Weiterentwicklung der Modell- und Datenbasis zur Durchführung von Unfallanalysen für die Fortschreibung eines einheitlichen Ereignisbaums

Abstract

Die vorliegende Arbeit im Vorhaben 4718R01313 (Weiterentwicklung der Modell- und Datenbasis zur Durchführung von Unfallanalysen für die Fortschreibung eines einheitlichen Ereignisbaums (AP 3)) wurde im Rahmen des Gesamtvorhabens 4718R01310 (Untersuchungen zu sicherheitstechnischen Fragestellungen für Anlagen im Leistungsbetrieb) erstellt und beinhaltet die Weiterentwicklung der Modell- und Datenbasis zur Durchführung von Unfallanalysen für die Fortschreibung eines einheitlichen Ereignisbaums. Die Arbeiten umfassen die Bereitstellung von Methoden zur fundierteren Bewertung der Anlagensicherheit bei schweren Unfällen mittels deterministischer und probabilistischer Analysen. Im Einzelnen betrifft dies die Aktualisierung der Datenbasis für Unfallanalysen basierend auf MELCOR-Simulationen sowie eine bessere Berücksichtigung von Notfallmaßnahmen und von gasförmigen Iodfreisetzungen in deterministischen und probabilistischen Analysen. Im Falle der Aktualisierung der Datenbasis sind sowohl die neueste MELCOR-Version als auch die aktuellen Anlagenmodelle für ausgewählte Szenarien verwendet bzw. entwickelt worden, um die Analysen dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik anzupassen. Dabei sind im Vergleich zu den alten Analysen deutliche Unterschiede im zeitlichen Unfallablauf aufgezeigt worden, die jedoch keine neue sicherheitstechnische Bewertung nach sich ziehen. Hinsichtlich der Berücksichtigung neuer mitigativer Strategien in Unfallanalysen sind Variationsrechnungen durchgeführt worden, um die Bandbreite der Freisetzung in dem ausgewählten Unfallszenario "DEHEIRO-Leck ohne Kernkühlung" zu quantifizieren. Es zeigt sich, dass, in Abhängigkeit der gewählten Parameter, durch die neuen mitigativen Notfallmaßnahmen eine signifikante Rückhaltung von Radionukliden ermöglicht wird. In Bezug auf die gasförmige Iodfreisetzung sind zwei Methoden umgesetzt worden, die fortschrittliche Modelle aus dem Containment-Code COCOSYS auf Analysen auf Basis von MELCOR-Simulationen übertragen. Zunächst wurde eine COCOSYS-Simulation durchgeführt und die Austräge aus dem Reaktorsumpf dieser Simulation in eine MELCOR-Simulation eingetragen. Hierbei haben sich deutliche Unterschiede in den Freisetzungen in die Anlagenumgebung gezeigt. Die zweite Umsetzung impliziert die Durchführung von COCOSYS-Simulationen unter Variation relevanter Parameter. In der Analyse konnten Korrelationen zwischen der Freisetzung in die Umgebung und Parametern wie ausgespeister Wassermasse oder eingetragene Wärmeleistung erkannt werden. Diese Korrelationen dienen als Korrektur für Analysen auf Basis von MELCOR-Simulationen in Hinsicht auf die Iodfreisetzung. Im Rahmen der Arbeiten wurde ebenfalls der in der GRS vorliegende generische Ereignisbaum erweitert und überarbeitet. Neben der Integration einer Notfallmaßnahme wurden auch die Erkenntnisse bezüglich gasförmiger Iodfreisetzungen in die Umgebung in den generischen Ereignisbaum integriert.