Published 1975 | Version v1
Report

Conceptual studies for underground siting of high-temperature gas-cooled power reactors

  • 1. Kernforschungsanlage Juelich G.m.b.H. (F.R. Germany). Inst. fuer Nukleare Sicherheitsforschung

Description

Contrary to foreign activities aiming at 'siting deep in rock', in the FRG research is done on 'cut and fill' technique in soil because of topographical and geological conditions. The HTR offers itself because of high safety and variety of applications. Underground material acts as additional confinement of radioactivity, becoming effective after hypothetical failure of containment. The transport of contaminants is extremely delayed, decisively influenced by actual underground conditions. The most important radioactive materials are retained almost totally by way of ion exchange (Cs, Sr) and physical adsorption (Iodine, noble gas to a certain extent). Because of mitigated spread of activity an inadmissible contamination of groundwater will not occur especially as counter-measures are possible. Ground-level release of radioactive noble gases can be prevented by the lay-out of back-filling and coverage. Underground-siting guarantees better protection against extreme external effects which must be taken into account to avoid 'common mode failure'. Shock waves can be eliminated as well as area conflagration and aircraft impact by adequate coverage. Solid layers of soil will have a positive effect on seismic behaviour of the embedded structure, not at last because of damping. Underground-siting causes easier solution of decommissioning problems, high adaptibility to future requirements, and better protection against sabotage and direct radiation. For the realisation of large pits different techniques are available. They will be discussed in connection with a concept for underground siting of a HTR plant. An approximate site-independent safety is ensured by a firm and unpermeable back-filling of the clearance between the pit wall and the containment structure. Costs and construction time must be estimated in detail taking into account all influencing factors. (orig.)

Abstract (German)

Im Gegensatz zu dem von anderen Laendern angestrebten 'Standort tief im Fels' sind die Forschungsaktivitaeten der BRD aufgrund der topographischen und geologischen Bedingungen auf eine 'Aushebe- und Fuell-Technik' im Boden ausgerichtet. Der HTR bietet sich infolge seiner hohen Sicherheit und der vielfaeltigen Einsatzmoeglichkeiten hier geradezu an. Das unterirdische Material wirkt als zusaetzlicher Schutz vor Radioaktivitaet bei einem hypothetischen Behaelterschaden. Der Transport kontaminierender Substanzen ist erheblich verzoegert, wobei die tatsaechlichen unterirdischen Bedingungen eine grosse Rolle spielen. Die wichtigsten radioaktiven Substanzen werden durch Ionenaustausch (Cs, Sr) und physikalische Adsorption (Jod und bis zu einem gewissen Grad auch Edelgase) fast vollstaendig zurueckgehalten. Durch die abgeschwaechte Aktivitaetsverbreitung ist eine unzulaessige Kontamination des Grundwassers nicht moeglich, da vor allem auch Gegenmassnahmen moeglich sind. Der ueberirdische Austritt radioaktiver Edelgase kann durch die Auslegung der Auffuellung und Abdeckung verhindert werden. Unterirdische Standorte gewaehren einen besseren Schutz vor extremen aeusseren Einwirkungen, die zur Vermeidung eines 'common-mode' Fehlers beruecksichtigt werden muessen. Druckwellen, gebietsweise Konflagration und Flugzeugaufprall koennen durch angemessene Abdeckung ausgeschlossen werden. Feste Erdschichten haben - nicht zuletzt wegen der Daempfung - einen positiven Einfluss auf das seismische Verhalten der eingebetteten Struktur. Unterirdische Anlagen erleichtern die Loesung der bei der Schliessung der Anlage auftauchenden Probleme, passen sich zukuenftigen Anforderungen rasch und gut an und bieten einen besseren Schutz gegen Sabotage und direkte Strahlung. Fuer die Realisierung grosser Gruben gibt es verschiedene Methoden, die im Zusammenhang mit einem Konzept fuer eine unterirdische HTR-Anlage eroertert werden sollen. Ein recht hoher Grad an Sicherheit wird unabhaengig vom Standort durch eine feste und undurchdringliche Auffuellung des Spalts zwischen der Grubenwand und der Behaelterstruktur garantiert. Kosten und Konstruktionszeit muessen unter Beruecksichtigung aller Einflussgroessen detailliert abgeschaetzt werden. (orig./AK)

Additional details

Publishing Information

Imprint Title
Extreme loading and response of nuclear power plant structures. Special containment structures
Imprint Pagination
vp.
Report number
AED-Conf--75-365-000

Conference

Title
International seminar on extreme load conditions and limit analysis procedures for structural reactor safeguards and containment structures.
Dates
8 Sep 1975.
Place
Berlin, F.R. Germany.

INIS

Optional Information

Notes
8 figs.; 7 tabs.; 25 refs. With abstract. Available from ZAED.
Secondary number(s)
AED-Conf--75-365-049.