Sicherheitsfragen bei HTR-Anlagen

Zusammenfassung

Bei jedem Spaltvorgang im Kernreaktor entstehen neben den erwünschten Produkten Energie und Spaltneutronen Begleitstoffe, die den Anlagenbetrieb erschweren. Dies sind die Spaltprodukte, von denen mehrere hundert mit ihren Ausbeuten bei der Spaltung, ihren Halbwertzeiten, Zerfallsarten und Zerfallsenergien bekannt sind. Die Häufigkeit ihres Auftretens ist für die einzelnen Spaltstoffe charakteristisch und war bereits in Abb. 3.3, z. B. für U²³⁵ wiedergegeben. Bei jedem Spaltereignis werden zwei Spaltprodukte gebildet, die fast immer radioaktiv sind. Im allgemeinen entstehen Ketten, in denen konsekutive Zerfälle bis zum Erreichen eines stabilen Zustandes auftreten. Als einige Beispiele seien genannt:

$$ Sr_{{38}}^{{94}}\xrightarrow{{\beta - }}Y_{{39}}^{{94}}\xrightarrow{{\beta - }}Zr_{{40}}^{{94}}\quad (stabil) $$

((6.1))

$$ Xe_{{54}}^{{140}}\xrightarrow{{\beta - }}Cs_{{155}}^{{140}}\xrightarrow{{\beta - }}Ba_{{56}}^{{140}}\xrightarrow{{\beta - }}La_{{57}}^{{140}}\xrightarrow{{\beta - }}Ce_{{58}}^{{140}}\quad (stabil) $$

((6.2))

Die Spaltprodukte [6.1 bis 6.3] sind von größter Wichtigkeit für den Reaktorbetrieb sowie für das Störfallgeschehen. In Abb. 6.1 sind einige wesentliche Gesichtspunkte, die auf die Bedeutung der Spaltprodukte für die verschiedenen Aspekte hinweisen, aufgelistet. In den folgenden Abschnitten soll insbesondere das Verhalten der Spaltprodukte im Hinblick auf Freisetzungen im Normalbetrieb und in Störfällen untersucht werden. Zur Bedeutung der Spaltprodukte im Hinblick auf die Zwischenlagerung oder die Endlagerung finden sich einige Ausführungen in Kap. 9.