Wozu dienen POLLUX-Behälter?
Die POLLUX-Behälter wurden von der Gesellschaft für Nuklear-Behälter mbH (GNB) für die direkte Endlagerung abgebrannter Brennelemente entwickelt. Sie könnten in eine tiefe geologische Formation, beispielsweise ein stillgelegtes Salzbergwerk, verbracht werden. Ob hier eines Tages Pollux-Behälter zum Einsatz kommen, ist aber offen.
Der POLLUX besitzt einen Schmiedestahl-Innenbehälter, der verdichteten Atommüll aufnehmen und den Einschluss der Radionuklide sicherstellen soll. Ein zweiter äußerer Behälter aus Sphäroguss GGG 40 dient der Abschirmung der radioaktiven Strahlung, muss dafür aber keine Dichtfunktion mehr übernehmen und besitzt deshalb nur einen vergleichsweise einfachen Schraubdeckel.
POLLUX im Fallturm
POLLUX könnte je nach Bauart die Brennstäbe aus 18 bzw. 30 Brennelementen aus Druckwasserreaktoren bzw. Siedewasserreaktoren aufnehmen. Der Behälter hat einen Durchmesser von fast 2 Meter, ist etwa 5,50 Meter lang und wiegt beladen bis zu 65 Tonnen.
Der POLLUX-Behälter muss den Vorschriften des Verkehrsrechts für Typ-B(U)-Verpackungen und des Atomrechts für die Zwischenlagerung von Kernbrennstoffen entsprechen. Er wäre als Transport-, Zwischenlager- und Endlagerbehälter einsetzbar.
Versuche mit POLLUX-Behältern
Die BAM unterzog einen POLLUX-Behälter in Originalgröße insgesamt sechs Fallversuchen: Unter anderem stürzte er aus neun Metern Höhe senkrecht mit dem Deckel voran sowie in Seitlage auf ein unnachgiebiges Fundament. Die Stoßdämpfer der Transportversion wurden zusammengedrückt, am Behälter selbst waren keine Risse oder Verformungen zu erkennen.
Ebenfalls unbeschädigt kam der Behälter davon, als er in weiteren Versuchen mit dem Boden nach unten sowie in Seitlage ohne Stoßdämpfer fünf Meter tief auf Beton fiel. Das Beton-Fundament wurde dagegen von den Tragzapfen durchschlagen, mehrere tiefe Risse liefen in die Platte hinein.
POLLUX mit Stoßdämpfern
In einem Schrägfall aus neun Metern mit Stoßdämpfern wurde zudem die Stabilität der Deckelkante getestet. Beide Stoßdämpfer wurden dabei schwer beschädigt, die Schweißnaht des Grundblechs riss nahezu völlig. Im Gewindebereich des Abschirmbehälter-Deckels traten dagegen nicht einmal kleinste Verformungen auf: Der Deckel ließ sich problemlos aufschrauben.
POLLUX mit Stoßdämpfern nach dem Fall aus 9 Meter Höhe
Messungen am fallenden Behälter ergaben, dass die stärksten Beanspruchungen erst nach dem eigentlichen Stoß in der Phase des freien Rücksprunges auftreten. Dieses Phänomen ist auf das Zusammenspiel loser Einzelmassen zurückzuführen: Im 34 Tonnen schweren Außenbehälter steckt der 21 Tonnen schwere Innenbehälter, darin die Ladung – im Versuch ein simulierender Stahlzylinder mit einem Gewicht von 10 Tonnen. Durch elastische Reaktionen zwischen den Massen kommt es zu so genannten Relativbewegungen. Der Aufprall der einzelnen Körper erfolgt um Millisekunden versetzt. Die dadurch ausgelösten inneren Kollisionen beanspruchen das Material erheblich. Vergleichbare Effekte ermittelten die Ingenieure der BAM übrigens auch an Transportbehältern für unbestrahlte Brennelemente.
Nach dem Versuch wurde der Behälter ins Herstellerwerk zurück transportiert und in Gegenwart von BAM-Mitarbeitern geöffnet. Keine der Behälter-Komponenten zeigte Schäden, die die Funktion des POLLUX, die Abschirmung und den sicheren Einschluss radioaktiven Materials, beeinträchtigt hätten.
