Neue Standards für Kernreaktorkonstruktionen
Das gestiegene Interesse an der Kernenergie für die Stromerzeugung sowie für nichtelektrische Anwendungen wird immer deutlicher, was man an den Neubauten von Kernkraftwerke in mehreren Ländern sieht - auch in Schwellen- und Entwicklungsländern. Bevor jedoch mit dem Bau von Reaktoren der Generation IV begonnen wird, müssen noch Sicherheitsbedenken angegangen werden. Forscher initiierten das Projekt MATTER (Materials testing and rules), um die bestehenden Standardverfahren zur Bewertung des Verhaltens von Materialien unter den Betriebsbedingungen solcher Systeme zu aktualisieren. Das Konsortium setzte sich aus 26 Partnern zusammen (24 aus Europa, einem aus Korea und einem aus Australien). Das Team von MATTER analysierte Schlüsselmaterialeigenschaften für neue Reaktoren und wollte eine Lebensdauer von bis zu 60 Jahren demonstrieren. Insbesondere wurden an bestrahlten Materialproben Tests zur geringen Verformungsgeschwindigkeit und zu kleinen Schlägen durchgeführt. Sie entwickelten auch neue Verfahren, um Frakturzähigkeit, Kriechen in dünnwandigen Bauteilen und Flüssigmetallkorrosion zu charakterisieren. Die Forscher fütterten eine umfangreiche Datenbank mit allen experimentellen Testdaten. Die Daten aus Untersuchungen zu möglichen Abbaumechanismen wie Wärmealterung, Flüssigkeit-Metall/Stahl-Wechselwirkungen und Bestrahlungsschäden wurden sorgfältig analysiert, bevor sie der Datenbank hinzugefügt wurden. Zusätzlich wurden Basis- und Füllmaterialien sowie Schweißtechnologien getestet, um die Zähigkeit von Reaktorkomponenten zu verbessern. Am Ende des vierjährigen Projekts wurde eine Reihe von umfassenden Zusammenfassungen vorgelegt. Dazu gehörten wissenschaftliche Bewertungen, Datenbankinformationen, Vorschläge für neue Konstruktionsregeln, um einige der dringendsten Anforderungen der Projekte MYRRHA (Multipurpose Hybrid Research Reactor for High-tech Applications) und ASTRID (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) anzugehen. MATTER erkannte, dass die zur Verfügung stehenden europäischen Normen für die Materialprüfung und das Komponentendesign keine neuen Materialien abdecken, sodass sie sich weder für Generation-IV-Reaktoren noch für Probleme, die sich aus deren Betriebsbedingungen ergeben, eignen. Die erfolgreiche Entwicklung neuer Messungen wird die Sicherheit und Nachhaltigkeit von Reaktoren der Generation IV verbessern und der EU weltweit eine Führungsposition in diesem viel versprechenden neuen Bereich sichern.
Schlüsselbegriffe
Kernreaktor, Screeningverfahren, Zertifizierung von Materialien, Stromerzeugung, MATTER
