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Abschaltsystem

Zur sicheren Abschaltung des Reaktors dienen zwei voneinander unabhängige und verschiedene (diversitäre) Abschaltsysteme, von denen jedes für sich alleine ausreichen würde, um den Reaktor schnell und dauerhaft abzuschalten.

  1. Der zentrale, im Innenkanal des Brennelements befindliche Regelstab, der während des ca. fünfzigtägigen Dauerbetriebes zur Kompensation des Abbrands nach oben aus dem Brennelement gezogen wird, kann mit Hilfe einer elektromagnetischen Kupplung von seinem Antrieb getrennt werden. Sowohl durch die Schwerkraft als auch durch das nach unten strömende Kühlwasser wird der Regelstababsorber dann schnell in seine untere Endposition gedrückt und der Reaktor abgeschaltet. Der zentrale Regelstab besteht aus Hafnium mit Beryllium-Folger.
  2. Als zweites unabhängiges Abschaltsystem dienen fünf Absorberstäbe, die im Moderator- bzw. D2O-Tank angeordnet sind. Während des Betriebes sind diese ganz nach oben herausgezogen, um die Neutronen-Flußverteilung nicht zu stören. Die fünf Abschaltstäbe bestehen aus Hafnium. Bei Bedarf fallen diese Abschaltstäbe, durch Federn unterstützt, innerhalb von ca. 0,5s in ihre untere Endposition und schalten den Reaktor sicher ab. Ausgelegt sind die Abschaltstäbe für den hypothetischen Fall, daß bei einem frischen Brennelement der zentrale Regelstab nicht nur nicht einfällt, sondern sogar weiter nach oben gefahren würde. Selbst bei diesem postulierten, aber technisch unmöglichen Fall reichen vier der vorhandenen fünf Stäbe für eine sichere Reaktorabschaltung aus.

Sicherheitstechnisch von Bedeutung ist dabei, daß bei einem postulierten Ausfall dieser externen Wärmesenke die gesamte Nachwärme des Reaktors von der großen Wärmekapazität der ca. 700m3 Beckenwasser aufgenommen werden könnte; die Wassertemperatur würde dabei höchstens um einige Grad Celsius steigen. Dies stellt ein weiteres passives (inhärentes) Sicherheitsmerkmal des FRM II dar, das unmittelbar mit dessen geringer Leistung von nur 20MW und seiner entsprechend geringen Nachwärme zusammenhängt.

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Blick auf den Moderatortank vom Beckenrand. Bei Betrieb ist das Becken mit normalem Wasser H20 geflutet.
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Blick auf den Moderatortank vom Beckenrand: Deutlich sind die fünf herausrangenden Abschaltstäbe zu sehen.
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Durch die Evolventenform der Brennstoffplatten haben die Kühlkanäle über die gesamte Breite eine konstante Weite.
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Im Innenkanal des Brennelements befindet sich der zentrale Regelstab. Während des Betriebs wird dieser zur Kompensation des Abbrands immer weiter nach oben gezogen.
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Blick auf den Moderatortank mit Positionen der fünf Abschaltstäbe: Vier Abschaltstäbe reichen für eine sichere Reaktorabschaltung aus.