Auftrag
Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Brennstoff für gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren (HTGR) gemäß den technischen und funktionalen Spezifikationen für die Brennelementfabrik von Jimmy in Le Creusot, Frankreich. NUKEM war für die Auslegung und Integration des entsprechenden Brennelementfertigungsprozesses verantwortlich.
Nach erfolgreichem Abschluss des ersten Projektes wurde NUKEM von Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. damit beauftragt, weitere Machbarkeitsstudien zu realisieren. Diese beschäftigen sich mit der Untersuchung der wichtigsten Aspekte der durchzuführenden ferngesteuerten Arbeiten für den beschädigten Block 1 des Kernkraftwerks Fukushima I und der Identifikation der wesentlichen Risiken.
Beschreibung
Jimmy Energy entwickelt und vertreibt kleine modulare Reaktoren (SMRs) auf Basis der HTGR-Brennstofftechnologie zur Bereitstellung von Prozesswärme für industrielle Anwendungen. Das in der Entwicklung befindliche SMR-Konzept nutzt in Graphitblöcke eingebettete zylindrische Brennelemente (Fuel Compacts). Die zugehörige Brennelementfabrik ist für die Herstellung von Brennelementen ausgelegt, die auf 19,75 % U-235 angereichertes Uran enthalten, auch bekannt als HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium). Im Rahmen mehrerer Partnerschaften zur Herstellung von TRISO-Brennelementen liegt der Schwerpunkt zunächst auf der technischen Auslegung des HTGR-Brennelementfertigungsprozesses. Das Projekt zwischen Jimmy Energy und NUKEM wurde in zwei Phasen zwischen 2022 und 2025 durchgeführt.
Das Projekt bestand aus vier Studien: Kostenschätzung einer heißen Zelle für die Beprobung der geschmolzenen Brennelemente, Erzeugung eines Durchbruchs in den Wänden zwischen Reaktorgebäude und Abfallbehandlungsgebäude inklusive fernbedienter Installation zweier Abschirmtore, Design eines Zellenkomplexes zur Vermessung bzw. Verpackung von Proben der geschmolzenen Brennelemente, Fernbediente Installation einer Absperrklappe am Zugang zum Sicherheitsbehälter.
Dienstleistungen
NUKEM erbrachte Basic und Detail Design Planungsleistungen für den finalen Brennelementfertigungsprozess. Dazu gehörten die Erstellung technischer Spezifikationen für die Anlagenausrüstung der Brennelementfabrik sowie die Entwicklung technischer Ausschreibungsunterlagen für Ausrüstung mit langer Vorlaufzeit. Darüber hinaus beriet NUKEM Jimmy während des gesamten Projekts hinsichtlich des Genehmigungsverfahrens sowie in Fragen der nuklearen Sicherheit.
NUKEM erbrachte die folgenden Dienstleistungen: Umfassende Standardbewertungsmethode für die Auswahl der am besten geeigneten Konzepte, Konzeptentwurf von bevorzugten Konzeptvariationen, 3-D Modellierung von Arbeitsbereichen, die verschiedene Szenarien und spezielle Ausrüstung abdeckten, Realisierung von operativen Ablaufdiagrammen, detaillierten Kostenabschätzungen, Engineering- und Betriebsablaufpläne, Empfehlungen zu den für die Konzepte am besten geeigneten Standardtechnologien und die notwendigen Verbesserungsvorschlägen.
