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Kuehlung der Druckbehaelterwand nach teilweisen Kernschmelzen

Das Projekt "Kuehlung der Druckbehaelterwand nach teilweisen Kernschmelzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl A für Thermodynamik durchgeführt. Bei dem Stoerfall im Kernkraftwerk von Three Mile Island, Harrisburg, hielt der Reaktordruckbehaelter entgegen allen Erwartungen den thermischen und mechanischen Belastungen stand, obwohl er ueber laengere Zeit direkten Kontakt mit der etwa 2900 K heissen Kernschmelze hatte. Es besteht also die Chance, auch bei moeglichen zukuenftigen Kernschmelzunfaellen die Schmelze sicher im Reaktordruckbehaelter zu halten und eine Verbreitung radioaktiven Materials zu verhindern. Im Rahmen des Vorhabens werden die thermohydraulischen Vorgaenge in und unter einer im Boden des Reaktordruckbehaelters liegende Schmelze sowohl experimentell als auch theoretisch analysiert. Wichtig ist dabei im besonderen, wie kuehlendes Wasser unter die von einer poroesen Kruste umgebenen Schmelze eindringen und wie der entstehende Dampf durch Kruste und Schmelze bzw. entlang des Bodens wieder abstroemen kann. Die Messungen zeigen, dass ein Austreten der Schmelze aus dem Reaktordruckbehaelter verhindert werden kann, solange sichergestellt ist, dass Wasser durch einen Spalt oder eine durchlaessige Schicht zwischen der Wand die Reaktorbehaelters und die Schmelze gelangt. Es soll ein physikalisches Modell dieser Vorgaenge erarbeitet werden, das in spaetere numerische Berechnungen zu verschiedenen Stoerfallszenarien eingearbeitet werden kann. Die Untersuchungen sind ein Beitrag zum Arbeitskreis 'Wechselwirkung Debris/RDB-Wand' des BMBF und werden in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft fuer Reaktorsicherheit (GRS) in Garching und der Firma Siemens/KWU in Erlangen durchgefuehrt.

Ausbau und Verifikation der Spaetphasenmodelle und des Gesamtmodells zum Kernschmelzen in KESS und ATHLET-CD

Das Projekt "Ausbau und Verifikation der Spaetphasenmodelle und des Gesamtmodells zum Kernschmelzen in KESS und ATHLET-CD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Im KESS-System werden Simulationsmodelle fuer die Prozesse des Kernschmelzens, der Verlagerung von Kernmaterialien in das untere Plenum und deren weitere Aufheizung zur Spaltproduktfreisetzung und zum Spaltprodukttransport sowie zur Kuehlbarkeit des Kernmaterials entwickelt und in ATHLET-CD implementiert. Mit ATHLET-CD soll dadurch der Ablauf auslegungsueberschreitender Stoerfaelle in Leichtwasserreaktoren mit Kernschmelzen bis zum Versagen des Reaktordruckbehaelters (RDB) unter Beruecksichtigung der Freisetzung von Spaltprodukten und von anlageninternen Notfallschutzmassnahmen beschrieben werden koennen. Die Arbeiten zu den fruehen Phasen des Kernschmelzens sind mit Ende des Vorhabens BMBF 150 0998 im wesentlichen abgeschlossen. Im beantragten Vorhaben sollen die Modellentwicklungen zu den spaeten Phasen des Kernschmelzens bis zur Wechselwirkung von Schmelze mit der RDB-Wand weitergefuehrt und die erweiterten Modelle in ATHLET-CD implementiert werden. Durch Weiterfuehrung der Modellverifikation soll die Modellentwicklung unterstuetzt und die Anwendbarkeit ueberprueft werden.

Untersuchung der Moeglichkeiten des biochemischen Abbaus von Pestiziden im Festbettreaktor

Das Projekt "Untersuchung der Moeglichkeiten des biochemischen Abbaus von Pestiziden im Festbettreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Labor für Motoren- und Energietechnik durchgeführt. 1) Aufbau eines Anlagenmodells. 2) Berechnung des thermohydraulischen Systemverhaltens. 3) Aufbereitung, Komprimierung und grafische Darstellung der Ergebnisse.

Wechselwirkung Debris/RDB-Wand: Analytische und experimentelle Untersuchungen zur Kuehlbarkeit und Rueckhaltung verlagerten Kernmaterials (Debris) im unteren RDB-Plenum eines LWR

Das Projekt "Wechselwirkung Debris/RDB-Wand: Analytische und experimentelle Untersuchungen zur Kuehlbarkeit und Rueckhaltung verlagerten Kernmaterials (Debris) im unteren RDB-Plenum eines LWR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Waehrend des Stoerfalls im TMI-2 Reaktor verlagerten sich groessere Schmelzemassen (20 t) aus dem Kernbereich in das wassergefuellte untere Plenum des Reaktordruckbehaelters (RDB). Das Kernmaterial bildete dort eine Schuettung aus Fragmenten und Krusten mit darauf liegender Schmelze. Vorrangige Zielsetzung sicherheitstechnischer Untersuchungen ist in diesem Zusammenhang die Erarbeitung von Bedingungen, unter denen verlagertes Kernmaterial gekuehlt und innerhalb des RDB eines LWR zurueckgehalten werden kann. Ziel des beantragten Vorhabens ist daher die Entwicklung von Simulationsmodellen zur Beschreibung der Vorgaenge in der Schuettung (Ausdampfen, Schmelzebildung, -verlagerung, Krustenbildung, Fluten), der thermischen Wechselwirkung zwischen der Schuettung und der RDB-Wand und der Eingrenzung von Bedingungen, unter denen eine langfristige Kuehlbarkeit moeglich ist. Modellorientierte Einzeleffekt-Experimente, mit denen verbesserte Beziehungen fuer die Austauschterme (Reibung, Waermeuebergang) und die Beschreibung von Kapillaritaetseffekten in Schuettungen mit Partikeln unterschiedlicher Groesse und Form abgeleitet werden, bilden die Voraussetzung fuer eine adaequate Modellentwicklung.

Grundlagenuntersuchungen zum Prozess- und Systemverhalten von Kernkraftwerken, mess- und Automatisierungstechnik zur Stoerfallbeherrschung

Das Projekt "Grundlagenuntersuchungen zum Prozess- und Systemverhalten von Kernkraftwerken, mess- und Automatisierungstechnik zur Stoerfallbeherrschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Institut für Prozeßtechnik, Prozeßautomatisierung und Meßtechnik durchgeführt. Die Anwendung moderner Automatisierungsverfahren wie Prozessbeobachter und modellgestuetzte adaptive Regler koennen einen wesentlichen Beitrag zur Erhoehung der nuklearen Sicherheit leisten, indem sie zur Stoerungserkennung, Stoerfallbeherrschung und -vermeidung eingesetzt werden. Die Entwicklung und Verifikation der entsprechenden Software ist an ein umfangreiches Instrumentarium gebunden, das durch ATHLET gegeben ist. Durch die Entwicklung eines Moduls zur Simulation des Hoehenstandsmesssystems an liegenden Dampferzeugern werden Beitraege zur weiteren Vervollkommnung des ATHLET-Codes geliefert. Desweiteren werden Module entwickelt, die es gestatten, Prozessbeobachter und modellgestuetzte adaptive Regler in die Sicherheitsanalysen mittels ATHLET einzubeziehen. Im Sinne dieser Teilaufgaben ist der ATHLET-Code sowohl Arbeitsmittel als auch Arbeitsgegenstand.

Grundlagenuntersuchungen zum Prozess- und Systemverhalten von Kernkraftwerken - Mess- und Automatisierungstechnik zur Stoerfallbeherrschung (Aufstockung)

Das Projekt "Grundlagenuntersuchungen zum Prozess- und Systemverhalten von Kernkraftwerken - Mess- und Automatisierungstechnik zur Stoerfallbeherrschung (Aufstockung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Institut für Prozeßtechnik, Prozeßautomatisierung und Meßtechnik durchgeführt. Anspruchsvolle Verfahren der Signalverarbeitung wie Beobachter, Kalman Filter und Fuzzy- Logic finden in sicherheitsrelevanten Systemen bisher nur begrenzt Anwendung. Das Hauptziel des Vorhabens bestand darin, mit Hilfe dieser Verfahren die Guete und die Zuverlaessigkeit der Messinformationen zu erhoehen sowie zusaetzliche nicht messbare sicherheitsrelevante Prozessparameter zu ermitteln. Die Untersuchungen erfolgten am Beispiel der sicherheitsrelevanten Groesse Hoehenstand in Druckbehaeltern mit Zweiphasengemisch unter Beruecksichtigung des statischen und dynamischen Verhaltens der hydrostatischen Hoehenstandsmesssysteme bei Stoerfalltransienten (Leckstoerfaelle). Zu Projektbeginn standen Reaktoren des Typs WWER 440 (liegender Dampferzeuger) im Vordergrund. Die weiterfuehrenden Untersuchungen wurden auf Reaktoren des Typs WWER 1000 und SWR (Reaktordruckbehaelter) erweitert. Die Methode der Projektbearbeitung beinhaltete die Komponenten Experimentelle Einzeleffektanalyse, Modellierung und Simulation mittels ATHLET-Code, Entwicklung modellgestuetzter Messverfahren und Verifikation der entwickelten Modelle und Verfahren. Es wurden Algorithmen entwickelt, die folgende Aufgaben erfuellen: - Diagnose des Prozesszustandes von Druckbehaelter und Hoehenstandsmesssystem unter Einbeziehung der Fuzzy Logic - Korrektion des angezeigten Hoehenstandes - Berechnung der nichtmessbaren Groesse Gemischhoehenstand mittels Beobachter bzw. Kalman Filter auf der Basis linearer Zustandsraummodelle - ATHLET- Module zur Simulation der hydrostatischen Hoehenstandsmesssysteme (WWER 440, WWER 1000, SWR).

Deutsche Beteiligung am internationalen OECD-Projekt zum Thema Wechselwirkung zwischen Kernschmelze und untere RDB-Kalotte (RASPLAV)

Das Projekt "Deutsche Beteiligung am internationalen OECD-Projekt zum Thema Wechselwirkung zwischen Kernschmelze und untere RDB-Kalotte (RASPLAV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rußisches Forschungszentrum Kurchatov-Institut durchgeführt. Das russische Forschungszentrum Kurchatov-Institut (RRCKI) fuehrt 1994-1997 mit interessierten OECD/NEA-Mitgliedslaendern eine Zusammenarbeit an einer Serie von Experimenten zur Vermittlung von Wechselwirkungen von Kernschmelzen mit dem unteren Kalottenbereich des Reaktordruckbehaelters durch. Ziel des RASPLAV-Projektes ist es, aus Integralversuchen zusaetzliche Daten ueber Kernschmelzwechselwirkungen im unteren Kalottenbereich des Reaktorbehaelters zur Verfuegung zu stellen. Dabei steht die Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit des Reaktordruckbehaelters im Vordergrund.

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