Kernkraftwerk Dounreay

Kernkraftwerk Dounreay
Zufahrt zur Anlage mit dem DFR-Reaktor im Vordergrund und dem PFR-Gebäude rechts im Hintergrund. Nicht im Bild: Der MTR befindet sich am nördlichen Teil der Anlage. Vulcan/Naval Reactor befindet sich am westlichen Ende.
Zufahrt zur Anlage mit dem DFR-Reaktor im Vordergrund und dem PFR-Gebäude rechts im Hintergrund. Nicht im Bild: Der MTR befindet sich am nördlichen Teil der Anlage. Vulcan/Naval Reactor befindet sich am westlichen Ende.
Lage
Kernkraftwerk Dounreay (Highland)
Kernkraftwerk Dounreay (Highland)
Koordinaten 58° 34′ 44″ N, 3° 45′ 0″ WKoordinaten: 58° 34′ 44″ N, 3° 45′ 0″ W
Land Großbritannien
Daten
Eigentümer United Kingdom Atomic Energy Authority, MoD, Royal Navy, NDA
Betreiber UKAEA, AEA Technology, NDA, Royal Navy, MoD
Projektbeginn 1955
Kommerzieller Betrieb 1. Okt. 1962
Stilllegung 31. März 1994

Stillgelegte Reaktoren (Brutto)

3  (265 MW)
Eingespeiste Energie seit Inbetriebnahme 7.671 GWh
Stand 1. August 2007
Die Datenquelle der jeweiligen Einträge findet sich in der Dokumentation.

Das Kernkraftwerk und die Nuklearforschungsanlage Dounreay[1][2] liegen nahe einer verfallenen Burg[3] in der Grafschaft Caithness im Verwaltungsbezirk Highland an der Nordküste Schottlands. Diese Burg befindet sich heute auf einem Gelände, das von der United Kingdom Atomic Energy Authority (UKAEA) und dem Verteidigungsministerium (Ministry of Defence, MoD) und der Royal Navy genutzt wurde. Das Gelände ist als Standort mehrerer kerntechnischer Anlagen bekannt, von denen drei der UKAEA gehörten und von dieser bis 31. März 2008 betrieben wurden. Aktuell befindet sich die Anlage im Um- und Rückbau durch die Nuclear Decommissioning Authority (NDA).

Geschichte

Das Dounreay Nuclear Power Development Establishment (NPDE)[4] wurde – wie auch das Kernkraftwerk Bradwell – neben einem ehemaligen Militärflugplatz eingerichtet.[5] Es wurde in den frühen 1950er Jahren als Zentrum für die Entwicklung des Schnellen Brutreaktors[6] und des zugehörigen Brennstoffkreislaufs (Brennelementfertigung, Wiederaufarbeitung) ausgewählt.[7] Der Standort wurde zum Hauptarbeitgeber der Region und des wirtschaftlichen Aufbruchs der nahe gelegenen Stadt Thurso.[8] Die Stadt ist auch unter dem Namen "Atomic Town" bekannt. Die neuen Einwohner wurden als "Atomics" bezeichnet.[9]

Im Jahr 1988 entschloss sich die Britische Regierung (analog zu den Programmen aus Frankreich und Deutschland) zum Ausstieg aus dem Programm für schnelle Reaktoren (Brutreaktoren).[10] Ab diesem Zeitpunkt waren die öffentlichen Mittel zur Forschung rückgängig und eine Kommerzialisierung wurde angestrebt.

Im Jahr 2004 bzw. 2009 (nach dem Jahr der Kritikalität des DFR) wurde der Standort Dounreay 50 Jahre alt.[11][12]

Organisation

Der Anlagenkomplex wird von der britischen Atomaufsicht, der Office of Nuclear Regulation (ONR), reguliert.[13]

Prototype Fast Reactor (PFR) (Aufnahme von circa 1979)
Das kugelförmige Reaktorgehäuse des von 1961 bis 1977 betriebenen DFR

Der Standort und die Umgebung wird von der Scottish Environment Protection Agency (SEPA) überwacht.[14][15]

Die Sicherheit wird von der Civil Nuclear Constabulary, einer Polizeieinheit für Nuklearanlagen in Großbritannien, gewährleistet.

Anlagen

Forschungsreaktor

Am Standort gab es den Dounreay Material Test Reaktor (DMTR), einen Forschungsreaktor, der 1958 kritisch wurde.[16]

Schnelle Reaktoren

Es existieren zwei Blöcke: Der Dounreay Fast Reactor (DFR) und der Prototype Fast Reactor (PFR).[17][18] Der Reaktor DFR wurde am 14. November 1959 kritisch,[12] der Reaktor PFR am 1. März 1974.[19] Ihre Stilllegung erfolgte 1977 bzw. 1994.

Militärische Nutzung und Anlagen

Das britische Verteidigungsministerium betrieb hier 40 Jahre lang eine Einrichtung mit der Bezeichnung Vulcan NRTE (Vulcan Naval Reactor Test Establishment, umgangssprachlich Vulcan), in der Nuklearantriebe für die Atom-U-Boote der Royal Navy entwickelt wurden. Die Einrichtung ist auch unter dem Namen Admiralty Reactor Test Establishment (ARTE) bekannt.[20]

Weitere Anlagen am Standort Dounreay

Außer den drei vor allem aus wirtschaftlichen Gründen (gestrichene Subventionen) stillgelegten Reaktoren (DFR, PFR und MTR) und zahlreichen Einrichtungen zur Abfallbehandlung befinden sich auf dem Gelände auch zwei stillgelegte Wiederaufarbeitungsanlagen:

Die erste Anlage ist die MTR Fuel Reprocessing Plant D1204 zur Rückgewinnung von hoch angereichertem Uran aus abgebrannten Brennelementen in- und ausländischer Materialtestreaktoren (MTR). Unter anderem wurden Brennstoffe aus den MTR-Reaktoren in Dounreay und Harwell wiederaufgearbeitet. Die Anlage war seit 1958 in Betrieb.

Eine zweite Anlage diente zur Wiederaufarbeitung des hoch angereicherten Brennstoffs aus dem Brutreaktor DFR. Die Anlage wurde von 1975 bis 1979 zur Anlage D1206[21] umgebaut, in der abgebrannter Mischoxid-Brennstoff aus dem Brutreaktor PFR aufgearbeitet wurde.[22]

Ende der 1990er Jahre wurden in Dounreay rund 88 t Natrium des KNK II (Karlsruhe) entsorgt.[23]

Störfälle

Am 10. Mai 1977 wurde ein flüssiges Gemisch aus zwei Kilogramm Natrium und Kalium (NaK) in einen 65 Meter tiefen Schacht hinab gelassen. In dem Schacht lagerten unter anderem abgebrannte Brennelemente aus den 1960er Jahren. Diese unterirdische Deponie war zur Abschirmung der radioaktiven Strahlung mit Meerwasser überflutet.[24] Aus der Chemie ist bekannt, dass reines Natrium und Kalium in flüssiger Form sehr stark mit Wasser reagieren. Es kam zu einer Explosion, durch die radioaktives Material in den Untergrund gelangte und offenbar weithin verbreitet wurde. Die etwa sieben Tonnen schwere Betonabdeckung des Schachts wurde dabei etwa vier Meter weit weg geschleudert, eine Stahlabdeckung mit einem Durchmesser von anderthalb Metern flog etwa zwölf Meter weit. Teile aus dem Schacht flogen bis an den etwa 40 Meter entfernten Strand – andere Teile wurden bis zu 75 Meter entfernt gefunden. Im Küstenvorland wurden seit 1983 jährlich mehr als zehn radioaktive millimetergroße Partikel gefunden, eines davon an einem viel besuchten Strand. Bekannt wurde der Vorfall erst durch einen Bericht einer Kommission des zuständigen Gesundheitsministeriums im Jahr 1995. Das Küstenvorland von Dounreay wurde daraufhin abgesperrt.[25][26][27][28]

Nach der Entdeckung eines kleinen Lecks im Kühlkreislauf bei der Dekommissionierung wurde der Betrieb von D1206 im Oktober 1996 zunächst vorläufig eingestellt. Im Juli 2001 entschied die britische Regierung, den Wiederaufarbeitungsbetrieb definitiv nicht wieder aufzunehmen.

Aktuelle Aktivitäten und Rückbau

Die Planungen für den Rückbau der Anlagen wurde im Jahr 2000 begonnen,[11] dazu wurde die Dounreay Site Restoration Ltd (DSRL)[29] am Standort von der Nuclear Decommissioning Authority (NDA) beauftragt.[12]

In Dounreay ist ein Endlager für radioaktive Abfälle vorgesehen, um die Abfälle aufzunehmen, die beim Rückbau der kerntechnischen Anlagen anfallen.[30]

Inzwischen wurde die Verarbeitung von Kernbrennstoffen eingestellt und mit den Rückbauarbeiten begonnen.[31] Am 1. April 2005 ging das Gelände in das Eigentum der Nuclear Decommissioning Authority über, und seit 1. April 2008 werden die meisten Anlagen auch von dieser betrieben.[32]

Wegen des Vorkommens radioaktiver Verbindungen aus Uran und Plutonium auf dem gesamten Gelände wird die Anlage als Sicherheitsrisiko angesehen und streng bewacht. Stand 2019 wurde rund die Hälfte der Brennelemente entfernt.[33]

Die Anlage oder Teile der Anlage Vulcan sind (Stand 2022) im Gespräch über den Rückbau.[34]

Am 1. April 2023 ging Dounreay (vormals Dounreay Site Restoration Ltd (DSRL))[35] in die Magnox Ltd., einem Teil der NDA, über.[36] Der Abschluss des Rückbaus (Stand 2013) ist für 2025 geplant.[37]

  • Schema des DFR
    Schema des DFR
  • Der DFR im Oktober 1986
    Der DFR im Oktober 1986

Daten der Reaktorblöcke

Das Kernkraftwerk Dounreay hatte drei Reaktoren, davon waren zwei kommerzielle Leistungsreaktoren:[19]

Reaktorblock Reaktortyp Netto-
leistung 		Brutto-
leistung 		Baubeginn Netzsyn-
chronisation 		Kommer-
zieller Betrieb 		Abschal-
tung
Dounreay DFR Schneller Brutreaktor 11 MW 15 MW 01.03.1955 01.10.1962 01.10.1962 01.03.1977
Dounreay MTR Forschungsreaktor/Materialtestreaktor n. r. n. r. Ende 1950 n. r. 1958 (Kritikalität) 1969
Dounreay PFR Schneller Brutreaktor 234 MW 250 MW 01.01.1966 10.01.1975 01.07.1976 31.03.1994

Literatur

Berichte und Andere

Fachartikel

  • R.D. Smith: A review of the United Kingdom fast reactor program - March 1983. International Atomic Energy Agency (IAEA) 1983 (englisch, iaea.org).
  • David Dickson, Alison Abbott: Britain prepares to leave European fast-breeder reactor programme. In: Nature. Band 360, Nr. 6400, November 1992, S. 93–93, doi:10.1038/360093a0 (englisch).

Fachbücher

  • A. M. Judd: Fast Breeder Reactors: An Engineering Introduction. Pergamon Press, 1981 (englisch, archive.org).
  • Robin Taylor: Reprocessing and Recycling of Spent Nuclear Fuel (= A volume in Woodhead Publishing Series in Energy). Elsevier, 2015, ISBN 978-1-78242-212-9, doi:10.1016/C2013-0-16483-5.

Sachbücher

  • William A. Paterson: 50 Years of Dounreay. North of Scotland Newspapers, Wick, Caithness, Scotland 2008 (englisch, archive.org [abgerufen am 25. Juni 2023]).

Artikel, Reporte etc.

  • DSRL: Dounreay 2021. (englisch, gov.uk [PDF]). Broschüre mit umfangreichen Details und Fotomaterial.

Videos

Webseiten

Einzelnachweise

  1. ↑ Walt Patterson: Fast Breeder Reactor Programs: History and Status. Hrsg.: International Panel on Fissile Materials. 2010, ISBN 978-0-9819275-6-5, Fast Breeder Reactors in the United Kingdom (englisch, fissilematerials.org [PDF; abgerufen am 25. Juni 2023]).
  2. ↑ J. W. Kendall, T. M. Fry: The Dounreay Fast Reactor Proiect. In: Proceedings of the International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, held in Geneva, 8 August - 20 August 1955.: Volume 3,: Power reactors. Band 3. UN, 1956, S. 193 ff. (englisch, un.org [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  3. ↑ Caithness.Org - Caithness Castles : Dounreay Castle. Abgerufen am 29. Juni 2023 (englisch).
  4. ↑ Linda M. Ross: Dounreay: Creating the Nuclear North. In: The Scottish Historical Review. Band 100, Nr. 1, April 2021, ISSN 0036-9241, S. 82–108, doi:10.3366/shr.2021.0498 (englisch, euppublishing.com [abgerufen am 26. September 2023]).
  5. ↑ Dounreay 2023. Gov.uk, 3. April 2023, abgerufen am 19. Juni 2023 (englisch).
  6. ↑ L J Koch, H C Paxton: Fast Reactors. In: Annual Review of Nuclear Science. Band 9, Nr. 1, Dezember 1959, ISSN 0066-4243, S. 437–472, doi:10.1146/annurev.ns.09.120159.002253 (englisch, annualreviews.org [abgerufen am 25. Juni 2023] Details zu Dounreay an mehreren Stellen im Artikel.).
  7. ↑ J D Frew, D Thom, T D Brown: Experience of Prototype Fast Reactor Fuel Reprocessing. In: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Power and Process Engineering. Band 201, Nr. 4, November 1987, ISSN 0263-7138, S. 249–258, doi:10.1243/PIME_PROC_1987_201_032_02 (englisch, sagepub.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  8. ↑ The Atomics: The early days of Scotland's first nuclear families. In: BBC News. 2. November 2022 (bbc.com [abgerufen am 15. August 2023]).
  9. ↑ Alison Campsie: Meet the 'Atomics': The new arrivals in a Scottish town that expanded at a nuclear rate. National World Publishing, 18. September 2021, abgerufen am 26. September 2023 (englisch).
  10. ↑ A. M. Judd, K. F. Ainsworth: Fast reactors in the U.K. 1946–1996. In: Energy. Band 23, Nr. 7-8, Juli 1998, S. 609–617, doi:10.1016/S0360-5442(97)00072-8 (englisch, elsevier.com [abgerufen am 14. Juli 2023]).
  11. ↑ a b Dounreay 50 years on - Nuclear Engineering International. In: Nuclear Engineering International. Progressive Media International, 23. März 2004, abgerufen am 14. Juli 2023.
  12. ↑ a b c Dounreay 50th anniversary marked. 9. November 2009 (englisch, bbc.co.uk [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  13. ↑ ONR - Sites that we regulate: Dounreay. ONR, abgerufen am 26. September 2023 (englisch).
  14. ↑ Radioactive substances | Scottish Environment Protection Agency (SEPA). Scottish Environment Protection Agency, abgerufen am 17. August 2023 (englisch).
  15. ↑ Monitoring of beaches near Dounreay information leaflet. Gov.uk, abgerufen am 17. August 2023 (englisch).
  16. ↑ NDA, Dounreay: Lifting the lid on the dismantling of Dounreay’s Material Test Reactor. Gov.uk, 10. Februar 2022, abgerufen am 15. August 2023 (englisch).
  17. ↑ S. E. Jensen, P. L. Oelgaard: Description of the prototype fast reactor at Dounreay. 1. Dezember 1995 (englisch, osti.gov [abgerufen am 25. Juni 2023] PDF ist dort verlinkt.).
  18. ↑ William Macrae: The prototype fast reactor at dounreay. In: Electronics & Power. Band 20, Nr. 14, 8. August 1974, ISSN 2053-7883, S. 581–584, doi:10.1049/ep.1974.0435 (englisch, theiet.org [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  19. ↑ a b Power Reactor Information System (PRIS) - Country Details (GB). IAEA, abgerufen am 25. Juni 2023 (englisch, Dort die Reaktordetails zu DFR und PFR.).
  20. ↑ Gareth Michael Jones: Introduction. In: The Development of Nuclear Propulsion in the Royal Navy, 1946-1975. Springer International Publishing, Cham 2022, ISBN 978-3-03105128-9, S. 1–22, doi:10.1007/978-3-031-05129-6_1 (englisch, springer.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  21. ↑ H. G. Sutherland, S. Beckitt, A. B. Potts: Fast reactor fuel reprocessing plant D1206: disassembly cave window 4 replacement. In: Remote techniques for hazardous environments. Thomas Telford Publishing, 1996, ISBN 978-0-7277-5192-8, S. 219–226, doi:10.1680/rtfhe.25370.0035 (englisch, icevirtuallibrary.com [abgerufen am 14. Juli 2023]).
  22. ↑ GEORGIAN NUCLEAR MATERIAL AT DOUNREAY. In: Parliament.uk, House of Commons (Hrsg.): Select Committee on Trade and Industry. Ninth Report, 28. Juli 1998 (parliament.uk [abgerufen am 14. Juli 2023]).
  23. ↑ R. Bowser, J. Farquhar, R. Currie: The design, construction, commissioning and operation of a plant at Dounreay to dispose of sodium from KNKII. 1. November 1997 (osti.gov [abgerufen am 14. Juli 2023]).
  24. ↑ St. Galler Tagblatt, 10. Febr. 1998, Artikel „Schnelle Brüter sind derzeit nicht notwendig“
  25. ↑ HOT PARTICLES AT DOUNREAY
  26. ↑ Blairs Tricks und der Testfall Dounreay. Die Zeit Nr. 25, 1998
  27. ↑ Dounreay chiefs played down major blast at plant. The Scotsman, 14. Juli 2005 (online)
  28. ↑ Gewagte Mixtur, Der Spiegel 1/1998, S. 140
  29. ↑ Supply chain to play key role in decommissioning projects at Dounreay. In: Dounreay. Gov.uk, 23. April 2019, abgerufen am 14. Juli 2023 (englisch).
  30. ↑ DBE GmbH: Weltweite Aktivitäten (Memento vom 17. August 2011 im Internet Archive)
  31. ↑ S. Beckitt: 24 - Decommissioning of legacy nuclear waste sites: Dounreay, UK. In: Nuclear Decommissioning (= Woodhead Publishing Series in Energy). Woodhead Publishing, 2012, ISBN 978-0-85709-115-4, S. 701–744, doi:10.1533/9780857095336.3.701 (englisch, sciencedirect.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  32. ↑ ONR - Sites that we regulate: Dounreay. Office for Nuclear Regulation, 13. April 2023, abgerufen am 14. Juli 2023 (englisch).
  33. ↑ Half the fuel gone from iconic Dounreay reactor. In: Dounreay. Gov.uk, 11. Oktober 2019, abgerufen am 25. Juni 2023 (englisch).
  34. ↑ Iain Grant: NDA in line to take on Vulcan decommissioning role at Dounreay. In: John O'Groat Journal and Caithness Courier. Highland News and Media, 25. März 2022, abgerufen am 14. Juli 2023 (englisch).
  35. ↑ J. B. Gunn: A unique journey in preserving nuclear industrial heritage. 6. Juni 2012, S. 175–186, doi:10.2495/DSHF120141 (englisch, witpress.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
  36. ↑ Dounreay has successfully joined with Magnox Limited. 3. April 2023, abgerufen am 19. Mai 2023 (englisch).
  37. ↑ A look inside the Dounreay Fast Reactor. In: The Engineer. Mark Allen Group, 5. Januar 2013, abgerufen am 25. Juni 2023 (englisch).
Kernkraftwerke im Vereinigten Königreich
Geplant / in Bau

Hinkley Point C • Sizewell C

In Betrieb

Hartlepool • Heysham • Sizewell B • Torness

Außer Betrieb

Berkeley • Bradwell • Calder Hall • Chapelcross • Dounreay • Dungeness A, B • Hinkley Point A, B • Hunterston A, B • Oldbury • Sizewell A • Trawsfynydd • Windscale • Winfrith • Wylfa