Eine Plattform zur Simulation von Kernreaktorbedingungen
Um dem wachsenden Energiebedarf nachzukommen, überlegen viele Länder, auf Kernkraftwerke zurück zu greifen, bzw. tun dies bereits. Doch bleiben noch Sicherheitsbedenken beim Bau neuer und bei der Wartung bestehender Anlagen. Die Bereitstellung einer nachhaltigen und sicheren Energiequelle ist von größter Bedeutung, nicht nur für die Gesellschaft, sondern auch für die Wirtschaft und Industrie Europas. Mit dem Ziel, diese Herausforderung anzugehen, entwickelte das EU-finanzierte, kooperative Forschungsprojekt "Nuclear reactor integrated simulation project" (Nurisp) eine europäische Referenzplattform für mögliche Anwendungsgebiete in Kernreaktoren. Die Arbeit des Konsortiums basierte auf der Softwareplattform Nuresim, die im Rahmen der durch das Sechste Rahmenprogramm (RP6) finanzierten Nuresim-Untersuchung entstand. Zu den Projektzielen gehörte die Entwicklung einer Plattform, die relevante physikalische Phänomene über die Einbindung der neuesten Fortschritte in der Reaktor- und Kernphysik, der Zweiphasen-Thermohydraulik und der Brennstoffmodellierung wiedergibt. Diese Plattform bietet zudem die Möglichkeit von Multi-Skalen- und Multi-Physikberechnungen, insbesondere für die Kopplung kernphysikalischer und thermohydraulischer Modelle für die Reaktorsicherheit. Man entwickelte, implementierte und testete die als am geeignetsten eingeschätzten Instrumente für die Reaktorsicherheit und für das Design der nächsten Reaktorgeneration bei verschiedenen Reaktortypen (PWR, BWR und VVER). Darüber hinaus entwickelte man Monte-Carlo-Methoden für die Langzeitkinetik und dynamische Berechnungen. Die thermohydraulischen Instrumente sollen bei der Untersuchung von Sicherheitsproblemen eingesetzt werden, einschließlich solcher Probleme wie thermischer Schock, kritischer Wärmeanstieg und Unfälle, bei denen Kühlmittel abnimmt. Die fortschrittlichen, thermohydraulischen, numerischen Simulationswerkzeuge für die Kernreaktorsicherheit sollen Europa an eine führende Position in der Reaktorsicherheitsberechnung bringen. Ein weiteres Projektziel war die Entwicklung neuer experimenteller Voraussagewerkzeuge, die beim Design neuer Technologien und Einrichtungen auf Grundlage neuer Prozesse Anwendung finden könnten. So könnte man kostspielige und langwierige Herstellungsverfahren von Simulationsversuchen umgehen. Im Großen und Ganzen geht man davon aus, dass die erweiterte Nuresim-Plattform ein Referenzinstrument für Universitäten, Forschungslabore, technische Sicherheitsorganisation und die Atomindustrie darstellen wird.
