Russland tauscht im Block 1 des Kernkraftwerks Smolensk auf verbesserten Brennstoff, um die Laufzeit auf 50 Jahre zu verlängern

de.wedoany.com-Bericht: Am 1. September begann im Block 1 des zur russischen Staatsgesellschaft Rosatom gehörenden Kernkraftwerks Smolensk die schrittweise Beladung mit optimierten Uran-Erbium-Brennelementen. Der Block verwendet einen RBMK-1000-Reaktor; der neue Brennstoff senkt die Uran-235-Anreicherung von 2,8 % des bisherigen Brennstoffs auf 2,7 % und reduziert den Erbiumoxid-Gehalt von 0,6 % auf 0,35 %. In der ersten Phase sind 200 Brennelemente geplant.

Das Kernkraftwerk Smolensk verwendet seit Mitte der 2000er Jahre Uran-Erbium-Brennstoff, wobei Erbiumoxid als brennbarer Neutronenabsorber dient. Die Änderung der Brennstoffzusammensetzung steht in direktem Zusammenhang mit dem Management der Ressourceneigenschaften des Graphitkerns von Block 1. Der Block wurde am 9. Mai 2026 planmäßig zur Generalüberholung abgeschaltet und erreichte am 23. Juli wieder 100 % Leistung; während der Instandsetzungsarbeiten wurden die Arbeiten der vierten Phase zum Management der Ressourceneigenschaften des Kerns abgeschlossen, die Ressourcen von 195 Prozesskanal-Einheiten wiederhergestellt und 26 Kanäle des Steuerungs- und Schutzsystems ersetzt.

Die Parameter des neuen Brennstoffs wurden nach Berechnungsstudien festgelegt, die vom Russischen Forschungsinstitut für Energietechnik (NIKIET), dem Kurtschatow-Forschungszentrum und dem Allrussischen Forschungsinstitut für den Betrieb von Kernkraftwerken jeweils durchgeführt wurden. Die Studien untersuchten die Veränderungen der neutronenphysikalischen Parameter des Kerns nach der Instandsetzung der Graphitstruktur und berechneten verschiedene Kombinationen von Uran-235-Anreicherung und Erbiumgehalt; die Kombination aus 2,7 % Uran-235 und 0,35 % Erbium wurde für die anschließende Beladung festgelegt. Aus zuvor von NIKIET veröffentlichten Forschungsmaterialien geht hervor, dass die ersten 200 Brennelemente dieser Zusammensetzung zur Verifizierung der Veränderungen der neutronenphysikalischen Eigenschaften des RBMK-1000 nach der Instandsetzung des Graphitkerns verwendet werden können.

Vor der Brennstoffbeladung führte das Kernkraftwerk Smolensk Analysen verschiedener Reaktorbetriebszustände durch, erstellte Nachweisdokumente für die nukleare Sicherheit und den Strahlenschutz bei der Verwendung des neuen Brennstoffs und schloss die Zertifizierung der zugehörigen Software sowie Prüfstandstests ab. Die Bedingungen der Betriebsgenehmigung für Block 1 wurden entsprechend geändert. Die Berechnungen des Kernkraftwerks zeigen, dass die angepassten Brennstoffparameter einen Teil der durch die Instandsetzung der Graphitstruktur verursachten Veränderungen der neutronenphysikalischen Parameter des Kerns kompensieren und die für die Reaktorsteuerung und den Selbstschutz relevanten Parameter aufrechterhalten können.

Diese Charge optimierten Brennstoffs wurde im Maschinenbauwerk in Elektrostal hergestellt, das zum Brennstoffgeschäft von Rosatom gehört. Das Kernkraftwerk Smolensk wird die Betriebsdaten der ersten 200 Brennelemente verfolgen; die Ergebnisse der Analysen werden verwendet, um die Bedingungen für eine erweiterte Beladung aller Blöcke des Standorts mit diesem Brennstofftyp zu begründen und die technische Grundlage für die Verlängerung der Betriebsdauer der RBMK-1000-Blöcke auf 50 Jahre zu schaffen.

Das Kernkraftwerk Smolensk betreibt derzeit drei RBMK-1000-Blöcke mit einer elektrischen Leistung von jeweils 1000 MW. Block 1 wurde 1982 in Betrieb genommen und führt derzeit technische Arbeiten zur Laufzeitverlängerung durch, darunter das Management der Graphitkern-Ressourcen, die Geräteinstandsetzung und die Brennstoffoptimierung. Die Beladung mit diesen 200 Brennelementen gehört zur ersten Betriebsverifikationsphase; ob anschließend alle drei Blöcke vollständig beladen werden, wird anhand der Ergebnisse der Analyse des tatsächlichen Betriebs des ersten Brennstoffs entschieden.