Published June 2000 | Version v1
Journal article

Research on transmutation and accelerator-driven systems at the Forschungszentrum Karlsruhe

  • 1. Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt (Germany). Inst. fuer Kern- und Energietechnik
  • 2. Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt (Germany). Projekt Nukleare Sicherheitsforschung

Description

Transmutation is considered a promising technology worldwide for significantly reducing the amount and, thereby, the long-term radiotoxicity of high active waste (HAW) produced by the operation of nuclear power plants such as light water reactors (LWR). The maximum reduction of radiotoxicity could be by a factor of about 100. Transmutation is thus an alternative to the direct deposition of large volumes of highly radioactive waste. Transmutation presents the possibility of closing the fuel cycle including the minor actinides. Plutonium, minor actinides and long-lived fission products can be transmuted in a so called Accelerator Driven Sub-critical System (ADS), which consists of an accelerator, a target module and a subcritical blanket. This paper describes the work performed at Forschungszentrum Karlsruhe which is critically evaluating an ADS mainly with respect to its potential for transmuting minor actinides, to its feasibility and to safety aspects. The work is being done in the area of core design, neutronics, safety, system analyses, materials and corrosion. (orig.)

Abstract (German)

Die auch als Transmutation bezeichnete Elementumwandlung gilt weltweit als aussichtsreiches Verfahren zur erheblichen Verminderung der Menge und damit auch der Radiotoxizitaet der hochaktiven Abfaelle, die beim Betrieb von Kernkraftwerken, beispielsweise Leichtwasserreaktoren (LWR), anfallen. Die Radiotoxizitaet koennte maximal etwa um den Faktor 100 verringert werden. Damit wird die Elementumwandlung zu einer Alternative zur direkten Endlagerung grosser Mengen von hochaktivem Abfall. Sie bietet die Moeglichkeit zur Schliessung des Kernbrennstoffkreislaufs einschliesslich der Aktiniden (minor actinides). Plutonium, die Aktiniden und langlebige Spaltprodukte lassen sich in einer sogenannten beschleunigergetriebenen unterkritischen Anlage umwandeln, die aus einem Beschleuniger, einem Targetmodul und einem unterkritischen Blanket besteht. Im Artikel werden die im Forschungszentrum Karlsruhe durchgefuehrten Arbeiten zur kritischen Ueberpruefung einer solchen Anlage hauptsaechlich im Hinblick auf deren Faehigkeit zur Umwandlung von Aktiniden, auf die technische Machbarkeit und auf Sicherheitsaspekte beschrieben. Die Arbeiten werden in den Bereichen Kernauslegung, Neutronenphysik, Sicherheit, Systemanalyse, Werkstoffe und Korrosion durchgefuehrt. (orig.)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Atw. Internationale Zeitschrift fuer Kernenergie
Journal Volume
45
Journal Issue
6
Journal Page Range
p. 350-358
ISSN
1431-5254