Lokale Effekte im DWR-Kern infolge von Zinkborat-Ablagerungen nach KMV (Projekt-Abschlussbericht BMWi-Vorhaben "Zinkborat")

Im Falle eines Kühlmittelverluststörfalles (KMV) im Primärkühlkreislauf von DWR hat durch Korrosion im Kühlmittel (KM) freigesetztes Zink das Potenzial, in den Reaktorkern zu gelangen und sich bei Erwärmung (z. B. in Heißkanälen) in feste Korrosionsprodukte (Zinkborate) umzuwandeln.
Aus den Ergebnissen generischer Experimente im Rahmen der vorangegangenen BMWi-Vorhaben 1501467 und 1501430 ging hervor, dass für eine genaue Analyse und Bewertung von Zinkborat-Anlagerungen, speziell des zeitlichen Verlaufs während der Notkühlphase infolge eines KMV, die realen Randbedingungen nachgebildet werden müssen. Dies betrifft die thermohydraulischen Parameter sowohl bei der Zinkfreisetzung im Sumpf (Zinkquelle) als auch im Reaktorkern als mögliche Zinkborat-Senke. Diese Nachbildung ermöglicht eine Zuordnung der parallel ablaufenden Quelle-Senke-Mechanismen zueinander und einen Vergleich möglicher Abläufe für unterschiedliche KMV-Szenarien.
Mittels der experimentellen Umsetzung von Randbedingungen (KM-Chemie, Termperaturverläufe im Sumpf und im Kern) ausgewählter KMV-Szenarien in Laborexperimenten wurden die Zinkfreisetzung im Sumpf sowie mögliche Ausfällungen und Ablagerungen von Zinkborat im Kern (Schichtbildung auf BE-Oberflächen / mobile Partikel im KM) untersucht und charakterisiert. Die erzielten Ergebnisse eröffnen die Möglichkeit einer vergleichenden Bewertung unterschiedlicher KMV-Szenarien im Hinblick auf mögliche thermohydraulische Folgen im DWR-Kern.