Weiterentwicklung des Standes von W & T bei der Sicherheit der Behandlung bestrahlter Brennelemente, Wärme entwickelnder radioaktiver Abfälle und radioaktiver Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung

Abstract

Der vorliegende Bericht adressiert die technischen und sozio-ökonomischen Aspekte der verlängerten Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente unter Berücksichtigung des aktuellen Standes von Wissenschaft und Technik und unter Einbeziehung neuester nationaler und internationaler Entwicklungen und Erkenntnisse. Ferner werden in dem vorliegenden Bericht Modelle und Methodiken mit dem Ziel weiterentwickelt, die Analyse von Strahlenschäden, die Simulation des Brennstabverhaltens, und die Bestimmung von Ortsdosisleistungen im Nahfeld von Transport- und Lagerbehältern, sowie Behältern für schwachradioaktive Abfälle, zu verbessern. Der Bericht baut in Teilen auf den Arbeiten aus dem Vorgängervorhaben 4720E03366 auf und führt die Betrachtungen weiter. Zum Langzeitverhalten des Transport- und Lagerbehälters und seiner Komponenten wurden neue Methoden zur Bestimmung von Strahlenschäden identifiziert und erprobt. Neue Forschungsergebnisse zum Hüllrohrverhalten wurden bewertet und durch eigene Simulationen gestützt. Es wurden aktuelle Entwicklungen zum Alterungsmanagement dargestellt und die bestehende GAP Analyse zum Behälter, zum Inventarverhalten und zur Simulation des Brennstabverhaltens weiterentwickelt. Für Sonderbeladungen von Transport- und Lagerbehältern wurden Analysen zur späteren strahlungsmesstechnischen Identifizierbarkeit durchgeführt. Es wurden Methoden entwickelt und angewendet, um die Ortsdosisleistung im Nahfeld von Transport- und Lagerbehältern, sowie Behältern für schwachradioaktive Abfälle zu berechnen. Hinsichtlich der sozio-ökonomischen Aspekte einer verlängerten Zwischenlagerung widmet sich der Bericht den Auswirkungen auf eine Region und stellt die Weiterentwicklung des Bewertungsansatzes für die regionale Bedeutung eines Zwischenlagers für hochradioaktive Abfälle dar. Die Annahmebedingungen des Endlagers Konrad werden in dem vorliegenden Bericht mit den Annahmebedingungen von Endlagern in Belgien und Großbritannien verglichen und hinsichtlich ihrer Konservativitäten untersucht. This report addresses the technical and socio-economic aspects of extended storage of spent nuclear fuel, considering the current state of science and technology and incorporating the latest national and international developments and findings. Furthermore, this report develops models and methodologies with the aim of improving the analysis of radiation damage, the simulation of fuel rod behavior, and the determination of local dose rates in the near field of transport and storage casks, as well as containers for low-level radioactive waste. The report is based partially on the work from the previous project 4720E03366 and continues the analysis. New methods for the determination of radiation damage were identified and tested with regard to the long-term behavior of transport and storage casks and its components. New research results on cladding behavior were evaluated and supported by own simulations. Current developments in aging management were presented, and the existing GAP-analysis of the cask, inventory behavior, and simulation of fuel rod behavior was further developed. Analyses were carried out on special loadings of transport and storage casks to enable their subsequent identification using radiation measurement techniques. Methods were developed and applied to calculate the local dose rate in the near field of transport and storage casks, as well as containers for low-level radioactive waste. Regarding the socio-economic aspects of extended storage, the report focuses on the impact on a region and presents the further development of the assessment approach for the regional significance of a storage facility for high-level radioactive waste. The waste acceptance criteria for the Konrad repository are compared in this report with the waste acceptance criteria for repositories in Belgium and the United Kingdom and assessed in terms of their conservativeness.