atw 2017-06

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atw Vol. 62 (2017) | Issue 6 ı June 372 ABSTRACTS | ENGLISH Q&A: Poland’s Progress on the Road to New Nuclear NucNet | Page 374 Conflicting reports have emerged from Poland about plans for its first reactors. Professor Grzegorz Wrochna of the Polish National Centre for Nuclear Research says the programme is on track and a business model is expected soon. The previous government’s programme calls for 6 GW in two locations. The government recently published a strategy for responsible development which calls for the nuclear programme to be sped up. However, no capacity figures were included. The industry should not be bound by a rigid number. In time, maybe we will speak of 4 GW or 12 GW, but it will depend on market needs and financial possibilities. The biggest risks do not come from cancellation or public opinion. They come from delays. 48 th Annual Meeting on Nuclear Technology (AMNT 2017): Opening Address Ralf Güldner | Page 378 The past twelve months in German nuclear energy policy have been characterised mainly by legislative clearing up work which has been pending since the decision for an accelerated phase-out of nuclear power in 2011. This applies particularly to the reorganisation of financing in nuclear waste management. The other major political work package was the amendment to the Site Selection Act. Our real challenge though is nuclear expertise. This is important for research, for industry but above all for the state itself. The question of expertise covers the whole range of scientific and technical knowledge relating to nuclear technology: basic nuclear research, reactor safety research, radiochemistry, radiological protection, nuclear applications in medicine, industry and agriculture, to mention but a few examples. Monte-Carlo Based Comparison of the Personal Dose for Emplacement Scenarios of Spent Nuclear Fuel Casks in Generic Deep Geological Repositories Héctor Saurí Suárez, Bo Pang, Frank Becker and Volker Metz | Page 384 In the operational phase of a deep geological disposal facility for high-level nuclear waste, the radiation field in the vicinity of a waste cask is influenced by the backscattered radiation of the surrounding walls of the emplacement drift. For a comparison of disposal of spent nuclear fuel in various host rocks, it is of interest to investigate the influence of the surrounding materials on the radiation field and the personal radiation exposure. In this generic study individual dosimetry of personnel involved in emplacement of casks with spent nuclear fuel in drifts in rock salt and in a clay formation was modelled. The 15th German Atomic Energy Act Amendment to the Implementation of the EURATOM Nuclear Safety Directive Christian Müller-Dehn | Page 391 The 15th German Atomic Energy Act Amendment has now passed the parliamentary legislative procedure with the decision of the Bundestag in the third reading of 30 March 2017. The publication in the Federal Law Gazette (Bundesgesetzblatt) is still pending. The background of the amendment is the addition to the Euratom safeguards directive adopted by the European Council in July 2014. This directive has to be implemented in the national regulations of the EURATOM Member States. However, since most of these supplements were already standard in German atomic law, the regulatory requirements for Germany were low. This is also explicitly stated in the statement to the act. Retrofitting a Spent Fuel Pool Spray System for Alternative Cooling as a Strategy for Beyond Design Basis Events Christoph Hartmann and Zoran Vujic | Page 392 Due to requirements for nuclear power plants to withstand beyond design basis accidents, including events such as happened in 2011 in the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in Japan, alternative cooling of spent fuel is needed. Alternative spent fuel cooling can be provided by a retrofitted spent fuel pool spray system based on the AP1000 plant design. As part of Krško Nuclear Power Plant’s Safety Upgrade Program, Krško Nuclear Power Plant decided on, and Westinghouse successfully designed a retrofit of the AP1000® plant spent fuel pool spray system to provide alternative spent fuel cooling. Cyber Security in Nuclear Power Plants and Its Portability to Other Industrial Infrastructures Sébastien Champigny, Deeksha Gupta, Venesa Watson and Karl Waedt | Page 396 Power generation increasingly relies on decentralised and interconnected computerised systems. Concepts like “Industrial Internet of Things” of the Industrial Internet Consortium (IIC), and “Industry 4.0” find their way in this strategic industry. Risk of targeted exploits of errors and vulnerabilities increases with complexity, interconnectivity and decentralization. Inherently stringent security requirements and features make nuclear computerised applications and systems a benchmark for industrial counterparts seeking to hedge against those risks. Consequently, this contribution presents usual cyber security regulations and practices for nuclear power plants. It shows how nuclear cyber security can be ported and used in an industrial context to protect critical infrastructures against cyber-attacks and industrial espionage. Validation of Spent Nuclear Fuel Nuclide Composition Data Using Percentage Differences and Detailed Analysis Man Cheol Kim | Page 402 Nuclide composition data of spent nuclear fuels are important in many nuclear engineering applications. In reactor physics, nuclear reactor design requires the nuclide composition and the corresponding cross sections. In analyzing the radiological health effects of a severe accident on the public and the environment, the nuclide composition in the reactor inventory is among the important input data. Nuclide composition data need to be provided to analyze the possible environmental effects of a spent nuclear fuel repository. They will also be the basis for identifying the origin of unidentified spent nuclear fuels or radioactive materials. Reliability Analysis on Passive Residual Heat Removal of AP1000 Based on Grey Model Qi Shi, Zhou Tao, Muhammad Ali Shahzad, Li Yu and Jiang Guangming | Page 408 It is common to base the design of passive systems on the natural laws of physics, such as gravity, heat conduction, inertia. For AP1000, a generation-III reactor, such systems have an inherent safety associated with them due to the simplicity of their structures. However, there is a fairly large amount of uncertainty in the operating conditions of these passive safety systems. In some cases, a small deviation in the design or operating conditions can affect the function of the system. The reliability of the passive residual heat removal is analysed. Experimental Investigation of a Two-Phase Closed Thermosyphon Assembly for Passive Containment Cooling System Kyung Ho Nam and Sang Nyung Kim | Page 413 After the Fukushima accident, increasing interest has been raised in passive safety systems that maintain the integrity of the containment building. To improve the reliability and safety of nuclear power plants, long-term passive cooling concepts have been developed for advanced reactors. In a previous study, the proposed design was based on an ordinary cylindrical Two-Phase Closed Thermosyphon (TPCT). The exact assembly size and number of TPCTs should be elaborated upon through accurate calculations based on experiments. While the ultimate goal is to propose an effective MPHP design for the PCCS and experimentally verify its performance, a TPCT assembly that was manufactured based on the conceptual design in this paper was tested. Displacement of Cryomodule in CADS Injector II Yuan Jiandong, Zhang Bin, Wang Fengfeng, Wan Yuqin, Sun Guozhen, Yao Junjie, Zhang Juihui and He Yuan | Page 418 As Cryomodule can easily reduce higher power consumption and length of an accelerator and the accelerator can be operated more continuously. The Chinese academy of sciences institute of modern physics is developing an accelerator driven subcritical system (CADS) Injector II. Cryomodules are extremely complex systems, and their design optimization is strongly dependent on the accelerator application for which they are intended. Clean Energy Proposals are Chance for Nuclear to Have Rightful Place at Policy Table John Shepherd | Page 430 Foratom, the Brussels based trade association for the nuclear industry in Europe, published a position paper on the European Commission’s ‘Clean Energy for All Europeans’ package of EU legislative proposals. The proposals seek to improve the functioning of the energy market and ensure all energy technologies can compete on a level-playing field without jeopardising climate and energy targets. If Europe seeks to have a coherent and inclusive energy policy, which encompasses all lowcarbon contributors, nuclear must be allowed a place at the policy table. Abstracts | English
atw Vol. 62 (2017) | Issue 6 ı June Fortschritte in Polen auf dem Weg zur Nutzung der Kernenergie NucNet | Seite 374 Zu den Bauplänen Polens für erste Kernkraftwerke gibt es widersprüchliche Meldungen. Professor Grzegorz Wrochna vom Polnischen Nationalen Zentrum für Kernenergieforschung sieht das Programm auf dem richtigen Weg und erwartet zeitnah die Vorlage eines geeigneten Geschäftsmodells. Das Programm der vorherigen polnischen Regierung sah 6 GW Leistung an zwei Standorten vor. Kürzlich stellte die jetzige Regierung eine Strategie für die Entwicklung vor und betonte, dass das Nuklearprogramm beschleunigt werden muss. Konkrete Ausbauzahlen, an die die Industrie gebunden wird, wurden nicht genannt. Der voraussichtliche Bedarf an Kapazitäten liegt zwischen 4 und 12 GW. Markt und Finanzierungsmöglichkeiten sollen diesen bestimmen. Die größten Risiken liegen nicht in einer Abkehr vom Programm oder der öffentlichen Meinung, sondern von Verzögerungen. 48. Annual Meeting on Nuclear Technology (AMNT 2017): Eröffnungsansprache Ralf Güldner | Seite 378 In der deutschen Kernenergiepolitik waren die vergangenen zwölf Monate vor allem geprägt von gesetzgeberischen Arbeiten, die nach dem beschleunigten Ausstieg aus der Kernenergie 2011 anstanden. Das gilt insbesondere für die Neu ordnung der Finanzierung in der nuklearen Ent sorgung. Das andere große politische Arbeitspaket war die Novelle des Standortauswahl gesetzes. Unsere eigentliche Herausforderung ist aber die kerntechnische Kompetenz. Dies gilt für die Forschung, die Industrie, aber vor allem auch für den Staat selbst. Die Frage der Kompetenz betrifft das gesamte Spektrum des wissenschaftlichen und technischen Wissens um die Kerntechnik: die grundlegende Kernforschung, die Reaktorsicherheitsforschung, die Radiochemie, den Strahlenschutz, kerntechnische Anwendungen in Medizin, Industrie und Landwirtschaft etc. Monte-Carlo basierter Vergleich der Personendosis in Szenarien zur Einlagerung von Behältern mit bestrahltem Kernbrennstoff in generischen Tiefenlagern Héctor Saurí Suárez, Bo Pang, Frank Becker and Volker Metz | Seite 384 In der Betriebsphase eines Tiefenlagers für hochradioaktive Abfälle wird das Strahlenfeld um einen Lagerbehälter durch die Rückstreustrahlung von den Wänden der Einlagerungsstrecken verändert. Daher ist für einen Vergleich der Einlagerung von abgebranntem Kernbrennstoff in verschiedenen Wirtsgesteinen von Interesse, den Einfluss der unterschiedlichen Wandungsmaterialien auf die Strahlenexposition der dort Beschäftigten zu ermitteln. In dieser generischen Studie wurde die individuelle Dosimetrie von Beschäftigten bei Einlagerung von Behältern mit abgebranntem Kernbrennstoff in Steinsalz und einer Tonformation untersucht. Die 15. AtG-Novelle zur Umsetzung der EURATOM-Sicherheits-Richtlinie Christian Müller-Dehn | Seite 391 Die 15. AtG-Novelle (AtG: Atomgesetz) hat das parlamentarische Gesetzgebungsverfahren mit dem Beschluss des Bundestages 30.3.2017 nunmehr durchlaufen, harrt aber noch der Veröffentlichung im Bundesgesetzblatt. Hintergrund aller Regelungen sind die Ergänzungen der EURATOM- Sicherheits- Richtlinie, die der Europäische Rat im Juli 2014 beschlossen hat und die bis spätestens August 2017 in den nationalen Regelungen der EURATOM- Mitgliedsstaaten zu verankern sind. Da die meisten dieser Ergänzungen jedoch bereits geltender Standard im deutschen Atomrecht waren, waren die für Deutschland umsetzungsbedürftigen Regelinhalte gering. Dies wird ausdrücklich auch in der Gesetzesbegründung festgehalten. Nachrüstung eines Pool-Spraysystems eines Brenn elementlagerbeckens als alternative Strategie der Kühlung für auslegungsüberschreitende Ereignisse Christoph Hartmann und Zoran Vujic | Seite 392 Aufgrund von Anforderungen an Kernkraftwerke, die über Auslegungsstörfälle hinausgehen, einschließlich derer, wie sie im Jahr 2011 im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi in Japan auftraten, ist eine alternative Kühlungsmethode von Brennelementlagerbecken erforderlich. Diese alternative Kühlung kann durch ein nachgerüstetes abgebranntes Lagerbecken-Sprühsystem nach dem AP1000- Anlagendesign bereitgestellt werden. Im Rahmen des Sicherheits-Upgrade-Programms des Kernkraftwerks Krško entschied sich der Betreiber für die Nachrüstung mit dem Westinghouse-System des AP1000®. Cybersecurity in Kernkraftwerken und ihre Anwendung in weiteren industriellen Infrastrukturen Sébastien Champigny, Deeksha Gupta, Venesa Watson and Karl Waedt | Page 396 Stromerzeugung ist verstärkt auf dezentralisierte und vernetzte Rechensysteme angewiesen. Begriffe wie „Industrial Internet of Things“ des Industrial Internet Consortium (IIC) und „Industrie 4.0“ bahnen sich heute ihren Weg auch in diese bedeutende Industriebranche. Die Risiken einer gezielten Ausnutzung von Fehlern und Schwachstellen nehmen mit der Komplexität, mit dem Vernetzungsgrad und mit der Dezentralisierung zu. Die inhärent strengen Sicherheitsanforderungen der Kernenergiebranche und die langjährige Berücksichtigung von Anforderungen im Bereich Cybersecurity in der Entwicklung von Produkten und in projektbegleitenden Maßnahmen machen sie zum Gold-Standard der Risikovorbeugung. Die gewonnenen Erkenntnisse können für die Ableitung angepasster Sicherheitsvorkehrungen anderer Branchen dienen. Aus diesem Blickwinkel heraus wird das Thema Cybersecurity betrachtet. Der Artikel zeigt gängige Regularien und die Vorgehensweisen zum Schutz vor Cyberangriffen in Kernkraftwerken, sowie auch deren zahlreichen Übertragungsmöglichkeiten auf andere kritische Infrastrukturen, um sie gegen Cyberangriffe und Industriespionage zu wappnen. Validierung der Nuklid-Zusammensetzung von abgebranntem Kernbrennstoff unter Verwendung von Prozentsatzdifferenzen und einer detaillierten Analyse Mann Cheol Kim | Seite 402 Die Informationen zur Nuklid-Zusammensetzung von abgebranntem Kernbrennstoff sind in vielen Anwendungen wichtig. In der Reaktorphysik erfordert die Konstruktion des Kernreaktors Informationen zur Nuklidzusammensetzung. Für die Analyse der radiologischen Folgen eines schweren Unfalls ist die Nuklidzusammensetzung eine wichtige Eingangsgröße. Ebenso ist sie eine Einganggröße und Grundlage für die Auslegung eines geologischen Endlagers. Ein weiteres Feld ist die Identifizierung der Herkunft von nicht identifizierten verbrauchten Kernbrennstoffen oder radioaktiven Stoffen. Zuverlässigkeitsanalyse für die passive Restwärmeabfuhr eines AP1000-Reaktors basierend auf einem „Grey model“ Qi Shi, Zhou Tao, Muhammad Ali Shahzad, Li Yu und Jiang Guangming | Seite 408 Passive Systeme stützen sich auf Naturgesetze der Physik, wie z.B. Schwerkraft, Wärmeleitung oder Trägheit. Beim Generation-III-Reaktor AP1000, einem Generation-III-Reaktor, bieten solche Systeme, verbunden mit einfachen Designstrukturen, inhärente Sicherheitsfunktionen. Unter Betriebsbedingungen werden für passive Sicherheitssysteme Unsicherheiten angegeben. In einigen wenigen Fällen kann eine geringe Abweichung von Konstruktions- oder Betriebsbedingungen die Funktion des Systems beeinträchtigen. Die Zuverlässigkeit eines solchen System wird analysiert. Experimentelle Untersuchung einer zweiphasigen geschlossenen Thermosyphon- Baugruppe für ein passives Containment-Kühlsystem Kyung Ho Nam und Sang Nyung Kim | Seite 413 Nach dem Unfall von Fukushima stieg da Interesse an passiven Sicherheitssystemen, die die Integrität des Containments aufrechterhalten. Zur weiteren Erhöhung von Zuverlässigkeit und Sicherheit von Kernkraftwerken, wurden passive Kühlkonzepte für die Langfristkühlung fortgeschrittener Reaktoren entwickelt. In einer früheren Studie basierte ein vorgeschlagenes Design auf einem einfachen zylindrischen zweiphasigen geschlossenen Thermosyphon (TPCT). Baugröße und Anzahl der erforderlichen. Eine neue TPCT-Baugruppe wurde getestet, die auf der Grundlage des hier vorgestellten Designs entwickelt wurde. Auslegung eines Kryomoduls für den CADS Injektor II Yuan Jiandong, Zhang Bin, Wang Fengfeng, Wan Yuqin, Sun Guozhen, Yao Junjie, Zhang Juihui und He Yuan | Seite 418 Durch den Einsatz von Cryomodule können die Leistungsaufnahme von Beschleunigern und ihre Länge reduziert sowie ein kontinuierlicher Betrieb unterstützt werden. An der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Institut für moderne Physik wird ein beschleunigergetriebenes subkritisches System (CADS) Injektor II entwickelt, bei dem Cryomodule zum Einsatz kommen. Cryomodule sind äußerst komplexe Systeme und ihre Designoptimierung hängt stark von der Beschleunigeranwendung ab, für die sie bestimmt sind. Vorschläge für „Saubere Energie“ sind eine Chance für die Kernenergie John Shepherd | Seite 430 Foratom, der Brüsseler Verband der kerntechnischen Industrie in Europa, hat ein Positionspapier zur EU-Gesetzgebung „Clean Energy for All Europea ns“ veröffentlicht. Die Vorschläge zielen darauf ab, das Funktionieren des Energiemarktes zu verbessern und sicherzustellen, dass alle Energietechnologien gleichermaßen verwendet werden können, ohne dass die Klima- und Energieziele gefährdet werden. Wenn Europa eine kohärente und integrative Energiepolitik anstrebt, die alle kohlenstoffarmen Optionen umfasst, muss die Kernenergie mit Berücksichtigung finden. 373 ABSTRACTS | GERMAN Abstracts | German
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