da die EURATOM-Gemeinschaft auch nach dem Inkrafttreten des Lissabon-Vertrages 2009, mit dem die neue Europäische Union (EU) geschaffen wurde, als supranationale Organisation neben der neuen EU bestehen geblieben ist, drängt sich die Frage auf, was der Austritt Großbritanniens aus der EU für die britische Mitgliedschaft in der EURATOM-Gemeinschaft bedeutet.

Tobias Leidinger

Wegen des 2011 gesetzlich verfügten Kernenergieausstiegs in Deutschland haben drei Kernkraftwerksbetreiber (E.ON, RWE und Vattenfall) beim Bundesverfassungsgericht Verfassungsbeschwerden eingereicht. Parallel dazu hat Vattenfall als schwedisches Staatsunternehmen eine zweite Rechtsschutz-Option aktiviert: Es wurde ein Investitionsschutz-Schiedsgerichtsverfahren gegen Deutschland auf der Grundlage des Energiecharta-Vertrages eingeleitet, wozu im Oktober 2016 verhandelt wurde. Kritiker bemängeln, dass damit einem ausländischen Konzern ein Sonderklageweg zur Verfügung stehe. Sie wollen daraus Konsequenzen für den Inhalt und Abschluss weiterer Handelsabkommen (z.B. TTIP) ableiten.

Anas Gul, Rustam Khan, Ayub Qureshi, Muhammad Waqar Azeem, S. A. Raza und Thomas Stummer

Auf Basis des Monte Carlo Strahlungstransportrechencodes MCNP5 werden der radiale Neutronen- und Gammafluss sowie die Äquivalenzdosisverteilung in der Abschirmung für einen typischen DWR berechnet. Die ENDF/B-VI-Bibliothek für kontinuierliche Einfangquerschnitte wurde für die Analyse verwendet. Die berechneten Ergebnisse stimmen gut mit Referenzwerten. Damit ist der Code MCNP5 ein gutes Werkzeug für die Ermittlung des Neutronen- und Gammaflusses sowie der Dosis in der radialen Abschirmung von Druckwasserreaktoren.

Mark Callis Sanders und Charlotta E. Sanders

Das Management von abgebranntem Kernbrennstoff und radioaktiven Abfällen aus der zivilen und militärischen Nutzung erfordert eine Strategie für die dauerhafte sichere Endlagerung. Die einzelnen Kernenergie nutzenden Staaten beschreiten dafür teils unterschiedliche Wege und die Strategien befinden sich in unterschiedlichen Stadien ihrer Entwicklung und Implementierung. Die Strategien können die geologische Tiefenlagerung, die Wiederaufarbeitung des Kernbrennstoffs, Zwischenlagerung als auch multinationale Lösungen umfassen. Ein Überblick der Entsorgungswege wird für westeuropäische Staaten und die USA gegeben hinsichtlich Strategien und gesetzgeberischem Rahmen. Jeder Staat muss dabei seinen Verpflichtungen nachkommen und nationale Gegebenheiten wie gesellschaftliche Forderungen und Rechtsrahmen sind zu berücksichtigen.

Paul Nicholas Standring und Ferenc Takats

Rund 10.000 tHM abgebrannter Brennelemente werden jährlich aus den in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken entladen. Ein Großteil der abgebrannten Brennelemente klingt in den Brennelementlagerbecken ab und in 24 Ländern wurden externe Brennelementlager eingerichtet; entweder am Standort der Anlage oder extern. Etwa 80 % der 146 in Betrieb befindlichen Lagereinrichtungen sind für die Trockenlagerung ausgelegt. Die meisten von diesen wurden in den vergangenen 20 Jahren in Betrieb genommen. Dies spiegelt sowohl die Entwicklung der Trockenlagertechnik als auch die Veränderungen in Politik und Wirtschaft wider. Beschrieben werden verschiedene Ansätze für das Back-end des Kernbrennstoffkreislaufs für Leistungsreaktoren und Lagerstrategien für abgebrannten Kernbrennstoff.

Thomas Beuth

Der sichere Einschluss von radioaktiven Abfällen in einem Endlager ist im Rahmen eines Langzeitsicherheitsnachweises zu belegen. Voraussetzung hierfür sind Vorstellungen zur zukünftigen Entwicklung des Endlagersystems. Es stellt sich die Frage nach den Erfordernissen oder möglichen Vorzügen einer universellen, für unterschiedliche Phasen des Auswahlverfahrens sowie für unterschiedliche Standorte, Wirtsgesteine, Sicherheits- und Endlagerkonzepte anwendbaren bzw. übertragbaren Methode zur Ableitung von Szenarien. Hierzu wurden eine Reihe von Anforderungen identifiziert, die sich einerseits auf Eigenschaften/Leistungsvermögen und andererseits auf Qualitätsmerkmale/Qualitätseinschätzung einer entsprechenden Methode ausrichten.

Ville Tulkki und Timo Ikonen

Das Material von Brennstabhüllen ist während des Einsatzes im Kernreaktor unterschiedlichen Einflüssen unterworfen. Lastsprünge, sowohl Laststeigerungen als auch -absenkungen, können modelliert werden, indem das viskoelastische Verhalten des Hüllrohrmaterials mit berücksichtigt wird. Der viskoelastische Beitrag zur Verformung von Werkstoffen ist üblicherweise klein und wird daher vernachlässigt, da er nur primär zur Kriechkurve beiträgt. Bei den Hüllrohrmaterialien für Kernbrennstoff erfordern die besonderen Bedingungen hoher Temperaturen sowie die Bestrahlung dazu, dass dieser Effekt berücksichtigt werden muss.

Yasser Abbassi und Amir Saeed Shirani

Ergebnisse einer numerischen Untersuchung des Wärmeübergangs eines Gemischs von Al₂O₃/Wasser-Nanofluid werden vorgestellt. Ein zweiphasiges Mischungsmodell wird verwendet, um die Einflüsse der Nanopartikelkonzentrationen auf die Reynolds-Zahl und die Wärmeübertragung von der Strömung auf den Testabschnitt zu ermitteln. Ein ungleichförmiger Wärmestrom wird als Randbedingung an der Innenwand angenommen. Das Temperaturprofil der Wand und des Versuchsmediums, lokale und gemittelte Wärmeübergangskoeffizienten, lokale und gemittelte Nusselt-Zahlen werden als Funktionen von Nanopartikelkonzentrationen und Reynolds-Zahlen berechnet. Simuliert werden sowohl laminare als auch turbulente Strömungen.

Winfried Zwermann

Zusammenfassender Bericht zur Technical Session “Reactor Physics, Thermo, and Fluid Dynamics” des Key Topics “Outstanding Know-how & Sustainable Innovations” der 47. Jahrestagung Kerntechnik (Annual Meeting on Nuclear Technology), Hamburg, 10. bis 12. Mai 2016. Weitere Berichte sind in vorangegangenen Ausgaben der atw erschienen bzw. werden in folgenden veröffentlicht.

John Shepherd

Europas politische Führung wird kritisiert, kein klares Konzept für die Zukunft der Kernenergie zu besitzen. Diese Kritik stammt aus einer verabschiedeten Stellungnahme des Europäischen Wirtschafts- und Sozialausschuss (EWSA). Nach Auffassung des EWSA sollte die Europäische Kommission „einen klaren analytischen Prozess und eine gemeinsame Methodik vorschlagen, die einen einheitlichen und freiwilligen Rahmen für nationale Entscheidungen über die Rolle – wenn überhaupt – der Kernenergie im Energiemix“ bieten kann.