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      AVR prototype pebble bed reactor: a safety re-evaluation of its operation and consequences for future reactors Translated title: Der Prototyp-Kugelhaufenreaktor AVR: Eine sicherheitstechnische Neubewertung seines Betriebes und Schlussfolgerungen für zukünftige Reaktoren

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      1
      Kerntechnik
      Carl Hanser Verlag

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          Abstract

          The AVR pebble bed reactor (46 MWth) was operated 1967 – 1988 at coolant outlet temperatures up to 990°C, which are suitable for process heat applications. Also because of a lack of other experience the AVR operation is a basis for future HTRs. This paper deals with insufficiently published but unresolved safety problems of AVR and draws conclusions for future pebble bed HTRs: Although the AVR was operated only for about 4 years at coolant temperatures > 900 °C its primary circuit is heavily contaminated with dust bound metallic fission products ( 90Sr, 137Cs), which create major problems in current dismantling. The end of life contamination reached several percent of a single core inventory. The AVR contamination was mainly caused by inadmissible high core temperatures, and not – as presumed in the past – by inadequate fuel quality only. The high core temperatures, which cannot be easily measured in pebble beds, are probably caused by the insufficiently examined pebble bed mechanics. Safety of future reactors requires a gas tight containment and in addition elaborate R&D or reduction of requirements concerning temperatures and burn-up.

          Kurzfassung

          Der Kugelhaufenreaktor AVR (46 MWth) wurde von 1967–1988 bei bis zu Prozesswärme-tauglichen Kühlgastemperaturen von 990 °C betrieben. Der AVR ist Vorbild für zukünftige Kugelhaufenreaktoren, da es keine anderen hinreichend belastbaren Erfahrungen gibt. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit einigen unzureichend publizierten, aber sicherheitsrelevanten Problemen des AVR-Betriebs und zieht Schlussfolgerungen für zukünftige Reaktoren. Obwohl der AVR nur 4 Jahre bei Kühlgastemperaturen ≥ 900 °C betrieben wurde ist der AVR Kühlkreislauf massiv mit staubgebundenen metallischen Spaltprodukten ( 90Sr, 137Cs) kontaminiert, welche den gegenwärtigen Rückbau erheblich erschweren. Diese Kontaminationen betragen einige Prozent eines Coreinventars. Sie wurden in erster Linie durch unzulässig hohe Coretemperaturen verursacht und nicht, wie früher angenommen, ausschließlich durch unzureichende Brennelemente. Die hohen, im Kugelhaufen nur schwierig messbaren Coretemperaturen liegen vermutlich in der nur unzureichend bekannten Kugelhaufenmechanik begründet. Die Sicherheit zukünftiger Reaktoren erfordert neben einem gasdichten Containment entweder umfangreiche F + E-Arbeiten oder Reduktion der Anforderungen bei Nutztemperaturen und Abbrand.

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          Strontium transport data for HTGR systems

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            Modeling the activity of 129I and 137Cs in the primary coolant and CVCS resin of an operating PWR

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              Distribution of radionuclides in the Peach Bottom HTGR primary circuit during Core 2 operation

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                Author and article information

                Journal
                kt
                Kerntechnik
                Carl Hanser Verlag
                0932-3902
                2195-8580
                2009
                : 74
                : 1-2
                : 8-21
                Affiliations
                1 Forschungszentrum Jülich GmbH, Germany. E-mail: r.moormann@ 123456fz-juelich.de
                Article
                KT110001
                10.3139/124.110001
                48fd76c7-2e9b-410b-88b6-808be842be3b
                © 2009, Carl Hanser Verlag, München
                History
                : 1 February 2008
                Page count
                References: 43, Pages: 14
                Categories
                Technical Contributions/Fachbeiträge

                Materials technology,Materials for energy,Nuclear physics
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