China: Inbetriebnahme des weltweit ersten kommerziellen Generation-IV-Nuklearreaktors
Was sind Atomreaktoren der 4 Generation?
Generation-IV-Reaktoren gelten als die neueste Generation von Kernkraftwerken, die vielversprechende Vorteile wie niedrigere Kosten, erhöhte Sicherheit und höhere Effizienz gegenüber den aktuellen Reaktoren bieten. Dieser Name leitet sich von der Einteilung der Entwicklung von Kernkrafttechnologien ab: Generation I waren die ersten experimentellen Reaktoren, Generation II waren die ersten kommerziellen Reaktoren, Generation III waren verbesserte Versionen von Gen II, und Generation IV sind die zukünftigen Reaktoren, die neue Technologien, Brennstoffe und Grundkonzepte integrieren.
Entwicklung der Generation-IV-Reaktoren
Obwohl Chinas HTR-PM am 6. Dezember 2023 für den kommerziellen Betrieb geöffnet wurde, wurden diese Generation-IV-Reaktoren über Jahrzehnte hinweg entwickelt, wobei einige Technologien bis in die 1950er Jahre zurückreichen. Diese lange Entwicklungszeit von der Idee bis hin zum kommerziellen Betrieb ist auf viele Faktoren zurückzuführen, nicht zuletzt auf die Integration der vielen neuen Technologien in einem Paket sowie auf die Erfahrung von fast 80 Jahren Reaktorbetrieb.
Technische Details des HTR-PM
Der HTR-PM (Kugelhaufenreaktor) besteht aus zwei Hochtemperatur-Reaktoren, die mit einer 210-MWe-Dampfturbine und einem Helium-Gebläse für die Kühlung verbunden sind. Jedes Modul ist ein Druckbehälter mit einer Mechanik an der Oberseite zum Einsetzen der Brennstoffkugeln und zwei weiteren unten, um verbrauchte oder beschädigte Kugeln zu entfernen. Die Kugeln bestehen aus Uran und Kohlenstoff, die in einer keramischen Hülle eingekapselt sind.
Eigenschaften des HTR-PM
Im Betrieb erzeugt der HTR-PM eine Wärmeleistung von 2 x 250 MW und der Dampfauslass erreicht eine Temperatur von 500 °C. Da es sich um ein Generation-IV-Design handelt, umfasst es eine Reihe von Sicherheitsinnovationen, darunter passive Kühlung, Brennstoff, der geschätzte Temperaturen aushalten kann, Selbstregulierung der Spaltungsreaktion und die Fähigkeit, einen Notfall ohne externe Hilfe zu überstehen. Aufgrund seiner Heliumkühlung muss er nicht in der Nähe von Küsten, Flüssen oder großen Gewässern errichtet werden.
Konstruktion und Verwendung des HTR-PM
Der HTR-PM wurde von der Tsinghua-Universität, der China Huaneng Group und dem China National Nuclear Company errichtet und ist zur Versorgung von Dampf und Strom für die petrochemische Industrie vorgesehen. Außerdem soll er als Modell für zukünftige Reaktoren dienen, um in den kommenden Jahrzehnten Kohlekraftwerke im chinesischen Inland zu ersetzen.
Quelle:
The Shandong Shidao Bay 200 MWe High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module (HTR-PM) Demonstration Power Plant: An Engineering and Technological Innovation, DOI: https://doi.org/10.1016/J.ENG.2016.01.020