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Frühere Fassung der Regel:
1987-12 (BAnz. Nr. 44a vom 4. März 1988)

Grundlagen

(1) Die Regeln des Kerntechnischen Ausschusses (KTA) haben die Aufgabe, sicherheitstechnische Anforderungen anzugeben, bei deren Einhaltung die nach dem Stand von Wissenschaft und Technik erforderliche Vorsorge gegen Schäden durch die Errichtung und den Betrieb der Anlage getroffen ist (§ 7 Absatz 2 Nr. 3 Atomgesetz - AtG), um die im AtG und in der Strahlenschutzverordnung ( StrlSchV) festgelegten sowie in den "Sicherheitskriterien" und den "Störfall-Leitlinien" weiter konkretisierten Schutzziele zu erreichen.

(2) Zur Erfüllung dieser Schutzziele wird eine Reaktoranlage so ausgelegt und betrieben, dass für den Reaktorkern vorgegebene, übergeordnete sicherheitstechnische Anforderungen erfüllt werden können. Solche sind die Abschaltfähigkeit, die Nachkühlfähigkeit und die Aktivitätsrückhaltung.

(3) Der Nachweis, dass diese übergeordneten Anforderungen erfüllt werden, wird u. a. durch sicherheitstechnische Analysen erbracht. Diese Analysen beziehen sich auf stationäre Zustände des Normalbetriebs, auf angenommene Ereignisabläufe des bestimmungsgemäßen Betriebs (Normalbetrieb und anomaler Betrieb) und auf Störfälle; sie werden üblicherweise verschiedenen Analysebereichen zugeordnet, wie zum Beispiel der nuklearen Kernauslegung, der thermo-hydraulischen Kernauslegung und der thermomechanischen Kernauslegung.

(4) Zur Regelreihe KTA 3101 gehören drei Teile:

Teil 1: Grundsätze der thermohydraulischen Auslegung

Teil 2: Neutronenphysikalische Anforderungen an Auslegung und Betrieb des Reaktorkerns und der angrenzenden Systeme

Teil 3: Mechanische und thermische Auslegung (in Vorbereitung)

In diesem Teil 2 der Regelreihe KTA 3101 wird die erforderliche Vorsorge gemäß (1) für Kernkraftwerke bezogen auf die neutronenphysikalische Kernauslegung konkretisiert.

(5) Die Analysebereiche sind zum Teil miteinander verknüpft in dem Sinn, dass Ergebnisse einer vorgeschalteten Analyse als Eingangsdaten in eine nachgeschaltete Analyse eingehen; siehe Bild G-1, hier sind typische Verknüpfungen und beispielhaft sicherheitstechnische Kenngrößen angegeben. Jeder einzelnen Analyse sind spezifische Anforderungen zugeordnet; damit sie erfüllt werden, müssen die Analyseergebnisse spezifizierten Bedingungen (Kriterien) genügen.

(6) Die Ergebnisse der nuklearen Kernberechnung sind zum Teil Eingangsgrößen für nachgeschaltete Ereignisablaufanalysen. Die transferierten Daten beschreiben physikalische Sachverhalte, hängen im Einzelnen aber von den in den Analysen verwendeten mathematischen Modellen und Rechenprogrammen ab. Unabhängig jedoch von den verwendeten Modellen lassen sich die zu Grunde liegenden physikalischen Sachverhalte durch eine begrenzte Zahl von sicherheitstechnischen Kenngrößen des Reaktorkerns beschreiben. Sie repräsentieren die sicherheitstechnisch relevanten Eigenschaften des Reaktorkerns.

Bild G-1: Beispielhafte Ergebnisse der drei Analysebereiche der Kernauslegung und ihre typischen gegenseitigen Verknüpfungen sowie Verknüpfungen zu anderen Analysebereichen

3101.1 Thermohydraulische Kernauslegung	3101.2 Nukleare Kernauslegung	3101.3 Thermomechanische Kernauslegung	Daten werden bewertet bzw. an andere Analyse-Bereiche gegeben:
Abstand zu kritischen Siedezuständen Decay-Ratio (Stabilität - SWR)	Leistungsdichte	Brennstab- und Brennstofftemperaturen Kastenverformungen		Thermohydreulische Kernauslegung
Druckverluste Durchsatzvertellung Dichte- und Kühlmittel- temperaturverteilung im RDB	Reaktivität / Reaktivitätsbilanzen Leistungsdichte	zulässige BE / BE / Peak-Pellet Abbrände Brennstab- und Brennstofftemperaturen zulässige Leistungsdichtegradienten (PCI)		Nukleare Kernauslegung
Strömungskräfte	Neutronenfluenz Abbrand BE / BS / Peak-Pellet Leistungsdichte Leistungsgeschichten	Spaltgasinnendruck Oxidschichtdicken Dehnungen / Vergleichsspannungen Kastenverformungen		Thermomechanische Kernauslegung
Abstand zu kritischen Siedezuständen Druckverluste Dichte- und Kühlmitteltemperaturverteiling im RDB	Reaktivitätskoeffizienten Wirksamkeit / Geschwindigkeit der Abschaltsysteme max. absolute / differenzielle Reaktivitätszufuhr kinetische Parameter Leistungsdichte Leistungsgeschichten Abbrand BE / BS / Peak-Pellet Zerfallsleistung