Design-Merkmale

Bestrahlte Brennelemente müssen nach der Entladung aus dem Reaktordruckbehälter zum Abklingen zunächst im Brennelementlagerbecken des Reaktorgebäudes gelagert werden. Nach einigen Jahren ist die Nachzerfallswärme so weit abgeklungen, dass die Brennelemente aus dem Becken in Transport- und Lagerbehälter geladen werden können.

Die weltweit am häufigsten dafür eingesetzten Behälter sind die CASTOR®-Behälter. CASTOR®, ein international geschützter Markenname der GNS.

Der Hauptbestandteil der schweren CASTOR®-Behälterkörper ist GGG 40, ein spezielles Gusseisen mit kugelförmig ausgebildetem Graphit. Dieser Spezialwerkstoff wird den besonderen Sicherheitsanforderungen in optimaler Weise gerecht dank seiner Duktilität.

Vier Anforderungen an die Behälter stehen im Vordergrund:

  • sichere Umschließung des radioaktiven Inhalts,
  • Abschirmung der Strahlung,
  • Abführung der aus den radioaktiven Stoffen entwickelten Wärme,
  • Gewährleistung der Unterkritikalität (Unmöglichkeit einer Kettenreaktion).

Aus diesem Grund wurden für die Behälterherstellung strikte Spezifikationen eingeführt, deren Einhaltung während der Herstellung und der Fertigstellung kontrolliert wird.

Das technische Behälterprinzip der Transport- und Lagerbehälter sieht so aus:

  • Die Behälter sind mit zwei Deckeln verschlossen. Dieses "Doppeldeckelsystem" garantiert den sicheren Einschluss des radioaktiven Inventars.
  • Die Dichtheit der Behälter ist ununterbrochen überwachbar.
  • Spezial-Brennelementtragkörbe im Behälter sichern die Wärmeabfuhr von den Brennelementen an die Behälteroberfläche. Mit ihnen wird erreicht, dass die Brennelemente bei einer langfristigen Zwischenlagerung nicht beschädigt werden.
  • Darüber hinaus sichern die Brennelementtragkörbe die Unterkritikalität der Spaltstoffe, die in den bestrahlten Brennelementen noch enthalten sind.
  • Die Behälter sind so ausgelegt, dass sie selbst extremen Einwirkungen von außen, wie z. B. einem Flugzeugabsturz, standhalten. Der Nachweis dafür wurde in aufwändigen Versuchen und Berechnungen erbracht.