Atomenergie: Test von Isolationssystem für Atomkraftwerke abgeschlossen

Die japanische Atombehörde geht davon aus, dass viele Länder zur Dekarbonisierung auf Atomenergie setzen werden. Sie hat getestet, wie solche Reaktoren auch in Erdbebengebieten sicher betrieben werden können.

Artikel veröffentlicht am 22. Februar 2024, 9:43 Uhr, Patrick Klapetz

Demonstrationstests für ein schwimmendes seismisches Isolationssystem (Bild: JAEA)

Japan hat eine Reihe von großangelegten Demonstrationstests für ein schwimmendes seismisches Isolationssystem (FSIS) laut dem Nachrichtenportal WNN (World Nuclear News) abgeschlossen. Das System ist für die Kombination mit kleinen modularen Reaktoren vorgesehen. Durchgeführt wurden die Tests von einem Team der japanischen Atomenergiebehörde (JAEA). Das Ziel: Der mögliche Bau von Kraftwerken, die sich in Gebieten mit hoher Seismizität befinden.

Die Testreihe erfolgte zwischen dem 29. Januar und 9. Februar 2024. Dabei wurde ein Modell eines kleinen modularen Reaktors (SMR) im Maßstab 1:15 verwendet. Dennoch betrugen die Maße neun mal drei mal fünf Meter (LxBxH). Dieses Modell schwamm in einem Wassertank, der auf dem weltweit größten Schütteltisch des nationalen Forschungsinstituts für Geowissenschaften und Katastrophenresilienz (NIED; National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience) aufgebaut war.

Der Ablauf des Demonstrationstests

Bei dem Test maßen mehrere Beschleunigungsmesser die charakteristische Reaktion der schwimmenden seismischen Isolationsstruktur. Die Sensoren waren sowohl auf dem Schwimmkörper als auch im umgebenden Wasserbecken installiert. Die seismischen Wellen, die in den Rütteltisch eingespeist werden, basieren auf einigen der größten beobachteten Erdbeben. Darunter befinden sich auch Daten des großen ostjapanischen Erdbebens vom März 2011.

Für das schwimmende seismische Isolationssystem werden Lufthohlräume zur Dämpfung seismischer Reaktionen verwendet. Hinzu kommen Öffnungen zur Energiezerstreuung (Dissipation) seismischer Bewegungen. Das passive System kann bezüglich seiner Konstruktion an die seismischen Bedingungen am Standort angepasst werden. Dabei soll es in der Lage sein, die Reaktion der gekoppelten SMR-Anlage in horizontaler und vertikaler Richtung zu reduzieren.

Nukleare Anlagen für Erdbebengebiete

"Die gepaarte FSIS-Reaktoranlage wird durch Auftrieb gestützt, während die Isolatoren der Hohlräume und Öffnungen der seismischen Belastung widerstehen", berichtet die JAEA. "Das effektive und relativ einfache Konzept soll sowohl die Sicherheit als auch die Zuverlässigkeit des gepaarten SMR erheblich verbessern."

Laut den Tests hält das Konzept den terrestrischen Bodenbeschleunigungen stand, die in erdbebengefährdeten Gebieten auftreten können. Diese Gebiete sind für den Bau von konventionellen Kernkraftwerken nicht geeignet.

Das FSIS soll mit Reaktoren jedes Typs einsetzbar sein. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um einzelne oder mehrere Reaktorblöcke handelt. Die Atombehörde geht davon aus, dass die Kernenergie eine große Rolle in vielen Ländern spielen wird, um die Dekarbonisierung zu erreichen.