B =1l Aktennotiz AN-HL=230 Abteilung: HL Bearbeiter: Prof., M, Taube /skh Visum: PD,# Betrifft: Salzschmelze-Reaktorentagung in Datum: 27 ,6,75 Fontenay-aux-Roses T 31 Seiten 16, - 18. Juni 1975 Zeichnungen Teilnehmer: Frankreich: Faugeras ) Lecoque ; CEA Brigadeau ) Fontenay-aux-Roses Romet ; Grossbritanien: Smith ) . Winfrith Simmons ) X Schweiz: Taube E.I.R. Verteiler| Abteitung | Name Expl. | Abtellung | Name Expl. GL Prof, H. Grinicher 1 ST Dr. G. Sarlos 1 Dr, P. Tempus 1l Dr. W. Seifritz 1 DO Bibliothek 3 HL Dr. J. Peter 1 Reserve 5 alle Gruppenleiter je 1 Dr. M. Furrer IN P. Moser X K.H. Bucher 1 ME Dr, K.H. Buob 1 G. Ullrich 1 PH Dr. J. Brunner 1 J. Ligou 1 AN-HL=-230 Seite 2 Thermische Salzschmelzebriiter in Frankreich Vor zwel Jahren wurde beim Commissariat d'Energie Atomique eine Projektgruppe flr den thermischen Salzschmelzereaktor gebildet. Im CEA wird dieses Projekt Uberwacht von Herrn Vendryes, welcher heute Chef der Delegation fiir nukleare Anwendungen in indu- striellen Massstdben ist. Vendryes war frilher verantwortlich fir den natriumgekiihlten, schnellen Brilter; jetzt befindet sich aber in seinem Bereich nicht nur der Natrium-Schnellbriiter sondern auch der thermische Salzschmelzebriter. Seither ist die finanzielle und moralische Untefstfitzung fir dieses Projekt eindeutig angestie- gen. Fig. 1 zeigt die Organisation dieses Projektes. Die ganze Arbeit ist aufgeteilt in drei grossere Teams. 1. Die Konzeptstudie Leiter: Faugeras (CEA) Stellvertreter: Israel (EDF) 3 Arbeitsgruppen sind hier beschidftigt: a) !"Core"-Gruppe: Leiter: Malherbe 10 Mitarbeiter, davon von der Electricité de France (EDF) aus der Industrie (Pechiney-Ugine-Kuhlmann und Technicatom) 4 vom CEA AN-HL~230 Seite 3 AN 9 LIYIML N QS% &3?5 WOy TP 2N o3z W ‘ .,xw,},g et o Drndif 7 Y B .NUN\.#\ .\~\$\ .\_NQ. Y G TP /NVAS SIS-SVFD FAUFNTYLN Y| L3S u.w\%\g-\_.aoo - L G = DL LS MR — LA « A nianve -l e Cgme P g3y NG VoI WQa v 335 = (VINFG L \w&%é,mo L QNG w0 1Yy M yn, g [AVITNY W u%?z; KNS YWIIwYIT K e Sy¥z9nto Al ~ o0, oD W ey = - InRWLI Y L/ “n/ \wdu.ino\o s | SYIIVCT U A ) s C T J\QO\QQ.\\\ * Q.‘.v\fld\% enl STAAONIN W Ay vI> /NI SLTYS R.“E.St; T '91d AN=-HL=-230 Seite 4 b) Gruppe_fir_Komponente: Leiter: . Ventre (EDF) 10 Mitarbeiter, davon 4 vom CEA 4 von der EDF 2 aus der Industrie c¢) Gruppe_fir Chemie: Leiter: Lecoque (CEA) 11 Mitarbeiter, davon 2 von der EDF 2 aus der Industrie 7 vwvom CEA 2. Materialstudie: (Graphit, Stahl, Molybdin, andere Komponente) 15 Mitarbeiter, davon 3 aus der Industrie 3. Chemische Prozesse: (Salzvorbereitung, analytische, chemische Tritiumprobleme) 6 Mitarbeiter, davon 1 aus der EDF 4y, Oekonomische Probleme: 2 Mitarbeiter (siehe Fig. 2) AN-HL-230 Seite 5 Fiir dieses Projekt sind total 56 Mitarbeiter beschiftigt davon 12 aus der EDF 9 aus der Industrie 35 vom CEA Etwa die Hdlfte dieser Mitarbeiter ist voll, der Rest ca. 50 % beschdftigt. Zeitablauf des Projektes ~ Ende 1975: Interner Bericht Uber die Realisierbarkeit des amerikanischen Projektes des 1200 MW elekt. Molten Salt Breeder Reactor (MSBR) mit geschmolzenem Thorium und U=233-Fluoriden und einer Brutrate von ~1.06, - Ende 1976: Bericht und entsprechende Unterlagen aus Studien und zahlreichen eigenen Experimenten lber einen "franzdsischen" Leistungsreaktor mit 1200 MWel (Diskussion lber Sicherheits- Probleme), - Ende 1977: Endbericht und ein Programm fir weitere Arbeiten mit dem Ziel Uber den Bau eines {liber 1000 MWel Reaktors in Frankreich zu entscheiden. Die wichtigsten Zielsetzungen flr diesen Reaktor wurden von der EDF folgendermassen formuliert: 1) Ein einfacher Salzschmelzereaktor, wenn ndétig mit geméssigter Temperatur flir die Erzeugung von Dampf. 2) Die Brutrate der ersten Generation muss nicht unbedingt grdsser als 1 sein, es genligt ein guter Konverter, pewrss g | Lhes D, f A.LECoc : - - : - Ecovonies - BEVOELL PRUGVARD . BupseT” | ’ ) ...... COUCEPTU AL STuUOIF S, ~MATERIALS CHENMTEA L IS o P. Fhuc ERAS _JTubies . STuDiE S g} he . ZSRAEL A GRAPHITE Sher . PuniFr, ..... — : Mrvsare |, VAV ODERECANITT ..... : OMlA - LOpLRgT heRoussEAay DAHETTE ' I BELLAICHE ! | GRENION R AVALyrieac. cHe: CORFE ; eormpoUENTS CHEMISTRY LORE X NC BRIGAUDEAU MAL HERBE [ VENTRE 4~ A.LECOCQ W TAcQuia _e : i STAIWLESS SrEEL LAFUREUX - ~Z— Rooiv | #C TAcQuiv v He LAVIESSE TRIT/um . GAMBiER . 1t~ CAMBILLARD by BOuRsgeers JARV Y 8 (lrocecee RAPEUNE. _ 2~ AUBERT b VAMDERECHNTT BERRY DoLieE EFFAVTIV. 1~ BERNARD Ny BAuBOiWV BARRE FoucauLr ~ | i, ROMET HoLypoenweE BEALARD LECOBUVRE o~| DANETTE AuBeEnRT YVARS ’ MacvE 4| . |MC BRI GAuDEAY SALN PORT RepeX 80N X | PIAICARELLO #/| JTARVY I . LAVGCE RO W HE LEBIHAY X |- PFERTzeL x| .. | . LAVGELOIS X L FUusSrier. = x NTANSARD i HE LE DrvAVN x| __ | . PeEAROT .. __ x| _ : . - L. | Fowueaurr < a|_. COMPOVENTS I s A SAvvLER R £ P B Roc, o |m § = MALRE o . . S AN ) o FROHM EDF I S . X FROIN] THOUSTRy @UK fiq‘(ed\mcm;_ . A ‘ ‘UWJ > Bf'«; \(,\\uuz - i} V. P 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) AN-HL-230 Seite 7 Der Brennstoffzyklus basiert auf U-233/Th-232, am Anfang wird man auch Uber U-235 und/oder Pu-239 nachdenken. (Selbstverstindlich wird es kein Briiter sein) Referenz-Leistung: 1200 MWel Sekundires Kilhlsystem; besser Natrium-Metallkiihlung als die amerikanische Fluoroborate., Die Electricité de France will ihre eigene Meinung haben und nicht nur auf derjenigen des CEA basieren., Deshalb: - hat man 12 Personen der EDF delegiert; partiell in Voll- zeit~Beschidftigung. - hat man auch die Neutronics selbst gerechnet. 1 Mann der EDF (Copier) war fir einen Monat in Oak Ridge um den Vergleich der Neutronics zu priifen. Die EDF schickt nun einen weiteren Mann nach Oak Ridge. - hat die EDF in den eigenen Computerrechnungen eine Kriti- kalitdtsabweichung von denjenigen der Amerikaner von nur 2% gefunden, Die EDF verlangt mehr realistische Struktur der Graphitbldcke, welche auf der Moglichkeit der franzdsischen Industrie basiert. Als weitere Variante will die EDF einen Hochtemperaturreaktor untersuchen, Nicht welil sie die Dampfparameter erhthen wollen, sondern well sie hoffen, mit diesem Reaktor den Massstrom zu reduzieren. Die EDF befirchtet Vibrationen in Rohleitungen (zwischen Core und Widrmeaustauscher) und verlangt deshalb auch die Ausarbeiltung einer Konzeption eines "integrierten Salzschmelzereaktors" mit Core, 2 Wi&rmeaustauschern, Pumpen usw., in einer Graphit- struktur und in einem Stahlgefdss, mit einer Arbeitstemperatur vonavuOOOC, d.h. unter der Salzschmelzetemperatur. AN-HL=-230 Seite 8 10) Die EDF hofft nun doch einen Hochtemperatur-Salzschmelze- reaktor zu erreichen, um die direkte Umwandlung mit thermo- elektrischen Elementen zu sichern. Effektivitdt der Energie- erzeugung: thermoelektrisch n' % 0,20 Dampfturbine n" = 0.40 totale Erzeugung Niot - n' + n" - nten" = 0,52 11) Die EDF glaubt nicht an die thermische Wasserzersetzung fir die Wasserstoffproduktion, eher ist die EDF vom elektro- lytischen Weg Uberzeugt; z.B. in der Nacht. Nach Meinung der franz®sischen Kollegen sind die Interessen der Electricité de France, welche sich in Richtung der Salzschmelze- Reaktoren bewegen, folgende: - die Enttduschung lUber die Kapitalkosten des Phoenix und des Superphoenix = die lange Verdopplungszeit dieses Briiters - die pessimistische Meinung Uber die zukiinftige Entwicklung auf dem Uranerzmarkt - Schwierigkeiten mit Brennstofftransport in Frankreich. Man hofft, dass der Salzschmelzereaktor folgende Eigenschaften haben wird: Kapitalkosten niedriger als LMFEBER - Verdopplungszeit kurz, weil sehr grosse spezifische Leistung (MWth/kg fissile) - neue Energiequelle: Thorium - hoOhere Temperatur fir eventuelle thermoelektrische Umwandlung AN-HL=-230 Seite 9 - kontinuierlicher Prozess im Kernkraftwerk (kein Transport des Brennstoffes) - sehr kleine Volumen der Abfille Die Industrie, der Konzern Pechiney-Ugine-Kuhlmann (PUK), sieht die Interessen in folgenden Eigenschaften der Salzschmelzereaktoren: - als Verbraucher des Graphits und Molybddn, da der Konzern hier liber sehr gute Erfahrung verfigt - chemische Reprocessing und chemische Vorbereitung des Brenn- stoffes kann in Zukunft von PUK Ubernommen werden - Hochtemperatur-Reaktor ohne Druck (etwa 130000 ist flr Fluoride fast ohne Druck mdglich) fllr thermochemische Prozesse - Thorium-Technologie (?). AN-HL=-230 Seite 10 Franztsische Salzschmelzeexperimente In Fontenay-aux-Roses, Saclay, Cadarache, Marcoule sowie in der Industrie laufen verschiedene Experimente: - Graphit-Reduktion mit kleiner Porosit&t, guten mechanischen Eigenschaften und kleinen thermischen Spannungen (siehe Tabellen 1, 2, 3, 4) - Im Reaktor "OSIRIS" in Saclay wird seit Anfang dieses Jahres franz6sisches Graphit, bei Temperaturen von 850°C und 13000C in Helium, bestrahlt. - In Fontenay-aux-Roses: Vertridglichkeitsexperimente Salz-Graphit, mit Graphit-Pumpen, Graphit-Rohren, Graphitwidrmeaustauscher (siehe Fig. 3), Beginn bei 400°c¢. Sekunddres Kihlmittel: Zinn Beginn: Ende dieses Jahres - Molybddn~Kapseln: das Schweissen im Elektronstrahl liuft sehr gut. Proben flir Vertridglichkeitsexperimente mit Salz- schmelzen bei 850°C und 1300°C werden vorbereitet. - In Zusammenarbeit mit Saclay-Grenoble hat man Molybd&nrohre mit einem Durchmesser von 1,2/1,0 cm und einer Linge von 5 Metern erreicht. Neues Verfahren: auspressen beil 1000°c. - Tritiumexperimente: Es 1ist gut bekannt, dass der thermische Salzschmelzereaktor etwa 2200 Ci Tritium pro Tag in einem 1000 MWel Leistungsreaktor produziert. In Fontenay-aux-Roses hat man erste positive Resultate in Deuterium-Experimenten erreicht, wobei man mit Gegendruck von Wasserstoff den Tritium~Ausgangsdruck um einen Faktor 50 reduziert hat. Experimente mit Tritium sind jetz angelaufen (in einem Milit&drlabor). Tabelle 1 ANALYSES CHIMIQUES - SEZCTION DE CAPTURE 3 tnation 26 3 Cindres Bore | Hucrogine! cmf;“ ) an CEA, - : caleuldd % : Nuances Provenance | N°CEA (ppm) (ppm) (rpm) & bz ; | i ¥ Py JHA,N 'S.ERS | 3703 g g PaxAsN C S.E.R.S 3708 250 0,90 14 4,52 g K Py SA,N S.ER.s | 376 405 0,19 45 3,78 ; o | 7477 C+ 3740 <5 0,23 <40 8,58 ? = | 8avo E Ct 3714 <5 0,24 20 3,72 % T | si250 H C+ 3724 4 0,05 <40 3,56 | | pzi29 5.ER.S | 3738 222 42 14 475 4, *g o 7477.(31) G C¥ 3749 100 3.5 16 " . 6.57 5 m‘§~ g270 (1) F C+ 3729 5 4,0 A5 - 4,27 ‘-:2:3’) :;"; ég. 54260 (1) K C# 3722 25 3,8 i0 6,73 Z | g7 | PaxAy(3mR) C+ 3735 8 2,8 44 5,89 = Pax (48F) = C+ ( : g2l AxF 5Q POCO 3743 1870 0,28 <40 5,6% | £2| AxFsal B POCO 3744 208 0.26 46 3,95 ' 2| AxF sqeed poco | 3715 | 28 i 0.23 16 3,75 | % Celle valeur est obfenue & partir de la formule établie pour des gqraphites nucldaires S.E.R.S @ . S = Gearbone + 0,844 [bora] + 1072 [candre] . ; Elle ne tient pas compte des autres éiements absorbents “(H,Li...) pouvent élre réparlis dans les divers grapiiles IT 23T19¢Q ' 0¢2~TH-NY Tabelle 2 CONDUCTIBILITE THERMIQUE (Wem-t°ct) Mesures C.E.A. Nuances Provenance | N°C.E.A. = '75io C" e d // A /o L /4 3 o | P3IHAN S.ER.S | 3703 1,60 | 4,23 _ 9 | PaXApN € S.E.R.S | 3708 1,46 | 446 | 079 | 079 { 0,69 | 0,69 o | PpJAgN - S.E.R.S | 3716 {82 | 447 | o087 | 060 | 072 | 0,50 I a | 7477 C#+ 3710 067 | 067 | 050 | 0550 | 047 | 047 ‘2 | 8270 E C# 3744 0,63 | 063 | 049 | 049 | 045 | 046 g 51260 H c+ 3724 0,85 0,50 0,45 PZ 129 5.E.R.S 3723 4,30 £,20 0,62 0.56 0,49 0,45 5 5 2| 7477 (31) G C+ 3719 083 | 083 059 | 059.! 950 | 0,50 w - . 3 |, S| 870 4D F C+ 3729 075 | 074 | 055 | 052 | 051 | 049 S = g S 1260 (1I) K C+ 3722 1,20 0.70 0,60 = |37 | P3XAp(38F) C+ 3735 1,40 1,50 | 0.75 078 | 0,64 | 0,67 o PaX (4BF) c+ g £|. AXF 5@ Pcco 3713 . 0,86 | 096 | 063 | 063 | 056 | 0,56 Z 8| AXF5ai B POCO 3744 1,05 | 442 | 066 | 069 | o5 | 0.6i Y 5= | AXF 5a8GH POCO 3715 123 | 427 |'073 | 076 | 065 | 0,66 07 Projet MSBR 0,7 0,3 0,25 3763(T) 2T 93189 0¢2-TH-NY Tabelle 3 PROPRIETES MECANIQUES (mesures a ¢5°C) Module d’Young | Rupture traction |Rupiure cainpressicn | E (daN.mm~%) Ry (daN.ecm=%) Re {daN.cnm?) Nuances Provenance { N°C.E.A. ' // L / JiL. /] L " P3 JHA2N S.E.R.S 3703 {100 800 150 420 530 530 5 | PaXAN € | SERS | 3708 1454 | 1084 | 205 | 426 | 735 | 746 w | P2JAzN- S.ER.S | 3716 4340 | 4070 207 | 456 780 | 670 a 7477 C# 3710 4050 | 4070 | 486 165 | 4410 | 4070 = 8270 E C+ 3744 4060 | 1030 | 220 235 | 4220 | {244 2 | s1260 H Ct 3724 | 700 1s | 68c | 685 91 pzi2g S5.ERS | 3738 780 600 38 50 380 320 5 L1 7477 (3I) G C+ " 3749 1170 240 | 4384 | {260 '% 29| 8270 (1) F C+ 3729 44133 | {085 | 319 174 | 4470 | 4380 3 [£8] stesonn K ct 3722 1090 200 17e T (g | PyXAg(22F) C+ 3735 4090 410 900 940 Y PaX (4BF) b C+ . 22| AXF 5Q POCO 3713 1280 | 4490 250 | 200 | 4400 | 1340 12_% AXF 501 B POCO 3744 1230 | 4430 280 320 | 4240 | 4350 5° | AxF saset POCO 3715 1270 | 4280 330 340 | 4370 | 4390 Projet MSBR 41330 350 ¢T 93Tag 0¢2~-TH-NV Tabelle 4 COEFFICIENTS DE DILATATION THERMIQUE - ArAES (a5 ep -t [ Zzg(w’?"c") anisclropie ?vw(éia?\j: an i Nuances | Provenance | N°CE.A. o fop e ey 1 // 4 74 4 L o - o | P3JHA,N S.ER.S | 3703 2,90 | 4.0 4,44 8| PaXxApN C S.ER.S | 3703 539 | 5,55 1,03 549 | 539 g | PaJApn S.E.R.S | 3716 .3 7477 C* 3710 4,60 4,67 1,0 = | 8270 E C+ 371 5,04 | 4,67 0,93 442 4,31 T | 54260 H c+ 3721 6,26 6,04 0,96 5,81 5,56 ? Pz 4129 S.E.R.S 3738 2,84 3,60 4,28 2,52 3,26 5 0| 7477 (31) G C+ 3719 3,89 3,87 4,0 3,5¢ | 3,55 5 1,5| eevoun F ct 3729 460 | 461 | 4.0 430 | 424 ‘-§ if—j.’g_} 54260 (11) K 3 3722 5,54 5,84 5,27 | §7 | PaXxAp(28F) C+ 8735 5,03 5,24 4,03 4,43 4,66 < Pax (48F) © | c# | 22| AxF 5Q POCO 3743 724 7,22 1,0 Z2| AxFsa4 B | POCO 2744 742 | 706 0,99 6,54 6,93 E< | Axr saBed PACO 3715 | Projet MSBR 095¢52<4,05 BT ©3Tag 0¢ 2~TH-NV == T -+ + j Fig. 3 :_B_%s_c ret "BRAUN _ 3 S -‘“-. ! -., T - 0 S / \g_m-fl no BLONDELLE _ o : { 0-5bars - 60 I 5 22 ] ’// ferans Thermiques = - | vanne PROLABO” 0582124 2 Cuve ep=6/40 il | é T Volume uflla-‘: A5 c,mst . ' ' o . B g & ; Enfretoise 7 . ot nireiovse | o (0] . N | 12 Eprouvelfas graphife Rondatle sapport = L i Sels fondus.44 cm? Telerances Geéneroles Ecrans Thermi ques = { MATIERE INDICE de RUGOSITE Etalom LCA S _,,.j_f TRAITEMENT PROTECTION : . p R OJ E T - 04 L] ‘ i . . P . ' . P4l ToilezA5 . 3i6L COMPATIBILITE GRAPHKHITE . SELS ‘ i ! : il nrest permis d'uliliser ce dessin qu'avee licence 1peacinle ov aviorization svpresse (loi du 11 Mers 1957} , _ COMMISSARIAT A p : o o E e i AE B R A N2 M venereie aromiaue | OSIT RIS B ECHELLE__ 1 pEssiNe PAR_ T Q U T IN : A bAr:_.fl.A_-__;lS_ VERIFIE PAR 9M3~ fi { 4 (=] L T e Y~ o W T AN-HL-230 Seite 16 Reprocessing=Experimente Seit Jahren l3uft in Fontenay das Fluoriden-Destillationsverfahren flir- die Oxidbrennstoffe aus schnellen Britern. Das Schema ist gut bekannt: Oxidbrennstoff (mit etwa 50'000 MWt/Tonne) Fluorierung v Fluoride, gemischt Uranhexafluorid i Destillation / \ Uran Spaltprodukte (in fester Form, in sehr kleinem Volumen., Dieser Prozess lduft auch mit Plutonium. Die bisherigen Erfahrungen sind sehr positiv., Die Apparatur ist sehr kompakt. Eine Hotzelle mit 3 Manipulatoren von etwa 9m x 9m x 4m hat einen Durchsatz von ~1 kg Brennstoff pro Stunde, d.h. etwa 7000 kg pro Jahr, was einem Leistungs- reaktor von ~1000 MWel entspricht. Es ist auch eine Glove-Box in Betrieb fiir das Fluoridverfahren von 1 kg/Stunde UO2/PuO Beta/Gamma). 5 (kein Die spezifisch, technologischen Probleme filir Salzschmelze-Reaktoren im Fluorid Reprocessing werden jetzt unter die Lupe genommen und 1976 experimentell sowie in Studien gepriift: - off-Gassystem - Separation seltener Erden - Protaktiniumseparation AN-HL=-230 Seite 17 Andere chemische Experimente Chemie in geschmolzenen Chloroaluminate (Mr., Berment bei Prof. Trimione?). Chemie der Reaktion Natrium=-Fluoride-Brennstoff (in geschmolzenem Zustand). Grund: die EDF will einen Salz/Natrium Warmeaustauscher ausniitzen, weil sie positive Erfahrungen mit Natrium/Wasser- dampf in Phoenix erreicht hat, Englischer Salzschmelzereaktor Die englischen Kollegen berichten Uber den schnellen Brutreaktor mit geschmolzenen Chloriden (2500 MWel), gekihlt mit Helium, mit Heliumturbine (siehe Fig. 1-10 nach englischer Nummerierung). Leider muss man in Harwell und Winfrith die Arbeiten in dieser Richtung stoppen, weil man alle Kraft in die folgenden zweil Probleme steckt: LMFBR und SGHWR. Die letzten Studien in England betreffen die Sicherheitsproblematik und werden uns im Juli zugestellt (not for publication}) Das wichtigste Problem: die Leackage des Pu in der Heliumleitung (trotz Druckdifferenz) wie auch die Dekontamination der Komponente. In Harwell werden nur noch kleine Korrosionsprobleme verfolgt (Dr. Asher). Der ehemalige Leiter des Salzschmelzereaktors, Dr. Dawson und sein enger Mitarbeiter Dr. Long wurden beide in das neue "Energy Technology Support Units" geschoben, wo Dr. Dawson nun Leiter ist. Diese neue Abteilung in Harwell wird sich mit Studien iUber alle nichtnuklearen Quellen der Energie, wie auch Energiespeicherung, Fernwirme usw. beschidftigen. AN-HL-230 Seite 18 I “‘f //7“'"” : };4 = K f@ii D D - 2500 MWe HELIUM COOLED MSF R REACTOR, INTERMEDIATE HEAT EXCHANGERS .& DUMP SYSTEM m\g Bmg M o d ' FIG.I endl ban M AN-HL-230 Seite 19 | ¢ -, o Pt o [0_.\..1'?A —. CORE SALT —» BLANKET SALT — —& HELNUM (o] 3 oM 2 PONPEIE | | 3 2500 MWe HELIUM COOLED MSFR REACTOR & INTEGRATED GAS TURBINE PLANT WITHIN PCV SECTION A-A FIG.2 a AN-HL=-230 Seite 20 SCALE "B SECTION B FIG.2b AN-HL-230 Seite 21 o S i —_——g e L < o+ sc.,«fig e N SECTION C-C FIG.2c¢ AN-HL~230 Seite 22 ety T I 2500 MWe HELIUM COOLED MSFR REACTOR & INTEGRATED GAS TURBINE PLANT WITHIN PCV - PLAN SECTIONS - FIG.3 AN-HL-230 Seite 23 o4 o~ + ' T ) é(i l.- .u i | | N UNES | S | o 'f, T B e a2 S (oY) A A= S IS 5 S [ " GO b i Y j!‘ AN g it - z FHHH‘—-—H*L -—-"H"L—J“—-HHHLL | b i L"-._JH_J"LH \ 2 3 > AN e 3 % | “ . i t [ 3 | L i ' ." E 3 ‘ * .VL.J . EU .‘ - Loacat B8 xw ..... A i 1 — SCALE 2500 MWe HELIUM COOLED MSFR z i — BUILDING & AUXILIARY PLANT LAYOUT — ELEVATION FIG.4 AN-HL=-230 Seite 24 g@/a %w@@ @C@ /’ .\ 7, . ‘ e $ .. ., L A > s, . " -V 04 — B 0 Q \ CAL 2500 MWe HELIUM COOLED MSFR BUILDING & AUXILIARY PLANT LAYOUT — PLAN FIG.5 AN-HL~230 Seite 25 3OM DIA. N - Nes® ' \® o s Tal~ - - - - @ e ®» © ©® ® ® ® @ :° o bl T 3 2.2 s 2 2,0 0 P 0 0 IOM AR i) SCALE 2500 MWe HELIUM 'COOLED MSFR PRESTRESSED CONCRETE VESSEL-OUTLINE FIG.6 TEMPERATURE °C HOO + 21050° 1000+ 9001 850° 60 bars 8001 HPT 700 4 651° 600+ LPT 500 3° 19O bars 400- 300+ CYCLE EFFICIENCY 041 RECUPERATOR EFFECTIVENESS 0-83 2004 100 ad’ o 32.7bars |7.9Dars 30 32 - 34 - 36 38 40 : KJ ENTROPY R - T . ‘ — 3 { -;% < & CwW CW o T 2\ E— & - T - . ; | T © W L\ s s S o o ) o 9 3 REACTOR V & s < (8] o - v £ A ¥l <= | o U U L BYPASS OR THROTTLE I ‘l" Ayt - ""“"’""“"JDQ o i b\\ = i [ = | ~~ T LPT HPT LPCI——HPC M ) i.’/ L"-’"J L__,—-‘-‘ r\‘ R S 2500 MWe HELIUM CCOLED MSFR GAS TURBINE CYCLE FI1G.7 AN-HL=-230 Seite 26 AN-HL=-230 Seite 27 - OUTER CONTAINMENT i | |- i J 1 i . i - Y W W o Arih i ey T L Ly BT - e —— b b m—r PUMP Ap l 23.0—|¢ Pm! | N I 19.5 329 \s./ ) . ~~Ner— 18-4 L)‘ ru 1 kel ~622 179 . IBoQ | ~— 60@@ 1 | conilp—— e See e - ALL PRESSURES IN BARS FOR FULL POWER CONDITION. @ SEALING He TO ATMOSPHERE. . FLOW RESTRICTION 25C0 MWe HELIUM COOLED MSFR PRESSURE DISTRIBUTION & CONTAINMENT ENVELOPES FIG.8 REACTOR AN-HL=250 2500 MWe HELIUM COOLED MSFR SIZE COMPARISON OF MSFR WITH CFR & HTR R C CONTROL Seite 28 T TURBINES S SERVICES F FUEL HANDLING SG STEAM GENERATING PLANT A ADMINISTRATION T F R $G c ” ; | " PEIIUE o il v i el N T CFR 2 X 1300 MWe : S ''ah . ]_.___..'_ - 1 AES l Jd - e o Fn . @ HTR 2% 1300 MWe e F_ RET / ] — | MSFR L 50 . 100M , | X 2500 MWe SCALE - FIG. 10 AN-HL=230 Seite 29 Die englische Central Generating Electrical Board beschiftigt sich jetzt intern mit der Studie Uber die Salzschmelzereaktoren (inklusive Chloride) und bereitet die Entscheidung fir die Zukunft vor, (Notabene: CGEB hat auch von uns (EIR) Daten Uber den schnellen Salzschmelzereaktor verlangt.) Schweizerische Gruppe Prof. Taube hat genauer Uber die zwei letzten Arbeiten im EIR be- richtet. - Transmutation von Cs=137 und Sr-90 im Hochflussreaktor mit Salz- schmelzen (auch mit Fluoriden mdglich.) - Schneller Briiter mit geschmolzenen Fluoriden von Pu-239/U-238, Beide Themen, speziell das erste, hat das Interesse der Franzosen geweckt. Man hat uns gebeten, die Arbeiten weiter zu filihren und so das franz&sische Projekt flir MSBR zu ergénzen, Organisationsfrage der Zusammenarbeit im Bereich der Salzschmelze- reaktoren Frankreich - Grossbritanien - Schweiz (eventuell auch die Vereinigten Staaten) 1) Der Salzschmelzereaktor-Club will man mit den Englindern, trotz deren Schwierigkeiten, weiterfilihren. 2) 3) 4) AN-HL-230 Seite 30 Man wird im Namen des Clubs an EBASCO-DeBoiblanc schreiben und Kontakte feststellen. Das franzdsische Team 14dt unseren Dr. Furrer im September fiir ca. 1 Woche nach Fontenay-aux-Roses ein. Das EIR-Team ist interessiert an den Experimenten: - geschmolzene Fluoride, im "SAPHIR" - on-line kontinuierliche Extraktion von zwel Spaltprodukten Telluriumi weil sehr korrosiv fiir Ni-Legierung Iod; als eines der gefihrlichsten Nuklide fir die Umwelt, Die Franzosen haben sehr grosses Interesse an dieser Zusammenarbeit. Genauere Besprechungen werden im August stattfinden. 5) 6) Das EIR-Team fiuhrt die Nukleonics=-Rechnungen iber den Fluorid- Reaktor mit folgenden Varianten: - schneller Briter mit U=233 und Th-232 Fluoriden - schneller Briter mit Pu-239 und U-238 Fluoriden. Die Franzosen sind an diesen sowie an den sogenannten gemischten Brennstoffzyklen sehr interessiert und wollen diese Zusammen- arbeit unterstiitzen. Im Oktober ev, November kommen die Herren aus CEA und EDF (ev. PUK) zu uns nach Wirenlingen. Es werden zwel Vortrige Uber Salzschmelzereaktoren gehalten. Es widre interessant auch die schweiz., Kraftwerke und Personen aus der Industrie dazu einzu- laden. AN-HL=230 Seite 31 7) Die Franzosen (CEA, EDF und PUK) haben mit den Amerikanern eine Zusammenkunft in Oak Ridge festgesetzt (Frilhling 1976). Thema: Die direkte Zusammenarbeit beim "Bau" des Reaktors, Bemerkung: Es wire sehr winschenswert, dass das EIR zu diesem Zeitpunkt auch persbnliche Kontakte mit Oak Ridge aufnehmen wiirde.