Reduction of reactor pressure vessel activation through neutron capture In the biological shield

Abstract

Der zukünftige Abbau von Kernkraftwerken ist zweifelsohne ein wichtiger Aspekt der friedlichen Nutzung der Kernenergie, nicht nur für Hersteller und Kunden, sondern für die gesamte Gesellschaft. Die drei etablierten Varianten zur Dekontamination und Stilllegung sind DECON, mit einem Rückbauzeitrahmen von bis zu 10 Jahren, SAFSTOR, mit einem Rückbauzeitrahmen von 50 bis 60 Jahren, und ENTOMB, dem dauerhaften Einschluss. Diese Maßnahmen gewährleisten den Zerfall der aufgebauten radioaktiven Substanzen bis zu einem Maß, welches ein sicheres Arbeitsumfeld für Rückbaumaßnahmen garantiert. Die Verkürzung dieser Zeiträume würde nicht nur finanzielle und logistische Vorteile bieten, sondern auch helfen die gesellschaftliche Akzeptanz gegenüber der Kernenergie zu erhöhen. Diese Arbeit befasst sich mit der Aktivierung des Reaktordruckbehälters (RDB) in einem Druckwasserreaktor. Diese Aktivierung ist zum Teil ein Resultat von schnellen Neutronen, welche den Reaktorkern verlassen, durch den RDB durchtreten, im biologischen Schild moderiert werden, zurück zur Außenwand des RDB diffundieren und dort Spurenelemente im Stahl und der Plattierung aktivieren. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Evaluierung des dämpfenden Effekts der Beifügung von neutronenabsorbierenden Bor, in das biologische Schild und der Anwendung von absorbierenden Abdeckungen

Future dismantling of a nuclear power plant is a prime aspect, not only for manufacturers and customers, but also for the acceptance of nuclear power for the society. The three variants of dismantling are decontamination and decommissioning (D&D) are DECON, with a dismantling time up to 10 years, SAFSTOR, with a dismantling time of 50-60 years, and ENTOMB, which features permanent enclosure. This is to allow built-up radioactive substances to decay so that the working environment is safe. Shorten the time frame for decommissioning of a NPP would not only lead to financial and logistical advantages but also to greater public acceptance of nuclear power. This paper focuses on the activation of the reactor pressure vessel (RPV) in a pressurized water reactor. This activation is partially a result of fast neutrons which exit the reactor core, penetrate through the RPV, are thermalized in the biological shield (BioS), diffuse back to the outer RPV wall and there activate different trace elements in the steel and plating. This paper will focus on evaluation of the attenuating effects of seeding the BioS with neutron absorbing materials, such as boron, and adding absorbing covers to the BioS.