Als Materialtest-Reaktor spielt der Jules-Horowitz-Reaktor (JHR) in Frankreich eine bedeutende Rolle in der Entwicklung der Atomenergie. Montanstahl hat hierzu mit der Produktion und Anlieferung von HEB Edelstahl Trägern beigetragen.
Bild von Nuclear Engineering International
Der JHR wird derzeit errichtet. Der wassergekühlte und -moderierte Reaktor soll 2021 in Betrieb gehen. Zudem soll er beim Testen der Strukturen, Abschirmungen und Kühlsysteme eines Neutronen-Reaktors eingesetzt werden. Der JHR ist als Ersatz für die bestehenden europäischen Materialtest-Reaktoren vorgesehen. Diese wurden ursprünglich in den sechziger Jahren gebaut und sollen 2020 ausser Betrieb gehen. Der neue Reaktor befindet sich in Südfrankreich, in Cadarache. Dort liegt der grösste europäische Standort für nukleare Forschung. Neben dem JHR befindet sich auch die weltweit grösste magnetische Fusionsanlage – ITER – im Bau.
Bestrahlungsexperimente
Mit einer Leistung von etwa einhundert Megawatt unterstützt der Reaktor nukleare Tests, Forschung und die Produktion radioaktiver Isotope. Dabei müssen aussergewöhnlich hohe Sicherheitsstandards eingehalten werden. Als Drehkreuz für wissenschaftliche Forschung bietet der JHR die Möglichkeit für experimentelle Bestrahlung. Wissenschaftler können auch das Verhalten von Brennstoff und Material unter Bestrahlung analysieren. Der JHR wird dabei die doppelte Kapazität des ursprünglichen MTR Osiris haben. Der neue Reaktor bietet die Möglichkeit, zwanzig Experimente zeitgleich ablaufen zu lassen. So verfügt der JHR über eine Betriebskapazität von 260 Leistungstagen. Er wurde ausserdem entwickelt, um verbesserte Online-Kontrollen und ein Spaltprodukt-Labor einzubeziehen. Dieses ist zusätzlich mit der Brennstoffprobe unter Bestrahlung gekoppelt. Etwa zwanzig Bauunternehmen sind insgesamt an der Errichtung des JHR beteiligt. Grosse Meilensteine des Projekts waren die Installation der Kuppel im Jahr 2013 und die Entfernung der Schalung der Kuppel im Jahr 2015.
Training zukünftiger Wissenschaftler
Der neue Reaktor wird fortgeschrittene Modellierung und Simulation unterstützen. Dadurch können die Umgebungsbedingungen reproduziert werden. Dazu zählen Temperatur, Druck und Kühlmittelsysteme ebenso wie Fluss und Kühlmittelchemie. Ein Trainingssystem für zukünftige Wissenschaftler und das Betriebspersonal ist dabei von grosser Bedeutung. Der JHR wird von einem Konsortium unter der Französischen Kommission für Atomenergie und alternative Energien (CEA) errichtet. Das Konsortium ist für den Reaktor verantwortlich und gleichzeitig dessen Eigentümer. Alle Mitglieder des Konsortiums haben Stimmrechte und garantierten Zugang zum Reaktor. 2014 hatte die Europäische Union einen besonderen Mitgliedstatus. Zudem gab es elf weitere beteiligte Mitglieder.
Hilfseinrichtungen im Nebengebäude NAB
Der gesamte Komplex besteht aus einem Reaktorgebäude mit einem Durchmesser von 37 Metern. Es wurde aus verstärktem Stahlbeton errichtet. Zusätzlich wurde ein Nebengebäude gebaut. Dort befinden sich drei Speicherbecken für verbrauchte Ausrüstung und Brennstoff. Ein Kanal verbindet das Nebengebäude NAB mit dem Reaktor. Dadurch können abgebrannter Brennstoff und experimentelle Ausrüstung einfach transportiert werden.
Bild von jhrreactor.com
Das Nebengebäude verfügt ausserdem über vier heisse Zellen. Sie ermöglichen die Vorbereitung von Experimenten und die Untersuchung von unzerstörten bestrahlten Proben. Weitere Hilfseinrichtungen sind Dieselstromerzeuger für Notfälle und eine kalte Werkstatt, in der experimentelle Geräte zusammengebaut und getestet werden.
HEB Edelstahl Träger für den Reaktorkern
Montanstahl freut sich darüber, mehr als acht Tonnen äusserst hochwertiger HEB Edelstahl Träger geliefert zu haben. Sie bestehen aus der Güte 1.4307 und sind zwölf Meter lang. Aufgrund der strengen Anforderungen der Nuklearindustrie wurden die Edelstahl Träger unter Aufsicht eines unabhängigen Prüfers von AREVA hergestellt. Montanstahl ist stolz darauf, dass die hochwertigen HEB Edelstahl Träger das kritischste Element des Reaktors stützen, den Hauptreaktorkern.
Lieferung von besonders hochwertigem Edelstahl
Montanstahl hat mehrere Machbarkeitsanalysen mit Prototypenfertigung für die Herstellung der Spezialprofile durchgeführt. Diese HEB Edelstahl Träger bilden die Rahmen der Schiebetüren zwischen dem Reaktor und den Vorbereitungsbereichen für Brennstäbe und experimentelle Ausrüstung. Die Qualität der Laserschweissung muss die äusserst strengen Anforderungen an die Schweissnaht erfüllen. Jedes lasergeschweisste Profil muss zu einhundert Prozent eine metallurgische Analyse und Röntgenprüfung durchlaufen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schweissung die strengen Qualitätsanforderungen der Nuklearindustrie erfüllt und keine Fehler in der Schweissnaht vorhanden sind.
Der im JHR-Projekt verwendete Edelstahl muss von aussergewöhnlicher Qualität sein, um den Belastungen durch Spannungsrisskorrosion in Verbindung mit Bestrahlung standzuhalten. Experimente vor Ort werden ebenfalls dieses Phänomen sowie das Kriechschwellen von Strukturmaterialien untersuchen, um Wartung, Qualität und mögliche Degradation zukünftiger Kernreaktoren optimal beurteilen zu können.