Publikationsrepositorium - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Zur Abfuhr der Nachzerfallswärme in der Spätphase eines Kühlmittelverluststörfalles in Druckwasserreaktoren wird das aus den Leck im Primärkreislauf austretende Kühlwasser aus dem Reaktorsumpf im sog. Sumpfumwälzbetrieb mittels der Niederdruckeinspeisepumpen in den Reaktorkern rezirkuliert. Im Containment kommt das Kühlmittel dabei in Kontakt mit Fremdstoffen, wie z. B. Isoliermaterialfasern, Staub und korrosiven Materialien, welche einerseits die Kühlmittelchemie und andererseits die Performance der den Pumpen vorgeschalteten Sumpfsiebe beeinflussen können. Weiterhin haben Studien gezeigt, dass feuerverzinkte Containment-Einbauten (z. B. Lichtgitterroste, Stützgitter von Sumpfsieben, Kanäle) einer beschleunigten Korrosion durch das borsäurehaltige Kühlmittel unterliegen. Die daraus resultierenden thermohydraulischen Effekte hängen in hohem Maße vom Löslichkeitsverhalten der Korrosionsprodukte ab. So können unlösliche Korrosionspartikel zu einem erhöhten Differenzdruck an den bereits mit Isoliermaterialfasern beladenen Sumpfsieben führen, während lösliche Korrosionsprodukte nicht zurückgehalten werden und somit in den Kern gelangen, was unter Umständen in Ausfällungsprozessen durch Temperaturänderungen resultiert.
Da ein Einfluss dieser Effekte auf die Kernkühlung nicht ausgeschlossen werden kann, ist die Untersuchung der zugrundeliegenden physikochemischen Korrosions-, Ausfällungs- und Ablagerungsprozesse sowie deren thermohydraulischen Folgen Gegenstand von gemeinsamen Forschungsvorhaben des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, der TU Dresden sowie der Hochschule Zittau-Görlitz. Der Vortrag gibt einen Überblick über die bisherigen Forschungsarbeiten der o.g. Institutionen sowie die wesentlichen Ergebnisse der entsprechenden BMWi-Forschungsvorhaben im Kontext der Reaktorsicherheitsforschung.