Atomkraft in Kanada – Wikipedia

Atomkraft in Kanada wird von 19 kommerziellen Reaktoren mit einer Nettokapazität von 13,5 Gigawatt (GW) bereitgestellt, die insgesamt 95,6 Terawattstunden (TWh) Strom produzieren, was 2015 16,6% der gesamten Stromerzeugung des Landes ausmachte Diese Reaktoren befinden sich in Ontario, wo sie 2019 61% des Stroms dieser Provinz produzierten (90,4 TWh).^[1] Sieben kleinere Reaktoren werden für Forschungszwecke und zur Herstellung von Radiopharmazeutika zur Verwendung in der Nuklearmedizin verwendet.

Kanadische Kernreaktoren sind eine Art Druck-Schwerwasserreaktor (PHWR) von einheimischer Bauart, der CANDU-Reaktor. CANDU-Reaktoren wurden nach Indien, Pakistan, Argentinien, Südkorea, Rumänien und China exportiert.

Geschichte[edit]

Die Nuklearindustrie (im Gegensatz zur Uranindustrie) in Kanada geht auf das Jahr 1942 zurück, als in Montreal, Quebec, unter der Verwaltung des National Research Council of Canada ein gemeinsames britisch-kanadisches Labor, das Montreal Laboratory, eingerichtet wurde, um sich zu entwickeln ein Entwurf für einen Schwerwasser-Kernreaktor. Dieser Reaktor wurde als National Research Experimental (NRX) -Reaktor bezeichnet und wäre nach seiner Fertigstellung der leistungsstärkste Forschungsreaktor der Welt.

Experimentelle Reaktoren[edit]

1944 wurde die Genehmigung für den Bau des kleineren ZEEP-Testreaktors (Zero Energy Experimental Pile) am Chalk River in Ontario erteilt. Am 5. September 1945 um 15.45 Uhr erreichte der 10-Watt-ZEEP das erste Selbst – anhaltende nukleare Reaktion außerhalb der USA.^[2]

1946 wurde das Montreal Laboratory geschlossen und die Arbeiten in den Chalk River Nuclear Laboratories fortgesetzt. Teilweise auf den experimentellen Daten des ZEEP aufbauend, wurde am 22. Juli 1947 das National Research Experimental (NRX) – ein mit schwerem Wasser moderierter natürlicher Uran-Forschungsreaktor – in Betrieb genommen. Es war 43 Jahre lang in Betrieb und produzierte Radioisotope, führte Brennstoffe und Materialentwicklungen durch Arbeit für CANDU-Reaktoren und Bereitstellung von Neutronen für physikalische Experimente. 1957 schloss sich schließlich der größere National Research Universal Reactor (NRU) mit 200 Megawatt (MW) an.

Von 1967 bis 1970 entwickelte Kanada auch ein Experiment Miniatur Kernreaktor namens SLOWPOKE (Abkürzung für Safe LOW-POwer Kritical Experiment). Der erste Prototyp wurde am Chalk River montiert und viele SLOWPOKEs wurden hauptsächlich für Forschungszwecke gebaut. Zwei SLOWPOKEs werden in Kanada und einer in Kingston, Jamaika, noch verwendet. Zum Beispiel läuft man seit 1976 an der École Polytechnique de Montréal.

Atomkraftwerke[edit]

1952 gründete die kanadische Regierung Atomic Energy of Canada Limited (AECL), ein Crown-Unternehmen mit dem Auftrag, eine friedliche Nutzung der Kernenergie zu entwickeln. Zwischen AECL, Ontario Hydro und Canadian General Electric wurde eine Partnerschaft geschlossen, um Kanadas erstes Kernkraftwerk, die Nuclear Power Demonstration (NPD), zu bauen. Die 20 MW_e Die NPD nahm im Juni 1962 den Betrieb auf und demonstrierte die einzigartigen Konzepte des Betankens mit natürlichem Uranbrennstoff sowie eines Moderators und Kühlmittels für schweres Wasser. Diese Merkmale bildeten die Grundlage für eine Flotte von CANDU-Leistungsreaktoren (CANDU ist eine Abkürzung für CANada Deuterium Uranium), die in Kanada und anderswo gebaut und betrieben wurden. Ab 1961 leitete AECL den Bau von 24 kommerziellen CANDU-Reaktoren in Ontario, Quebec und New Brunswick.

Der erste CANDU-Reaktor in Originalgröße wurde am 26. September 1968 in Douglas Point am Ufer des Huronsees in Ontario in Betrieb genommen. Zwei Jahre später wurde am Saint Lawrence River in Quebec ein Reaktor mit vergleichbarer Leistung, aber unterschiedlicher Bauart in Betrieb genommen. Gentilly-1 war ein Prototyp eines CANDU-BWR-Reaktors mit Merkmalen zur Reduzierung seiner Kosten und Komplexität. Nach umgerechnet nur 180 Einschalttagen über fast sieben Jahre (ein Faktor von 5,7% Lebensdauer) wurde Gentilly-1 im Juni 1977 geschlossen.^[3] Douglas Point, der ebenfalls unter einer Unzuverlässigkeit mit einem Lebenszeitkapazitätsfaktor von 55,6% leidet, wurde als finanzieller Misserfolg eingestuft und im Mai 1984 geschlossen.^[4]

Im August 1964 beschloss Ontario Hydro, das erste große Kernkraftwerk in Kanada am Pickering am Ontariosee, nur 30 Kilometer von der Innenstadt Torontos entfernt, zu bauen, um Übertragungskosten zu sparen. Um die Kosten zu senken, teilen sich die Reaktoren Sicherheitssysteme einschließlich Sicherheitsbehälter und das Notkernkühlsystem. Pickering Eine Station wurde 1971 für 716 Millionen US-Dollar (1965) in Betrieb genommen. Es folgte die Bruce A-Station, die 1977 für 1,8 Milliarden US-Dollar am selben Standort wie der Douglas Point-Reaktor gebaut wurde. Ab 1983 wurden die bestehenden Pickering-Einheiten um vier B-Reaktoren erweitert, die sich alle die gleiche gemeinsame Infrastruktur wie die A-Reaktoren teilen. Die endgültigen Kosten für diese vier neuen Reaktoren betrugen 3,84 Milliarden US-Dollar (1986). Ebenfalls für 6 Milliarden US-Dollar wurden ab 1984 vier neue Reaktoren am Standort Bruce hinzugefügt, jedoch in einem separaten Gebäude mit einer eigenen gemeinsamen Infrastruktur für die neuen Reaktoren. Nachdem im August 1983 im Pickering-Reaktor A2 ein Kühlmittelverlust aufgetreten war, wurden bei vier Reaktoren die Druckrohre zwischen 1983 und 1993 zu einem Preis von 1 Mrd. USD (1983) ausgetauscht.^[5]

Da der größte Teil der Entwicklung der Kernenergie in Ontario stattfand, wollten die Nationalisten von Quebec unbedingt von einer vielversprechenden Technologie profitieren. Hydro-Quebec plante ursprünglich den Bau von bis zu 40 Reaktoren in der Provinz, aber die Regierung entschied sich stattdessen für Wasserkraft-Megaprojekte (siehe James Bay-Projekt). Ende der 1970er Jahre verlagerte sich die öffentliche Meinung über die Kernenergie, und 1983 war nur ein neuer Reaktor in Gentilly in Betrieb. Im selben Jahr nahm ein weiterer Reaktor in Point Lepreau, New Brunswick, eine Provinz in Betrieb, die sich seitdem nach einer Diversifizierung ihrer Energiequellen sehnt die Ölkrise von 1973.^[6]

1977 wurde ein neues Werk in der Nähe von Toronto, Darlington, für die Fertigstellung im Jahr 1988 zu einem geschätzten Preis von 3,9 Milliarden US-Dollar (1978) genehmigt. Nach vielen Kontroversen kam die letzte Einheit fünf Jahre zu spät in Dienst. Bis dahin waren die Kosten auf 14,4 Milliarden US-Dollar gestiegen (1993).^[7] Infolge dieser Kosten wurde ein Werk in Darlington B eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt bestand die in Betrieb befindliche kanadische Reaktorflotte aus acht Einheiten am Standort Pickering, acht Einheiten am Standort Bruce, vier Einheiten am Standort Darlington, einer Einheit in Gentilly in Quebec und einer Einheit in Point Lepreau in New Brunswick 14,7 GW_e Netto installierte Nettokapazität.

Sanierung oder Schließung[edit]

Bis 1995 mussten die Einheiten Pickering und Bruce A renoviert werden, da die versprödeten Kraftstoffkanäle nach 25 Jahren Betriebszeit mit voller Leistung einem erhöhten Bruchrisiko ausgesetzt sind und ersetzt werden müssen. Der erste Reaktor, der geschlossen wurde, war Bruce A, Einheit 2, im November 1995 wegen eines Wartungsunfalls.^[8] Nach Kritik am Anlagenmanagement von Ontario Hydro und einer Reihe von Vorfällen^[9] Am 31. Dezember 1997 wurden die vier A-Reaktoren in Pickering und die Einheit 1 in Bruce A abrupt abgeschaltet. Drei Monate später folgten die verbleibenden zwei Bruce A-Einheiten. Über 5 GW der elektrischen Kapazität von Ontario wurden abrupt abgeschaltet, aber zu diesem Zeitpunkt sollten die Reaktoren ab Juni 2000 in Abständen von sechs Monaten neu gestartet werden.^[5]

1999 wurde die verschuldete Ontario Hydro durch die Ontario Power Generation (OPG) ersetzt. Im nächsten Jahr mietete OPG seine Atomkraftwerke Bruce A und B an Bruce Power, ein von British Energy geführtes Konsortium. Die Reaktoren A4 und A1 von Pickering wurden von 1999 bis 2003 bzw. von 2004 bis 2005 renoviert. Um einen Stromausfall beim Auslaufen der Kohlekraftwerke in Ontario zu vermeiden, wurden die Einheiten 3 und 4 von Bruce A im Januar 2004 bzw. Oktober 2003 wieder in Betrieb genommen. Anschließend wurden die Einheiten 1 und 2 für 4,8 Mrd. USD (2010) vollständig renoviert.^[10] Von den acht festgelegten Einheiten wurden vier renoviert, zwei wurden ohne Renovierung neu gestartet und zwei (Pickering A2 und A3) wurden endgültig stillgelegt.

Im April 2008 begann die Renovierung in Point Lepreau und wurde voraussichtlich im September 2009 zu einem Preis von 1,4 Mrd. USD abgeschlossen. Von Verzögerungen geplagt, wurden die Arbeiten drei Jahre zu spät und weitgehend über dem Budget abgeschlossen.^[11] Hydro-Quebec hatte im August 2008 beschlossen, Gentilly-2 ab 2011 auf ähnliche Weise zu renovieren. Aufgrund von Verzögerungen beim Wiederaufbau von Point Lepreau und aus wirtschaftlichen Gründen in einer Provinz mit Wasserkraftüberschüssen wurde die Anlage im Dezember 2012 endgültig stillgelegt.^[8] Es sollte noch 40 Jahre ruhen, bevor es abgebaut wird.^[12]

Nach den japanischen nuklearen Unfällen von 2011 forderte die kanadische Kommission für nukleare Sicherheit (CNSC) alle Reaktorbetreiber auf, ihre Sicherheitspläne zu überarbeiten und bis Ende April 2011 über mögliche Verbesserungen zu berichten.^[13] Die Internationale Atomenergiebehörde (IAEO) führte später eine Überprüfung der Reaktion des CNSC auf die Ereignisse im japanischen Kernkraftwerk Fukushima Daiichi durch und kam zu dem Schluss, dass es “schnell, robust und umfassend” ist und eine gute Praxis ist, die von anderen angewendet werden sollte Aufsichtsbehörden”.^[14]

Geplante massive Sanierung[edit]

Im Jahr 2012 beschloss OPG, die sechs leistungsschwachen Unternehmen nicht zu renovieren^[15] Pickering-Reaktoren und deren dauerhafte Abschaltung bis 2020.^[16] Stattdessen werden die neueren Darlington-Reaktoren schrittweise einer vollständigen Renovierung im Wert von 12,8 Milliarden US-Dollar unterzogen, die zwischen Oktober 2016 und 2026 stattfinden soll. Bruce Power wird den gleichen Plan für seine sechs noch nicht renovierten Bruce-Einheiten 3 bis 8 verfolgen. Dieses noch massivere Unterfangen sollte beginnen im Jahr 2020 und kostete 13 Milliarden US-Dollar.^[17] Die zehn überarbeiteten Reaktoren sollten dann bis mindestens 2050 in Betrieb sein. Um die programmierte Abschaltung zahlreicher Reaktoren auszugleichen, hat die Regierung von Ontario im Januar 2016 beschlossen, das Stilllegungsdatum des Pickering-Werks auf 2024 zu verschieben.^[18]

Neue Reaktorvorschläge[edit]

Steigende Preise für fossile Brennstoffe, eine alternde Reaktorflotte und neue Bedenken hinsichtlich der Reduzierung von Treibhausgasen förderten Anfang der 2000er Jahre den Bau neuer Reaktoren in ganz Kanada. Was jedoch als nukleare Renaissance angesehen wurde, ließ nach und es wurde kein neuer Bau begonnen.

Ontario[edit]

Bruce Seite[edit]

Im August 2006 beantragte Bruce Power eine Lizenz zur Vorbereitung seines Standorts in Bruce für den Bau von bis zu vier neuen Kernkraftwerken. Im Juli 2009 wurde der Plan zurückgestellt, da eine rückläufige Stromnachfrage eine Erweiterung der Produktionskapazität nicht rechtfertigte. Bruce Power legte stattdessen Wert auf die Renovierung seiner A- und B-Anlagen.^[19]

Darlington Seite[edit]

Im September 2006 beantragte OPG eine Lizenz zur Vorbereitung seines Standorts in Darlington für den Bau von bis zu vier neuen Kernkraftwerken. Die Reaktorkonstruktionen, die zuerst für dieses Projekt in Betracht gezogen wurden, waren ACR-1000 von AECL, AP1000 von Westinghouse und EPR von Areva. 2011 nahm der Enhanced CANDU 6 am Wettbewerb teil und wurde bald zum Favoriten von OPG.^[19][20] Am 17. August 2012 erhielt OPG nach Umweltverträglichkeitsprüfungen vom CNSC eine Lizenz zur Vorbereitung des Standorts.^[21] 2013 wurde das Projekt ausgesetzt, da OPG beschloss, sich auf die Renovierung der bestehenden Darlington-Einheiten zu konzentrieren.^[22]

Im Oktober 2013 erklärte die Regierung von Ontario, dass das Neubauprojekt in Darlington nicht Teil des langfristigen Energieplans von Ontario sein werde, und verwies auf die hohen Kapitalkostenschätzungen und den Energieüberschuss in der Provinz zum Zeitpunkt der Ankündigung.^[23]

Alberta[edit]

Die Energy Alberta Corporation gab am 27. August 2007 bekannt, dass sie eine Lizenz für den Bau eines neuen Kernkraftwerks in Nord-Alberta am Lac Cardinal (30 km westlich der Stadt Peace River) für zwei ACR-1000-Reaktoren beantragt haben, die 2017 als Dampf in Betrieb gehen und Stromquellen für den energieintensiven Ölsandgewinnungsprozess, bei dem Erdgas verwendet wird.^[24] Eine parlamentarische Überprüfung schlug jedoch vor, die Entwicklungsbemühungen zurückzustellen, da dies für die Ölsandgewinnung unzureichend wäre.^[25]

Drei Monate nach der Ankündigung wurde das Unternehmen von Bruce Power gekauft^[26] der vorschlug, die Anlage auf vier Einheiten für insgesamt 4 GW zu erweitern_e.^[27] Diese Pläne waren verärgert und Bruce zog seinen Antrag für den Lac Cardinal im Januar 2009 zurück und schlug stattdessen einen neuen Standort 30 km nördlich von Peace River vor.^[28] Schließlich wurde im Dezember 2011 das umstrittene Projekt aufgegeben.^[29]

Saskatchewan[edit]

Die Regierung von Saskatchewan führte Gespräche mit Power Systems von Hitachi Limited über den Bau eines kleinen Kernkraftwerks in der Provinz, an dem ab 2011 eine Fünfjahresstudie beteiligt war.^[30]

Eine Studie aus dem Jahr 2014 zeigte die öffentliche Unterstützung der Kernenergie und hob eine zuverlässige Versorgung mit Uranerz in der Provinz hervor.^[31] Die Provinz war jedoch nicht bestrebt, Fortschritte zu erzielen, und seit 2011 wurde kein Standort identifiziert.^[30]

New Brunswick[edit]

Im August 2007 begann ein Konsortium namens Team CANDU eine Machbarkeitsstudie zur Installation eines Advanced CANDU-Reaktors in Point Lepreau, um die Ostküste mit Strom zu versorgen. Im Juli 2010 unterzeichneten die Regierung von New Brunswick und NB Power eine Vereinbarung mit Areva, um die Machbarkeit einer neuen Leichtwasser-Kernkraftanlage in Point Lepreau zu untersuchen. Zwei Monate später stellte eine neu gewählte Regierung den Plan ein.^[32]

Andere Technologien[edit]

Eine Reihe kanadischer Startups entwickelt neue kommerzielle Kernreaktordesigns.^[33] Im März 2016 erhielt das in Oakville, Ontario, ansässige Unternehmen Terrestrial Energy von der kanadischen Regierung einen Zuschuss in Höhe von 5,7 Mio. USD, um die Entwicklung seines kleinen IMSR-Salzschmelze-Reaktors voranzutreiben.^[34] Thorium Power Canada Inc. aus Toronto beantragt behördliche Genehmigungen für den Bau eines mit Thorium betriebenen kompakten Demonstrationsreaktors in Chile, mit dem eine Entsalzungsanlage mit einer Kapazität von 20 Millionen Litern pro Tag betrieben werden könnte. Seit 2002 hat General Fusion aus Burnaby, British Columbia, 100 Millionen US-Dollar von öffentlichen und privaten Investoren aufgebracht, um ab 2017 einen Fusionsreaktor-Prototyp auf der Basis einer magnetisierten Zielfusion zu bauen.^[35]

Generation[edit]

Kernstromproduktion auf nationaler und provinzieller Ebene pro Jahr^[36]

	1980		1985		1990		1995[37]		2000[38]		2005		2010		2015[39]
	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt	TWh	%Gesamt
Kanada	35.8	9,8%	57.1	12,8%	68.8	14,8%	92.3	17,2%	68.6	11,8%	86.8	14,5%	85,5	14,5%	95.6	16,6%
Ontario[1]	35.8	32,6%	48.5	40%	59.3	45,9%	86.2	58,5%	59.8	39%	77,9	49,2%	82.9	55%	92.3	60%
Quebec[40]	0	0%	3.21	2,3%	4.14	3,1%	4.51	2,6%	4.88	2,7%	4.48	2,5%	3.76	2%	0	0%
New Brunswick	0	0%	5.43	47,5%	5.33	32%	1,57	12,5%	3,96	21,1%	4.37	21,6%	0	0%	3.3

Leistungsreaktoren[edit]

Ab 1958 baute Kanada im Laufe von 35 Jahren 25 Kernkraftwerke, von denen sich nur drei außerhalb von Ontario befanden. Dies machte den südlichen Teil der Provinz zu einem der am stärksten nuklearisierten Gebiete der Welt mit 12 bis 20 Reaktoren, die seit 1987 in einem Umkreis von 120 Kilometern betrieben wurden.

Alle kanadischen Reaktoren sind an nur sieben verschiedenen Standorten konzentriert, von denen zwei (Pickering und Bruce) gemessen an der Gesamtzahl der Reaktoren die größten Kernkraftwerke der Welt sind. Der Standort Bruce mit acht aktiven Reaktoren und einem stillgelegten (Douglas Point) ist das größte in Betrieb befindliche Kernkraftwerk der Welt, gemessen an der Gesamtzahl der Reaktoren, der Anzahl der derzeit in Betrieb befindlichen Reaktoren und der Gesamtleistung seit 2012.

Alle Reaktoren sind vom PHWR-Typ. Da CANDU-Reaktoren während des Betriebs betankt werden können, erreichte die Pickering-Einheit 3 ​​1977 den damals höchsten Kapazitätsfaktor der Welt, und die Pickering-Einheit 7 hielt von 1994 bis 2016 den Weltrekord für den Dauerbetrieb ohne Abschaltung (894 Tage).^[41][42] Insgesamt hatten PHWR-Reaktoren den besten durchschnittlichen Auslastungsfaktor für die Lebensdauer aller Reaktoren der westlichen Generation II, bis sie Anfang der 2000er Jahre vom PWR abgelöst wurden.^[38]

Kanadas Atomreaktoren Timeline^[43]

Aktiv[edit]

Aktive Kernreaktoren in Kanada^[39]

Bahnhof Name	Einheit Name	Nein.[a]	Art	Modell	Kapazität			Operator	Baumeister	Konstruktion Start Datum	Gitter Verbindung Datum	Kommerziell Betrieb Datum
					Thermisch (MWth)	Elektrisch (MWe)
						Brutto	Netz
Bruce	A1	8	PHWR	CANDU 791	2620	830	760	Bruce Power	OH / AECL	Juni 1971	Jan 1977	September 1977
	A2	9			2620	830	760			Dezember 1970	September 1976	September 1977
	A3	10		CANDU 750A	2550	830	750			Juli 1972	Dezember 1977	Februar 1978
	A4	11			2550	830	750			September 1972	Dezember 1978	Jan 1979
	B5	18		CANDU 750B	2832	872	817			Juni 1978	Dezember 1984	März 1985
	B6	19			2690	891	817			Jan 1978	Juni 1984	September 1984
	B7	20			2832	872	817			Mai 1979	Februar 1986	April 1986
	B8	21			2690	872	817			August 1979	März 1987	Mai 1987
Darlington	1	22		CANDU 850	2776	934	878	OPG		April 1982	Dezember 1990	November 1992
	2	23			2776	934	878			September 1981	Jan 1990	Okt. 1990
	3	24			2776	934	878			September 1984	Dezember 1992	Februar 1993
	4	25			2776	934	878			Juli 1985	April 1993	Juni 1993
Pickering	A1	4		CANDU 500A	1744	542	515	OPG		Juni 1966	April 1971	Juli 1971
	A4	7			1744	542	515			Mai 1968	Mai 1973	Juni 1973
	B5	13		CANDU 500B	1744	540	516			November 1974	Dezember 1982	Mai 1983
	B6	14			1744	540	516			Okt 1975	November 1983	Februar 1984
	B7	15			1744	540	516			März 1976	November 1984	Jan 1985
	B8	16			1744	540	516			September 1976	Jan 1986	Februar 1986
Punkt Lepreau	1	17		CANDU 6	2180	705	660	NB Leistung	AECL	Mai 1975	September 1982	Februar 1983

Dauerhaft heruntergefahren[edit]

Kernreaktoren in Kanada dauerhaft abgeschaltet^[39]

Bahnhof Name	Einheit Name	Nein.[a]	Art	Modell	Kapazität			Operator	Baumeister	Konstruktion Start Datum	Gitter Verbindung Datum	Kommerziell Betrieb Datum	Ausschalten Datum
					Thermisch (MWth)	Elektrisch (MWe)
						Brutto	Netz
Gentilly	1	3	SGHWR	CANDU BLW-250	792	266	250	HQ	HQ / AECL	September 1966	April 1971	Mai 1972	Juni 1977
	2	12	PHWR	CANDU 6	2156	675	635			April 1974	Dezember 1982	Okt 1983	Dezember 2012
Pickering	A2	5		CANDU 500A	1744	542	515	OH	OH / AECL	September 1966	Okt 1971	Dezember 1971	Mai 2007
	A3	6			1744	542	515			Dezember 1967	Mai 1972	Juni 1972	Okt 2008
Douglas Point	1	2		CANDU 200	704	218	206	OH		Februar 1960	Jan 1967	September 1968	Mai 1984
Demonstration der Kernenergie	NPD	1		CANDU-Prototyp	92	25	22	OH	CGE	Jan 1958	Juni 1962	Oktober 1962	August 1987

Forschungsreaktoren[edit]

Forschungsreaktoren in Kanada^[44]

Ort	Reaktorname	Reaktortyp	Wärmeleistung (kWt)	Const. Start	Zuerst kritisch	Status	Anmerkungen
Chalk River Laboratories – Chalk River, Ontario	ZEEP	Schweres Wasser	0,001	[1945	[1945-09-05	Stillgelegt 1973	Erster Kernreaktor in Kanada und erster außerhalb der USA.
	NRX	Schweres Wasser	42 000	1944	1947-07-22	Ausschalten 1993-03-30	Einer der Reaktoren mit dem höchsten Fluss der Welt. Forschung und medizinische Isotopenproduktion.
	NRU	Schweres Wasser	135 000	1952	1957-11-03	Ausschalten 2018-03-30	Forschung und medizinische Isotopenproduktion.
	PTR	Schwimmbad	0,1	1956-05-01	1957-11-29	Ausschalten 1990-10-05	Pool Test Reaktor. Forschung.
	ZED-2	Panzer	0,2	1958-12-01	1960-09-07	Betriebsbereit	Nullleistungs-Forschungsreaktor.
		LANGWEILER	5		1970	Umgezogen 1971	Prototyp. Übersiedlung an die University of Toronto.
	Ahorn I.	Tank im Pool	10 000	1997-12-01	2000	2008 abgesagt	Reaktoren zur Herstellung medizinischer Isotope. Programm vor dem Betrieb beendet.
	AHORN II				2003
McMaster University – Hamilton, Ontario	MNR	MTR	5 000	1957-09-01	1959-04-04	Betriebsbereit	Betrieb mit 3 MWt.
Whiteshell Laboratories – Pinawa, Manitoba	WR-1	CANDU	60 000	1962-11-01	1965-11-01	Ausschalten 1985-05-17	Organisch gekühlter Prototyp. Die Anlage hatte im November 1978 ein Kühlmittelleck von 2.739 Litern.[45]
	SDR	SLOWPOKE-3	2 000	1985	1987-07-15	1989 heruntergefahren	Slowpoke Demonstrationsreaktor für Fernwärme.
Tunneys Weide – 20 Goldrutenauffahrt, Ottawa, Ontario		LANGWEILER	20	1970	1971-05-14	1984 heruntergefahren	Prototyp.
Haultin-Gebäude der Universität von Toronto – Toronto, Ontario		LANGWEILER	5	1971	1971-06-05	1976 demontiert	Die Leistung stieg 1973 auf 20 kW.
		SLOWPOKE-2	20	1976	1976	2001 heruntergefahren
École Polytechnique de Montréal – Montreal, Quebec		SLOWPOKE-2	20	1975	1976-05-01	Betriebsbereit	Umgestellt auf LEU-Kraftstoff (Low Enriched Uranium).
Forschungszentrum für Spurenanalyse der Universität Dalhousie – Halifax, Nova Scotia		SLOWPOKE-2	20	1976-04-15	1976-07-08	Demontiert 2011
Universität von Alberta – Edmonton		SLOWPOKE-2	20	1976	1977-04-22	Demontiert am 5. August 2017
Saskatchewan Research Council – Saskatoon		SLOWPOKE-2	16	1980	1981-03-01	Betriebsbereit
Kanata – Original AECL und später MDS Nordion		SLOWPOKE-2	20	1984-05-14	1984-06-06	1989 heruntergefahren
Royal Military College – Kingston, Ontario		SLOWPOKE-2	20	1985-08-20	1985-09-06	Betriebsbereit	Erstes mit wenig angereichertem Uran (LEU) betrieben.

Bemerkenswerte Unfälle[edit]

Kreidefluss[edit]

• Am 12. Dezember 1952 ereignete sich in den Chalk River Laboratories, 180 Kilometer nordwestlich von Ottawa, der weltweit erste größere Atomreaktorunfall (INES Level 5). Ein Stromausfall und ein teilweiser Kühlmittelverlust führten zu schweren Schäden am NRX-Reaktorkern, was dazu führte, dass Spaltprodukte durch den Reaktorstapel freigesetzt wurden und sich im Keller des Gebäudes 4,5 Tonnen kontaminiertes Wasser sammelten. Der zukünftige US-Präsident Jimmy Carter, zu der Zeit ein Leutnant der US-Marine, gehörte zu den 1.202 Personen, die an der zweijährigen Säuberung beteiligt waren.^[46][47]
• Am 24. Mai 1958 fing ein Brennstab Feuer und platzte, als er aus dem NRU-Reaktor entfernt wurde, was zur vollständigen Kontamination des Gebäudes führte. Wie im Jahr 1952 wurde das Militär zur Hilfe gerufen, und ungefähr 679 Personen waren für die Aufräumarbeiten beschäftigt.^[48]

Pinawa[edit]

Im November 1978 war der experimentelle WR-1-Reaktor in den Whitshell Laboratories in Pinawa, Manitoba, von einem Kühlmittelunfall betroffen. 2.739 Liter Kühlmittelöl (Terphenylisomer) traten aus, das meiste davon in den Winnipeg River, und drei Brennelemente brachen, wobei einige Spaltprodukte freigesetzt wurden. Die Reparatur dauerte mehrere Wochen, bis die Arbeiter fertig waren.^[49]

Pickering[edit]

• Am 1. August 1983 brachen Druckrohre, die Brennstäbe halten, aufgrund von Hydridation im Pickering-Reaktor 2. Ein Teil des Kühlmittels trat aus, wurde jedoch zurückgewonnen, bevor es die Anlage verließ, und es wurde kein radioaktives Material aus dem Sicherheitsgebäude freigesetzt. Alle vier Reaktoren wurden über zehn Jahre mit neuen Materialien (Zr-2,5% Nb) neu verrohrt;^[48]
• Am 2. August 1992 setzte ein schweres Wasserleck am Wärmetauscher des Pickering-Reaktors 1 2,3 Petabecquerel (PBq) radioaktives Tritium in den Ontariosee frei, was zu einem erhöhten Tritiumgehalt im Trinkwasser entlang der Küste des Sees führte.^[5]
• Am 10. Dezember 1994 führte ein Rohrbruch im Pickering-Reaktor 2 zu einem erheblichen Verlust des Kühlmittelunfalls und einem Verschütten von 185 Tonnen schwerem Wasser. Das Notkernkühlsystem musste verwendet werden, um ein Kernschmelzen zu verhindern.^[50] Es wurde 2001 vom Ständigen Senatsausschuss für Energie, Umwelt und natürliche Ressourcen als “der schwerste nukleare Unfall in Kanada” bezeichnet.
• Am 12. Januar 2020 wurde um 07:23 EST (UTC -5) über das Alert Ready-System ein Alarm für nukleare Vorfälle an alle Einwohner von Ontario gesendet. In der Warnung wurde angegeben, dass “ein Vorfall im Kernkraftwerk Pickering gemeldet wurde” und dass “Personen in der Nähe des Kernkraftwerks Pickering zu diesem Zeitpunkt KEINE Schutzmaßnahmen ergreifen müssen”. Später wurde bekannt, dass in einer Erklärung von MPP Sylvia Jones “die Ursache der Warnung ein Fehler während einer ‘Routine-Trainingsübung’ war, die vom Provincial Emergency Operations Center (PEOC) durchgeführt wurde”.^[51]

Darlington[edit]

Im Jahr 2009 wurden mehr als 200.000 Liter Wasser mit Spuren von Tritium und Hydrazin in den Ontariosee verschüttet, nachdem Arbeiter versehentlich den falschen Tank mit tritiiertem Wasser gefüllt hatten. Die Höhe des Isotops im See reichte jedoch nicht aus, um den Bewohnern Schaden zuzufügen.^[48][52]

Punkt Lepreau[edit]

Am 13. Dezember 2011 ereignete sich im Kernkraftwerk Point Lepreau in New Brunswick während der Sanierung eine radioaktive Verschüttung. Bis zu sechs Liter schweres Wasser spritzten auf den Boden und erzwangen die Evakuierung des Reaktorgebäudes und die Einstellung des Betriebs. Dann, am 14. Dezember, gab NB Power eine Pressemitteilung heraus, in der zugegeben wurde, dass es drei Wochen zuvor eine andere Art von Verschüttung gegeben hatte.^[53]

Kraftstoffkreislauf[edit]

In Kanada betriebene Reaktoren vom Typ CANDU haben aufgrund ihrer hohen Neutronenökonomie die Besonderheit, natürliches Uran als Brennstoff verwenden zu können. Daher kann der kostspielige Brennstoffanreicherungsschritt, der für die vorherrschenden Leichtwasserreaktortypen erforderlich ist, vermieden werden. Dies geht jedoch zu Lasten des starken Wasserverbrauchs, der beispielsweise 11% (1,5 Mrd. USD) der Kapitalkosten des Werks in Darlington ausmachte.^[54]

Die niedrige Uran-235-Dichte in natürlichem Uran (0,7%) ²³⁵U) im Vergleich zu angereichertem Uran (3-5%) ²³⁵U) bedeutet, dass weniger Brennstoff verbraucht werden kann, bevor die Spaltungsrate zu niedrig ist, um die Kritikalität aufrechtzuerhalten. Dies erklärt, warum der Brennstoffverbrauch in CANDU-Reaktoren (7,5 bis 9 GW Tag / Tonne) weitaus geringer ist als in PWR-Reaktoren (50 GW). d / t).^[55] Daher wird viel mehr Kraftstoff verwendet und folglich wird von CANDUs für eine bestimmte erzeugte Energiemenge viel mehr abgebrannter Kraftstoff erzeugt (140 tGWe / Jahr für eine CANDU gegenüber 20 tGWe / Jahr für eine PWR).^[54] Die Nutzung von abgebautem Uran ist in einer CANDU jedoch um fast 30% geringer, da während der Erzverarbeitung zu Kraftstoff kein verschwenderischer Anreicherungsschritt erfolgt. Paradoxerweise verbrauchen Schwerwasserreaktoren in Kanada weniger Uran, produzieren aber mehr abgebrannte Brennelemente als ihre Gegenstücke mit leichtem Wasser.

Uranabbau[edit]

Im Jahr 2009 verfügte Kanada über die viertgrößten rückgewinnbaren Uranreserven der Welt (zu einem Preis von weniger als 130 USD / kg).^[56] und war bis zu diesem Zeitpunkt der weltweit größte Produzent. Die einzigen derzeit aktiven Minen und bekanntesten Uranreserven befinden sich im Athabasca-Becken im Norden von Saskatchewan. Die im Jahr 2000 eröffnete McArthur River Mine von Cameco ist sowohl die größte hochgradige Uranlagerstätte als auch der größte Produzent der Welt.^[57]

Ungefähr 15% der kanadischen Uranproduktion werden für den Betrieb von Haushaltsreaktoren verwendet, der Rest wird exportiert.^[58]

Kraftstoffproduktion[edit]

Uranerzkonzentrat (Yellowcake) aus Minen in Kanada und anderswo wird zu Urantrioxid (UO) verarbeitet₃) im Blind River-Werk von Cameco, der weltweit größten kommerziellen Uranraffinerie.^[59] Diese reinere Form von Uran ist der Rohstoff für die nächste Verarbeitungsstufe in Port Hope, Ontario. Dort produziert die Umwandlungsanlage von Cameco Uranhexafluorid (UF)₆) für ausländische Urananreicherungsanlagen und Urandioxid (UO₂) für lokale Kraftstoffhersteller. Port Hope von Cameco und Peterborough und Toronto von BWXT^[60] Brennstoffherstellungsanlagen wandeln Urandioxidpulver in Keramikpellets um, bevor diese in Zirkoniumrohren versiegelt werden, um Brennstäbe zu bilden, die in Bündeln für CANDU-Reaktoren in Kanada und anderswo zusammengebaut werden.^[61]

Müllentsorgung[edit]

Wie in den USA oder in Finnland besteht die Politik Kanadas nicht darin, abgebrannte Brennelemente wieder aufzubereiten, sondern sie aus wirtschaftlichen Gründen direkt zu entsorgen.

1978 startete die kanadische Regierung ein Programm zur Entsorgung von Kernbrennstoffabfällen. 1983 wurde in den Whiteshell Laboratories in Manitoba ein unterirdisches Labor errichtet, um die geologischen Bedingungen für die Lagerung abgebrannter Brennelemente zu untersuchen. Die 420 Meter tiefe Anlage wurde 2010 stillgelegt und absichtlich überflutet, um ein letztes Experiment durchzuführen.^[62] Im Jahr 2002 wurde die Nuclear Waste Management Organization (NWMO) von der Industrie gegründet, um eine dauerhafte Abfallstrategie zu entwickeln.

Abfall auf niedrigem und mittlerem Niveau[edit]

Die Canadian Nuclear Laboratories (CNL) planen den Bau einer oberflächennahen Entsorgungsanlage (NSDF) in Höhe von 1 Million m³ am Standort Chalk River, um ab 2021 die schwach radioaktiven Abfälle zu entsorgen.^[63]

Niedrige und mittlere radioaktive Abfälle, die von den drei in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken in Ontario erzeugt werden, werden von der Western Waste Management Facility (WWMF) am Kernkraftwerk Bruce in Tiverton, Ontario, verwaltet. OPG schlug vor, ein tiefes geologisches Endlager neben dem WWMF zu errichten, um als Langzeitlagerungslösung für etwa 200.000 m³ dieser Abfälle zu dienen.^[64] Das Projekt wurde jedoch nicht in einer Abstimmung von der Saugeen Ojibway Nation im Januar 2020 genehmigt. OPG hatte zuvor versprochen, nicht ohne die Genehmigung der Nation fortzufahren. Das Projekt wurde im Juni 2020 abgebrochen. OPG wird nach alternativen Entsorgungslösungen suchen.^[65][66]

Kraftstoff verbraucht[edit]

Bis Juni 2019 hatten kanadische Reaktoren 2,9 Millionen abgebrannte Brennelemente oder rund 52.000 Tonnen hochaktive Abfälle produziert, die zweitgrößte Menge der Welt nach den USA.^[54] Diese Zahl könnte am Ende der geplanten Lebensdauer der derzeitigen Reaktorflotte auf 5,5 Millionen Bündel (103.000 Tonnen) ansteigen.

Abgebrannter Brennstoff wird an jedem Reaktorstandort entweder in Brennstoffpools (58% der Gesamtmenge) oder in trockenen Fässern (42%) gelagert, wenn er kühl genug ist.^[18] Obwohl CANDU-Reaktoren mehr abgebrannte Brennelemente produzieren, sind die Kosten für die Trockenspeicherung bei einer bestimmten Stromerzeugung mit den Kosten für PWR-Reaktoren vergleichbar, da die abgebrannten Brennelemente leichter gehandhabt werden können (keine Kritikalität für Brennstoffe). Gleiches gilt für den Kosten- und Platzbedarf für die dauerhafte Entsorgung des Abfalls.^[67]

Im Jahr 2005 beschloss die NWMO, ein tiefes Endlager zu errichten, in dem die abgebrannten Brennelemente unterirdisch gelagert werden. Der Preis von 24 Milliarden US-Dollar für dieses unterirdische Gewölbe von 500 bis 1000 Metern ist von einem Treuhandfonds zu zahlen, der von den Nuklearproduktionsunternehmen unterstützt wird. Die abgebrannten Brennelemente würden in Stahlkörbe gelegt, die 3 mal 3 (insgesamt 324 Brennbündel) in korrosionsbeständiges Kupfer eingewickelt sind, um Behälter zu bilden, die für eine Lebensdauer von mindestens 100.000 Jahren ausgelegt sind. Die Behälter würden durch Quellen von Bentonit-Ton in den Tunneln des Endlagers eingeschlossen, bleiben aber ungefähr 240 Jahre lang abrufbar.^[68] Seit 2010 wird derzeit ein geeigneter Ort für eine solche langfristige Einrichtung ermittelt. Von 22 interessierten Gemeinden werden zwei in der Nähe von Ignace im Nordwesten von Ontario und South Bruce im Südwesten von Ontario als potenzielle Standorte untersucht.^[69][70]

Öffentliche Meinung[edit]

Laut einer Umfrage der Innovative Research Group aus dem Jahr 2012 im Namen der Canadian Nuclear Association befürworten 37% der Kanadier die Kernenergie, 53% sind dagegen. Beide Zahlen stellen einen Rückgang gegenüber 2011 dar (38% bzw. 56%), und die Bevölkerung, die ihre Meinung weder unterstützt noch ablehnt oder nicht wusste, ist auf 9% angewachsen. Die Unterstützung reicht von einem Höchststand von 54% in Ontario bis zu einem Tiefststand von 12% in Quebec. Andere bemerkenswerte demografische Details sind, dass Männer die Kernenergie im Allgemeinen stärker unterstützen als Frauen, und dass ältere Bevölkerungsgruppen etwas stärker als jüngere Bevölkerungsgruppen sind. Nach den Ereignissen im März 2011 im japanischen Kernkraftwerk Fukushima Daiichi (von 54% auf 56%) gab es in Kanada keine signifikante Änderung der Opposition gegen Atomkraft, und 70% der befragten Kanadier verfolgten das Thema zumindest etwas genau.^[71]

Anti-Atom-Bewegung[edit]

Kanada hat eine aktive Anti-Atom-Bewegung, zu der große Kampagnenorganisationen wie Greenpeace und der Sierra Club gehören. Greenpeace wurde in Vancouver von ehemaligen Mitgliedern des Sierra Clubs gegründet, um gegen Atomwaffentests auf Amchitka Island zu protestieren. Über 300 öffentliche Interessengruppen in ganz Kanada haben das Mandat der Kampagne für den nuklearen Ausstieg (CNP) gebilligt. Einige Umweltorganisationen wie Energy Probe, das Pembina Institute und die Canadian Coalition for Nuclear Responsibility (CCNR) haben Berichten zufolge beträchtliches Fachwissen in Fragen der Kernenergie und Energie entwickelt. Es gibt auch eine lange Tradition der indigenen Opposition gegen den Uranabbau.^[72][73]

Die Provinz British Columbia verfolgt nachdrücklich eine strikte Politik ohne Atomwaffen. Das Crown-Unternehmen BC Hydro hält an diesem Grundsatz fest, indem es “die Berücksichtigung der Kernenergie bei der Umsetzung der Strategie für saubere Energie von BC ablehnt”.^[74]

Pro-nukleare Bewegung[edit]

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Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Weiterführende Literatur[edit]