LDR-50 design basis for protection against external hazards
Renko, Joonatan (2025)
Diplomityö
2025
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025020610300
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025020610300
Tiivistelmä
The nuclear energy industry is undergoing a transformation: New large-scale reactor projects are limited, while both development and public interest are increasingly focused on SMR technologies. With these smaller scale facilities, agencies are reconsidering and updating their regulation for licensing in both national- and international organizations.
After Fukushima accident in 2011, requirements for external hazard considerations have taken turn to safer direction. International Atomic Energy Agency has updated several of its regulatory and guidance documents to better reflect what is expected of nuclear facilities in the future. Additionally, new requirements must be undoubtably implemented when facilities are moved ever closer to public.
Majority of the ongoing SMR concepts are focused on electricity production due to market’s sheer size, while LDR-50 facility aims to provide a carbon-neutral solution for heavily carbonized heating sector. Low temperature output of LDR-50 is being designed to provide sufficient heat for mainly district heating purposes, alongside possibilities to provide low temperature heat for industrial, and desalination processes. Due to nature of district heating networks, LDR-50 facility is planned to be built closer to public than traditional nuclear power plants to reduce the transportation heat losses to as low as possible. Because of this, protection against external hazards, both human- and nature-induced ones, must be carefully considered to ensure safe, steady and economic heat production.
This thesis provides insights to LDR-50 project with focus on establishing design basis thresholds for identified external hazards that the facility might be subjected to during its operational lifetime. Ydinenergia sektori on käymässä läpi muutosta: Uudet laajamittaiset reaktorihankkeet ovat harvassa, samaan aikaan kun sekä kehitystyö että julkinen kiinnostus kohdistuvat yhä enemmän SMR-teknologioihin. Pienempien laitosten myötä viranomaistahot tarkastelevat uudelleen ja päivittävät lupasäädöksiään sekä kansallisissa että kansainvälisissä organisaatioissa.
Vuoden 2011 Fukushiman onnettomuuden jälkeen ulkoisia uhkia koskevat vaatimukset ovat kehittyneet turvallisempaan suuntaan. Kansainvälinen atomienergiajärjestö (IAEA) on päivittänyt useita sääntely- ja ohjeasiakirjojaan vastaamaan paremmin ydinlaitoksille tulevaisuudessa asetettavia vaatimuksia. Lisäksi uusia vaatimuksia on kiistatta asetettava, kun laitoksia sijoitetaan yhä lähemmäs asutusta.
Suurin osa SMR-konsepteista keskittyy sähkön tuotantoon markkinoiden koon vuoksi, kun taas LDR-50 tarjoaa puhtaan ratkaisun hiili-intensiiviselle lämmityssektorille. Sen matalalämpötilaisen veden tuotanto on suunniteltu käytettäväksi kaukolämpöön sekä teollisuus- ja suolanpoistoprosesseihin. Kaukolämpöverkon lämmönsiirtohäviöiden minimoimisen vuoksi LDR-50 on sijoitettava lähemmäs asutusta kuin perinteiset ydinvoimalat. Tämän vuoksi sekä ihmisen että luonnon aiheuttamat ulkoiset uhat on arvioitava tarkasti turvallisen, vakaan ja taloudellisen lämmöntuotannon varmistamiseksi.
Tämä diplomityö tarjoaa katsauksen LDR-50-projektiin keskittyen suunnitteluperusteiden määrittämiseen tunnistetuille ulkoisille uhille, joille laitos voi altistua käyttöikänsä aikana.
After Fukushima accident in 2011, requirements for external hazard considerations have taken turn to safer direction. International Atomic Energy Agency has updated several of its regulatory and guidance documents to better reflect what is expected of nuclear facilities in the future. Additionally, new requirements must be undoubtably implemented when facilities are moved ever closer to public.
Majority of the ongoing SMR concepts are focused on electricity production due to market’s sheer size, while LDR-50 facility aims to provide a carbon-neutral solution for heavily carbonized heating sector. Low temperature output of LDR-50 is being designed to provide sufficient heat for mainly district heating purposes, alongside possibilities to provide low temperature heat for industrial, and desalination processes. Due to nature of district heating networks, LDR-50 facility is planned to be built closer to public than traditional nuclear power plants to reduce the transportation heat losses to as low as possible. Because of this, protection against external hazards, both human- and nature-induced ones, must be carefully considered to ensure safe, steady and economic heat production.
This thesis provides insights to LDR-50 project with focus on establishing design basis thresholds for identified external hazards that the facility might be subjected to during its operational lifetime.
Vuoden 2011 Fukushiman onnettomuuden jälkeen ulkoisia uhkia koskevat vaatimukset ovat kehittyneet turvallisempaan suuntaan. Kansainvälinen atomienergiajärjestö (IAEA) on päivittänyt useita sääntely- ja ohjeasiakirjojaan vastaamaan paremmin ydinlaitoksille tulevaisuudessa asetettavia vaatimuksia. Lisäksi uusia vaatimuksia on kiistatta asetettava, kun laitoksia sijoitetaan yhä lähemmäs asutusta.
Suurin osa SMR-konsepteista keskittyy sähkön tuotantoon markkinoiden koon vuoksi, kun taas LDR-50 tarjoaa puhtaan ratkaisun hiili-intensiiviselle lämmityssektorille. Sen matalalämpötilaisen veden tuotanto on suunniteltu käytettäväksi kaukolämpöön sekä teollisuus- ja suolanpoistoprosesseihin. Kaukolämpöverkon lämmönsiirtohäviöiden minimoimisen vuoksi LDR-50 on sijoitettava lähemmäs asutusta kuin perinteiset ydinvoimalat. Tämän vuoksi sekä ihmisen että luonnon aiheuttamat ulkoiset uhat on arvioitava tarkasti turvallisen, vakaan ja taloudellisen lämmöntuotannon varmistamiseksi.
Tämä diplomityö tarjoaa katsauksen LDR-50-projektiin keskittyen suunnitteluperusteiden määrittämiseen tunnistetuille ulkoisille uhille, joille laitos voi altistua käyttöikänsä aikana.