Comparing two simulation tools for severe accident scenarios of the TRIGA Mark II reactor

Abstract

The TRIGA MARK II reactor in Vienna operates as a research and training reactor continuously since 1962. In 2012 the reactor received a new core inventory due to a US regulation. Meeting the regulatory requirements required a conversion of the core from high enriched uranium to low enriched uranium. This made an amendment of the safety analyses report (SAR) necessary.Looking at historic severe accident scenarios and its analyses, this work questions the choice of previous performed analysis.In order to perform this analyses, this work selected two codes, namely RODOS and LASAIR.The metrological station of the Atominstitute delivers the basic data for the different weather scenarios. Previous works evaluated only averaged scenarios with respect to the meteorological data, e.g. the dispersion of wind direction, this work selected a novel approach and defined both average and specific scenarios. The source term was calculated for four accident scenarios, the exposure of one fuel element, the whole core exposure, the crash of a small aircraft and the crash of a large aircraft. The analyses of this choice showed that the perspective for countermeasures after accidents needs to be wider. The average scenarios showed dose values of below 1 mSv in the first year at the borders of the institute, which lies in accordance with the Austrian Radiation Protection Law. Even an accident scenario with a large airplane crash has no influence on the safety of the public.

Der Wiener TRIGA MARK II Reaktor wird seit 1962 kontinuierlich als Forschungs- und Trainingsreaktor betrieben. Das Kerninventar musste 2012 gewechselt werden, da auf Grund einer US Regulierung kein hoch angereichertes Uran mehr in Forschungsreaktoren verwenden werden darf. Seitdem wird der Reaktor ausschließlich mit niedrig angereichertem Uranbetrieben. Wegen diesem Austausch wurde eine Adaptierung der Sicherheitsanalyse notwendig. Ausgehend von den früheren Unfallszenarien und deren Analyse stellt diese Arbeit die Wahl der Szenarien in früheren Arbeiten in Frage, bzw. adaptiert und erweitert sie vor allem inHinblick auf die gewählten meteorlogischen Szenarien.Für die Arbeit werden 2 Simulations-Programme, RODOS und LASAIR verwendet. Die Wetterstation des Atominstituts liefert die Basisdaten für verschiedene Wetterszenarien. Dabei werden nicht nur durchschnittliche Szenarien herangezogen, sondern auch ausgewählte spezielle Szenarien. Der Quellterm wurde für vier Unfallszenarien berechnet, die Exposition eines Brennelementes, die Exposition aller Brennelemente, ein Crash eines kleinen Flugzeugs und der Crash eines großen Flugzeuges.Die Analyse dieser Auswahl ergab, dass die möglichen Gegenmaßnahmen weiter gesteckt werden müssen. Die Durchschnittszenarien zeigen, dass die Dosiswerte unter 1 mSv nach einem Jahr an den Grenzen des Reaktorinstituts liegen, und sich somit unter den Grenzwerten des österreichischen Strahlenschutzgesetzes befinden. Selbst ein Unfallszenario mit einem Absturz eines großen Flugzeugs beeinträchtigt die Sicherheit der Bevölkerung nicht.