DE3888945T2 - Kontaminierungshemmung des Kühlkreises eines Kernreaktors. - Google Patents

Kontaminierungshemmung des Kühlkreises eines Kernreaktors.

Info

Publication number
DE3888945T2
DE3888945T2 DE3888945T DE3888945T DE3888945T2 DE 3888945 T2 DE3888945 T2 DE 3888945T2 DE 3888945 T DE3888945 T DE 3888945T DE 3888945 T DE3888945 T DE 3888945T DE 3888945 T2 DE3888945 T2 DE 3888945T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling water
reactor
during
boric acid
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
DE3888945T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3888945D1 (de
Inventor
Peter Campion
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10628937&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3888945(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by UK Atomic Energy Authority filed Critical UK Atomic Energy Authority
Publication of DE3888945D1 publication Critical patent/DE3888945D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3888945T2 publication Critical patent/DE3888945T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/02Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
    • G21C17/022Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators
    • G21C17/0225Chemical surface treatment, e.g. corrosion
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft die Kontamination von Kernreaktorkühlkreisen durch Radionuklide sowie ein Verfahren zur Verhinderung oder Verringerung solcher Kontaminationen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verhinderung der radioaktiven Kontamination von außerhalb des Kerns befindlichen Komponenten des Primärkühlwasserkreislaufes eines leichtwassergekühlten Druckreaktors (DWR).
  • In einem DWR bekannter Art enthält der Primärkühlwasserkreislauf, durch den die Hitze aus dem Reaktorkern abgeführt wird, leichtes Wasser, welches sowohl als Kühlmittel als auch als Bremssubstanz dient und das mit Hilfe einer Pumpe durch den Kern (in dem es Hitze aufnimmt) und dann durch die Primärseite eines Röhrenwärmeaustauschers mit Mantel (in dem die Hitze an ein sekundäres System, in dem getrennt angeliefertes Wasser in Dampf umgewandelt wird, übertragen wird) umgewälzt wird, bevor es in den Kern rückgeführt wird. Das Kühlwasser des Primärkühlwasserkreislaufs verläßt den Kern bei einer Temperatur von ungefähr 320 ºC, und, um das Kochen bei dieser Temperatur zu verhindern, wird es über einen Druckhalter bei hohem Druck gehalten, der ebenso einen Teil des Primärkühlwasserkreislaufs oder -systems darstellt.
  • Das Kühlwasser reagiert chemisch mit den den Primärkühlwasserkreislauf bildenden Materialien, wobei Oxidfilme auf dem rostfreien Stahl und anderen Legierungsoberflächen gebildet werden und lösliche Metallverunreinigungen in das Kühlwasser freigesetzt werden. Die Oberflächenoxide werden sehr komplex, da eine Anzahl von Stoffaustauschvorgängen zu ihrer Bildung beitragen. Eine dichte, anhaftende Oxidschicht bildet sich auf den Oberflächen von Legierungen (diese hat einen günstigen inhibierenden Effekt auf Korrosionsgeschwindigkeit) und eine poröse, nicht-inhibierende Schicht entwickelt sich auf der anhaftenden Schicht. Zusätzlich zur Oxidation der Legierungsbestandteile an der Oxid/Metall-Phasengrenze kann Metalloxidablagerung aus dem gesättigten Kühlwasser auftreten, unlösliche Materialien der porösen Schicht können wieder im Kühlwasser gelöst werden, und Auflösung/Ausfällung treten während der Abkühlungs- und Erwärmungszyklen auf. Obwohl empirische chemische Formeln wie Nickelferrit diesen Oberflächenablagerungen zugeschrieben werden können, sind diese im allgemeinen sehr heterogen. Daher gibt es sowohl lösliche als auch unlösliche Korrosionsprodukte innerhalb eines Primärkühlwasserkreislaufs eines Reaktors. Während der Reaktor in Betrieb ist, werden diese Korrosionsprodukte in den Reaktorkern transportiert, wo sie durch Wechselwirkung mit Neutronen aktiviert werden. Eine große Vielfalt von Radionukliden wird auf diese Art und Weise produziert, die wichtigsten zeigt die folgende Tabelle.
  • Wichtigste gamma-emittierende Nuklide, die durch Neutronenbestrahlung aus Korrosionsprodukten in Wasserreaktoren gebildet werden. Ausgangsnuklid Radionuklid Bildungsmechanismus Halbwertzeit gamma-Emissionsenergie (MeV) % des natürlichen Ausgangsmetalls
  • Von diesen Radionukliden macht Kobalt-60 mit seiner langen Halbwertszeit und energiereichen gamma-Emission üblicherweise ungefähr 80 % der Strahlendosis aus, der das DWR-Betriebspersonal ausgesetzt ist.
  • Nach dem Verlassen des Reaktorkerns adsorbieren oder lagern sich die radioaktiven Korrosionsprodukte an den außerhalb des Kerns befindlichen Legierungsoxidfilmen ab, so daß dort Strahlungswerte erhalten werden, die bis zu einer Höhe vom Zehnfachen von Millisievert pro Stunde betragen können. Es ist sehr wünschenswert, daß eine solche radioaktive Kontamination außerhalb des Kerns befindlicher Komponenten des Reaktorprimärkühlwasserkreislaufs oder -systems (die auftritt, obwohl eine Kühlwasserreinigungsanlage zur Verfügung steht, durch die Wasser aus dem Reaktor-Primärkühlwasserkreislauf während des Normalbetriebs des Reaktors ständig zirkuliert wird) minimiert werden sollte.
  • Verfahren zur Verringerung solcher Kontaminationen sind bereits vorgeschlagen worden. US-A-4 526 626 richtet sich beispielsweise auf ein Verfahren zur Verringerung solcher Kontaminationen in einem DWR, in dem die Primärkühlwasserkreislaufoberflächen, die dem Kühlwasser ausgesetzt sind, einer Antikorrosionsbehandlung unter Verwendung von Chelatbildnern unterzogen werden, um auf solchen Oberflächen eine korrosionsbeständige Oxidschicht aufzubauen, die Chrom und Eisen enthält, aber im wesentlichen frei von Kobalt und Nickel ist.
  • Obwohl die so gebildete korrosionsbeständige Schicht am Anfang weitgehend frei von Kobalt sein kann, kann sich jedoch herausstellen, daß sie eine starke Anziehungskraft auf dieses Element ausübt, was dazu führt, daß sie im Verlauf der Zeit fortschreitend mehr kontaminiert wird, aufgrund der unvermeidlichen Gegenwart von geringfügigen Mengen von Kobalt in diesem System. Darüber hinaus leidet die so hergestellte korrosionsbeständige Schicht, ähnlich wie die nach früheren Behandlungsverfahren, auf die in dem vorgenannten Patent verwiesen wird, hergestellten, an der Tendenz, von der unterliegenden Oberfläche abzublättern und so in der beabsichtigten Funktion, diese gegen Rost zu schützen, zu versagen.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein günstigeres und befriedigenderes Verfahren zur Verhinderung und Verringerung solcher Kontaminationen, und insbesondere Kobalt-Kontaminationen, im Primärkühlwasserkreislauf eines Druckwasserreaktors zur Verfügung zu stellen.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Verhinderung oder Verringerung radioaktive Kontaminationen von außerhalb des Kernbereichs befindlichen Komponenten des Primärkühlwasserkreislaufs, der leichtes Wasser mit einem Borsäuregehalt enthält, eines leichtwassergekühlten Druckreaktors durch Radionuklide, die innerhalb des Kerns des Reaktors durch Bestrahlung von metallischen Verunreinigungen, gelöst in und getragen von dem zirkulierenden Kühlwasser, erzeugt werden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es für die kontinuierliche Entfernung solcher Verunreinigungen und daraus erzeugter Radionuklide aus dem Kühlwasser sorgt, indem kontinuierlich ein Teil des Kühlwassers während des Normalbetriebs des Reaktors bei normaler Betriebstemperatur und Borsäurekonzentrationen des Kühlwassers durch eine Kühlwasser-Reinigungsanlage, die an den Primärkühlwasserkreislauf angeschlossen ist, umgeleitet wird, und daß, vor einer solchen Periode normalen Reaktorbetriebs das Kühlwasser bei niedrigerer Temperatur und höherer Borsäurekonzentration durch diese außerhalb des Kerns befindlichen Komponenten umgewälzt wird, während das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur in dem Bereich von 100 ºC bis 150 ºC gehalten wird und eine höhere Borsäurekonzentration als während des Normalbetriebs über eine längere Zeitspanne von mindestens 12 Stunden beibehalten werden, wobei die Temperatur, die Konzentration und die Zeitdauer so bemessen sind, daß die Aufnahme der Radionuklide durch die Komponenten vor und während des folgenden Normalbetriebs des Reaktors verhindert wird.
  • Der Schritt, das Kühlwasser bei niedrigerer Temperatur und höherer Borsäurekonzentration als im normalen Reaktorbetrieb zu zirkulieren, kann periodisch ausgeführt werden (zwischen aufeinanderfolgenden Perioden normalen Reaktorbetriebs), insbesondere während eines Anlaufs zur Reaktorstillegung, um Routine-Brennstoffwechsel und Wartung zu ermöglichen, oder während der anschließenden Rückkehr aus dem abgeschalteten Zustand zum Normalbetrieb; ein besonders geeigneter Zeitpunkt, um diesen Schritt auszuführen, ist während der anfänglichen Inbetriebnahme des Reaktors (vorzugsweise gegen Ende der heißen Funktions-Inbetriebnahme, die vorliegt, wenn das Borsäureinjektionssystem getestet wird) bevor der Reaktor mit Brennstoff versehen wird und daher vor seiner ersten Periode Normalbetriebs, wodurch die Entfernung von Verunreinigungen aus dem Kühlwasser bewirkt wird, bevor jegliche Bestrahlung derselben im Reaktorkern aufgetreten ist.
  • Vorzugsweise wird die kontinuierliche Umleitung des Kühlwassers durch das Kühlwasser-Reinigungssystem während der Periode des Umlaufs bei reduzierter Temperatur und gesteigerter Borsäurekonzentration, genauso wie im Verlauf des folgenden normalen Reaktorbetriebs beibehalten, da während dieser Zeitspanne (obwohl sie sehr kurz sein kann) das Auftreten von Verunreinigungen, die aus dem System durch die Kühlwasserreinigungsanlage entfernt werden müssen, viel höher ist als während des anschließenden Normalbetriebs. Trotzdem bleibt während des anschließenden Normalbetriebs die Konzentration an gelösten Verunreinigungen, die von dem Reinigungssystem eingefangen werden können, auf einem im Vergleich mit dem, was sonst der Fall wäre, erhöhten Grad, was auf der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht.
  • Die Erfindung soll genauer erklärt und verstanden werden, durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Versuche und Untersuchungen, die in ihrem Zusammenhang ausgeführt wurden.
  • In einem DWR enthält das Primärkühlwasser normalerweise Zusätze von Lithiumhydroxid, um Metallkorrosionsgeschwindigkeiten zu kontrollieren oder zu begrenzen, genauso wie Borsäure, um die Reaktivität des Reaktors zu kontrollieren, und gelösten Wasserstoff in Mengen zwischen 25 und 50 cm³/kg, um den radiolytischen Abbau des Kühlwassers zu kontrollieren. Die Kobaltkonzentration im Kühlwasser bei Betriebstemperatur (etwa 320 ºC) wurde experimentell zu nicht mehr als 5 bis 10 Teile pro Trillion (ppt) oder 5 bis 10 ug Kobalt pro Tonne bestimmt. Es wurde außerdem gefunden (in einem bestehenden Reaktor sowie in einer experimentellen Einrichtung, die einen Reaktorprimärkühlwasserkreislauf simuliert, aber ohne die angeschlossene Kühlwasserreinigungsanlage), daß, wenn das Primärkühlwasser abgekühlt wird, was während eines Ansatzes zum Abschalten des Reaktors zu Wartungszwecken auftritt, höhere Kobaltkonzentrationen im Kühlwasser meßbar sind. Unter den chemischen Bedingungen des Kühlwassers in der experimentellen Einrichtung, die an den Reaktor-Start oder -Anlauf angepaßt waren, d. h. eine Borkonzentration von 2000 ppm (Teile pro Million) und weniger als 0,1 ppm Lithium und ohne Wasserstoffüberdruck, aber mit gelöstem Sauerstoff, der bei 1 ppb (Teile pro Billion) oder weniger, bei einer Zuführung von Hydrazin oder Bereitstellung von Stickstoffüberdruck, gehalten wurde, wurde herausgefunden, daß eine maximale Kobaltkonzentration im Kühlwasser bei Temperaturen im Bereich von 120 bis 140 ºC erhalten wurde. Die Verdoppelung der Borkonzentration auf 4000 ppm reduzierte, wie gefunden wurde, die optimale Temperatur auf ungefähr 100 ºC, änderte aber die maximale Kobaltkonzentration nicht signifikant, die bei etwa 5 ppb blieb.
  • Diese ist 500- bis 1000-mal so hoch wie die Kobaltkonzentration, die im Primärkühlwasser eines DWR bei Normalbetrieb gefunden wird, 50 daß in einem Reaktor der Umlauf des Kühlwassers durch die Reinigungsanlage während der Periode der Niedrigtemperatur-Bedingungen zu einer günstig erhöhten Geschwindigkeit der Entfernung von Kobalt aus dem Kühlwasser führen wird; und je länger die Dauer dieser Niedrigtemperatur-Bedingung ist, desto größer wird die zu erwartende Menge von entferntem Kobalt sein, obwohl natürlich die maximal mögliche Dauer üblicherweise durch die Notwendigkeit beschränkt wird, andere Prozesse an oder um den Reaktor herum zur selben Zeit auszuführen.
  • Die oben erläuterten Ergebnisse wurden mit Hilfe von Experimenten erhalten, die die Zirkulation des borierten Kühlwassers um die experimentelle Einrichtung über längere Zeit bei Temperaturen in einem Bereich von etwa 150 ºC bis unterhalb von 100 ºC einschlossen. Nach Beendigung dieser Experimente wurde die Kühlwassertemperatur auf 300 ºC erhöht, die Bor- und Lithiumkonzentration auf 1200 ppm bzw. 2,2 ppm eingestellt und ein Wasserstoffüberdruck zur Verfügung gestellt. Es wurde gefunden, daß die lösliche Kobaltkonzentration auf einem erhöhten Wert blieb, der sich bei etwa 500 ppt stabilisierte, was das 50- bis 100-fache des normalerweise in Energiereaktorkühlwasser bei 300 ºC vorhandenen ist.
  • Weitere Untersuchungen zeigten dann, daß, wenn die Zirkulation des Kühlwassers in experimentellen Einrichtungen über mehrere Monate unter konstanten chemischen und Temperatur- Bedingungen, die normalem Reaktorbetrieb entsprachen, weitergeführt wurde, die lösliche Kobaltkonzentration sehr langsam abnahm. Lösliches Kobalt in solch relativ hohen Konzentrationen würde normalerweise schnell durch die Oxidfilme auf den Oberflächen, die mit dem Kühlwasser in Kontakt stehen, eingefangen, und somit die Kobaltkonzentration schnell verringert. Dieses Aufnahmeverhalten der Oxidfilme wird jedoch verhindert durch die Behandlung, der diese unterzogen wurden, nämlich der Einwirkung von Kühlwasser über eine längere Zeitdauer bei intermediären Temperaturen zwischen denjenigen, die während des Reaktorbetriebs und Abschalt-Bedingungen erreicht werden, und mit einem höheren Borgehalt, als er während normaler Betriebsbedingungen eines Reaktors zur Verfügung stehen würde.
  • Daraus folgt daß, wenn die Oxidfilme in außerhalb des Kerns befindlichen Komponenten des Reaktorprimärkühlwasserkreislaufs durch ähnliche Behandlung inhibiert werden, dann während des folgenden normalen Reaktorbetriebs (eingeschlossen Umlauf eines Teils des Primärkühlwassers durch eine Kühlwasserreinigungsanlage, in normaler Weise) das natürliche Kobalt und das radioaktive Kobalt, das im Kern durch Neutronenbestrahlung der Kühlwasserverunreinigungen produziert wird, von den außerhalb des Kerns befindlichen Oxidfilmen in einem geringeren Ausmaß aufgenommen wird, und zur Entfernung durch die Reinigungsanlage in einem größeren Ausmaß verfügbar bleiben, als es anders der Fall sein würde. Nur zur Veranschaulichung, falls die Konzentration an löslichem Kobalt im Kühlwasser im Primärkühlwasserkreislauf eines DWR auf 500 ppt mit einer Fließgeschwindigkeit von 20 Tonnen/Stunde durch die Ionenaustausch-Reinigungsbetten der Reinigungsanlage erhöht würde, würden 24 g Kobalt im Verlauf einer Zeit von 100 Tagen Reaktorbetrieb entfernt werden.
  • Ergebnisse, die in einem weiteren Experiment erhalten wurden, welches in derselben experimentellen Einrichtung ausgeführt wurde, zeigen in groben Zügen dieselben Wirkungen. In diesem späteren Experiment wurde Wasser bei 100 ºC und 4000 ppm Bor enthaltend um die Einrichtung herum für 2 Tage zirkuliert, nach denen sehr hohe Werte an gelöstem Kobalt, annähernd 200 ppb, gemessen wurden. Wenn die Temperatur und der Borgehalt des zirkulierenden Wassers in der Einrichtung dann so eingestellt wurde, daß sie normalem DWR-Betrieb entsprachen, verringerte sich die Konzentration an löslichem Kobalt auf 150 ppt und dann auf 50 ppt innerhalb einer Zeit von 3 bis 4 Tagen. So folgte, im Vergleich mit früheren Ergebnissen, auf eine sehr deutlich höhere maximale Kobaltkonzentration ein viel steilerer Abfall innerhalb einer sehr viel kürzeren Zeit. Jedoch war die Kobaltendkonzentration immer noch um einen Faktor von 5 bis 10 höher als die Konzentration, die unter normalen Reaktorbetriebsbedingungen gefunden wird, wenn das Kühlwasser und die oxidbedeckten Oberflächen in Kontakt mit diesen nicht der Niedrigtemperatur-Hochbor-Behandlung unterzogen werden. Falls eine ähnliche Reaktion auf die Niedrigtemperatur-Hochbor-Behandlung an tatsächlichen DWR mit Kühlwasserreinigungsanlage erhalten würde, könnte die gesamte Entfernung des Kobalts, summiert über die Zeitdauer während und nach der Behandlung, bis zu 200 g Kobalt betragen.
  • Weitere Untersuchungen unter Verwendung der Technik der Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) haben bestätigt, daß die Niedrigtemperatur-Hochborsäure-Behandlung zu einer gesteigerten Auslösung von Kobalt, Nickel und Eisen aus den gebildeten Oxidfilmen sowohl in der experimentellen Einrichtung als auch dem Primärkühlwasserkreislauf eines DWR führt. Es wurde gefunden, daß sich die Auslösung dieser Kationen bis hinunter zu einer Tiefe von mehreren Hundert Nanometern fortsetzt. Da Chrom nicht ausgelöst wird, zeigt das verbleibende Oxid einen Anstieg in seinen Chrom-zu-Kobalt-, Chrom-zu-Nickel- und Chrom-zu-Eisen-Verhältnissen; und dieses stimmt mit den Ergebnissen überein, daß nicht nur die löslichen Gehalte an Kobalt sondern auch an Nickel und Eisen im Kühlwasser in der experimentellen Einrichtung, nachdem die Niedrigtemperatur- Borsäure-Behandlung ausgeführt worden war, sehr viel höher als zu Beginn waren. Der verbleibende Oxidfilm, nach der so gesteigerten Auslösung von Kobalt, Nickel und Eisen aus ihm, ist in einem unstabilen Zustand, aus dem heraus, wenn physikochemische Kühlmittel-Standardbedingungen wieder hergestellt sind, dieser dazu neigt, sich wieder zu stabilisieren, indem Kobalt, Nickel und Eisen reabsorbiert werden. Eine solche Reabsorbierung ist jedoch relativ langsam; sie scheint durch Veränderung inhibiert zu werden, die in der Form der Schicht während ihrer Entleerung hervorgerufen werden. Infolge dessen bleibt eine relativ hohe gelöste Kobaltkonzentration über einen beträchtlichen Zeitraum, nachdem die Niedrigtemperaturbehandlung beendet wurde, bestehen.
  • Mindestens im Fall eines DWR, in dem während des Normalbetriebs das Primärkühlwasser eine Borsäurekonzentration in der Nähe von 1200 ppm zu Beginn des Zyklus hat und dieses den Reaktorkern bei Temperaturen in der Nähe von 320 ºC verläßt, ist es bevorzugt, daß bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Kühlwassertemperatur in den Bereich von 100 bis 150 ºC herabgesetzt wird und seine Borsäurekonzentration auf 2000 ppm oder mehr gesteigert wird, und daß diese Bedingungen für eine Zeitspanne von mehr als 12 Stunden beibehalten werden. Borsäurekonzentrationen von 4000 ppm oder sogar höhere Werte bis zu 6000 ppm können in Betracht gezogen werden.
  • Während eines normalen Abschaltens oder Anlaufens eines DWR durchläuft das Primärkühlwasser üblicherweise den Temperaturbereich von 120 bis 140 ºC in weniger als 1 Stunde, was nicht ausreicht, einen signifikanten Grad der Kontaminationsverhinderung hervorzurufen, die die Erfindung vermitteln kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch in der Praxis ausgeführt werden während eines Anlaufens, den Reaktor abzustellen oder während des nachfolgenden Anlaufens, indem ein "Stopp" in dem Prozeß eingeführt wird, d. h. indem die Zeitspanne, während derer die Kühlwassertemperatur und die Borsäurekonzentration innerhalb ihrer diesbezüglichen geeigneten Bereiche bleiben, absichtlich auf einen adäquaten Zeitraum ausgedehnt wird.

Claims (7)

1. Verfahren zur Verhinderung oder Verringerung radioaktiver Kontamination von außerhalb des Kerns befindlichen Komponenten des Primärkühlwasserkreislaufs, der leichtes Wasser mit einem Borsäuregehalt enthält, eines leichtwassergekühlten Druckreaktors durch Radionuklide, die innerhalb des Reaktorkerns durch Bestrahlung von metallischen Verunreinigungen gelöst in und getragen von dem zirkulierenden Kühlwasser erzeugt werden, wobei das Verfahren umfaßt, daß es für die kontinuierliche Entfernung solcher Verunreinigungen und daraus erzeugter Radionuklide aus dem Kühlwasser sorgt, indem kontinuierlich ein Teil des Kühlwassers während des Normalbetriebs des Reaktors bei normaler Betriebstemperatur und Borsäurekonzentrationen des Kühlwassers durch eine Kühlwasserreinigungsanlage, die an den Primärkühlwasserkreislauf angeschlossen ist, umgeleitet wird, und gekennzeichnet ist dadurch, daß vor einer Periode solchen normalen Reaktorbetriebs das Kühlwasser durch diese außerhalb des Kerns befindlichen Komponenten zirkuliert, während das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur im Bereich von 100 ºC bis 150 ºC gehalten wird und eine höhere Borsäurekonzentration als im Normalbetrieb über eine längere Zeitspanne von mindestens 12 Stunden beibehalten wird, wobei Temperatur, Konzentration und Zeitspanne so bemessen sind, daß die Aufnahme der Radionuklide durch diese Komponenten vor und während des anschließenden Normalbetriebs des Reaktors verhindert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß kontinuierlich ein Teil des Kühlwassers durch die Reinigungsanlage umgeleitet wird, während es gleichzeitig bei der niedrigeren Temperatur und höherer Borsäurekonzentration über die ausgedehnte Zeitspanne hinweg zirkuliert.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß es im Verlauf der ersten Inbetriebnahme des Reaktors, vor der Beladung mit Brennstoff und vor der ersten Zeit normalen Betriebs desselben ausgeführt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die ausgedehnte Zeitspanne, während der das Kühlwasser bei niedrigerer Temperatur und höherer Borsäurekonzentration als normal zirkuliert, eine Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Perioden normalen Reaktorbetriebs ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die ausgedehnte Zeitspanne im Verlauf eines Ansatzes zum Reaktorabschalten nach einer Periode normalen Reaktorbetriebs oder zu normalen Betrieb aus dem abgeschalteten Zustand heraus erreicht wird, indem die Zeitspanne im Verlauf eines solchen Ansatzes, während der die Temperatur und die Borsäurekonzentration des Kühlwassers innerhalb geeigneter Bereiche jeweils niedriger oder höher als jene, die unter normalen Reaktor-Betriebsbedingungen vorliegen, beibehalten werden, absichtlich auf eine adäquate Länge ausgedehnt werden.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, angewendet auf einen Reaktor, in dem während des Normalbetriebs das Primärkühlwasser auf mindestens 300 ºC erhitzt wird und eine Borsäurekonzentration entsprechend einem Borgehalt von 1200 ppm oder weniger beibehalten wird, wobei während der ausgedehnten Zeitspanne die Kühlwassertemperatur bei einem niedrigeren Wert in dem Bereich von etwa 140 ºC bis 100 ºC gehalten wird und die Borsäurekonzentration auf einem höheren Wert entsprechend einem Borgehalt in dem Bereich von ungefähr 2000 bis 6000 ppm verbleibt.
7. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in dem die Dauer der ausgedehnten Zeitspanne mindestens zwei Tage beträgt.
DE3888945T 1987-12-23 1988-12-12 Kontaminierungshemmung des Kühlkreises eines Kernreaktors. Revoked DE3888945T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB878729980A GB8729980D0 (en) 1987-12-23 1987-12-23 Inhibition of nuclear-reactor coolant circuit contamination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3888945D1 DE3888945D1 (de) 1994-05-11
DE3888945T2 true DE3888945T2 (de) 1994-07-21

Family

ID=10628937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3888945T Revoked DE3888945T2 (de) 1987-12-23 1988-12-12 Kontaminierungshemmung des Kühlkreises eines Kernreaktors.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4981641A (de)
EP (1) EP0322142B1 (de)
JP (1) JPH022994A (de)
DE (1) DE3888945T2 (de)
ES (1) ES2051309T3 (de)
GB (1) GB8729980D0 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03179329A (ja) * 1989-09-27 1991-08-05 Nippon Oil & Fats Co Ltd 非線形光学材料及び非線形光学素子
DE4126467C2 (de) * 1991-08-09 1995-08-03 Promotech Corp Verfahren zur Behandlung des Primärkühlmittels eines Druckwasserkernreaktors
DE4126468C2 (de) * 1991-08-09 1996-04-04 Vladimir Ivanovic Pasevic Verfahren zur Behandlung des Primärkühlmittels eines Druckwasserreaktors
NZ505933A (en) * 1999-07-26 2002-11-26 Mcneil Ppc Inc Incorporation of cholesterol lowering agents into confectionery dosage forms
US6488783B1 (en) 2001-03-30 2002-12-03 Babcock & Wilcox Canada, Ltd. High temperature gaseous oxidation for passivation of austenitic alloys
CN109166636B (zh) * 2018-08-06 2023-08-25 广东核电合营有限公司 一种压水堆核电机组一回路不间断净化的系统及方法
CN110136856B (zh) * 2019-04-29 2021-11-30 江苏核电有限公司 一种压水堆一回路放射性碘浓度控制系统及其控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA669974A (en) * 1963-09-03 N. Wanklyn John Inhibition of the corrosion of metals by steam at high temperatures
JPS5937498A (ja) * 1982-08-25 1984-02-29 株式会社日立製作所 放射性物質の付着抑制機能を備えた原子力プラント
FR2552419B1 (fr) * 1983-09-23 1985-12-13 Framatome Sa Procede d'ultrafiltration de l'eau de refroidissement d'un reacteur nucleaire a eau sous pression et dispositif d'ultrafiltration correspondant
JPH0658437B2 (ja) * 1984-11-06 1994-08-03 株式会社日立製作所 原子力プラントの放射能低減方法
JPH0636066B2 (ja) * 1985-12-16 1994-05-11 株式会社東芝 原子力発電プラントの防蝕皮膜生成方法及びその装置
US4759900A (en) * 1986-08-27 1988-07-26 General Electric Company Inhibition of radioactive cobalt deposition in water-cooled nuclear reactors
US4764337A (en) * 1986-09-12 1988-08-16 Westinghouse Electric Corp. Corrosion inhibiting media for pressurized water reactor steam generators

Also Published As

Publication number Publication date
EP0322142A3 (en) 1990-01-31
DE3888945D1 (de) 1994-05-11
ES2051309T3 (es) 1994-06-16
US4981641A (en) 1991-01-01
EP0322142B1 (de) 1994-04-06
GB8729980D0 (en) 1988-02-03
JPH022994A (ja) 1990-01-08
EP0322142A2 (de) 1989-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2417606B1 (de) Verfahren zur oberflächen-dekontamination
EP0160831B1 (de) Verfahren zur chemischen Dekontamination von metallischen Bauteilen von Kenreaktoranlagen
DE69106022T2 (de) Verlängerung der Einsatzzeit eines Siedewasserreaktors in Betrieb.
DE3013551A1 (de) Dekontamination von kernreaktoren
DE2613351C3 (de) Verfahren zur chemischen Dekontamination von metallischen Bauteilen von Kernreaktoranlagen
DE102017115122A1 (de) Verfahren zum Dekontaminieren einer Metalloberfläche in einem Kernkraftwerk
DE3888945T2 (de) Kontaminierungshemmung des Kühlkreises eines Kernreaktors.
JPH05215893A (ja) 原子炉の冷却水循環系の構造物表面のコバルト60による放射能汚染を防除する方法
DE102013100933B3 (de) Verfahren zur Oberflächen-Dekontamination von Bauteilen des Kühlmittelkreislaufs eines Kernreaktors
DE2545001C2 (de)
EP1012850B1 (de) Verfahren zum einbringen von zink in ein wasser enthaltendes bauteil des primärsystems eines kernkraftwerkes
DE3046563A1 (de) Dekontaminierungsreagens und verfahren zum dekontamiinieren eines kernreaktors oder von teilen davon
DE19818772A1 (de) Verfahren zum Abbau der Radioaktivität eines Metallteiles
DE1533138A1 (de) Verfahren zur Trennung von Plutoniumwerten von Uranwerten
DE2328660A1 (de) Verfahren zur abscheidung von spaltprodukten aus dem kuehlmittel eines kernreaktors
WO2009024417A2 (de) Verfahren zur dekontamination von mit alphastrahlern kontaminierten oberflächen von nuklearanlagen
WO2018149862A1 (de) Verfahren zum abbau einer radionuklidhaltigen oxidschicht
DE4126468C2 (de) Verfahren zur Behandlung des Primärkühlmittels eines Druckwasserreaktors
DE3341379C2 (de)
DE69835028T2 (de) Temperaturbasiertes verfahren zum regeln der metallmenge aufgebracht auf metalloxidoberflächen zur verminderung der korrosion und der spannungsrisskorrosion
DE3119444A1 (de) Verfahren zur stabilisierung des betriebes eines aus tantal oder einer legierung auf tantalbasis bestehenden saeuredigerierkessels
DE2002652A1 (de) Korrosionsfeste Nickellegierung
EP0951582A1 (de) Oberflächenbehandlung von stahl oder nickellegierung und behandelter stahl oder nickellegierung
CH382450A (de) Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren
JPH0117120B2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation