Core damage frequency (CDF ) är en term som används i probabilistisk riskbedömning (PRA) som anger sannolikheten för en olycka som kan orsaka allvarlig skada på kärnbränsle i en kärnreaktorhärd . [1] [2] [3] Olyckor med kärnskador anses vara extremt allvarliga eftersom allvarliga skador på bränslet i kärnan förhindrar tillräcklig värmeavlägsnande eller till och med säker avstängning, vilket kan leda till en härdsmälta . Vissa källor anser att härdskador och härdsmälta är desamma, och olika mätmetoder används i olika branscher och länder, så huvudvärdet av CDF-indikatorn är att hantera risken för kärnolyckor i systemet, och inte nödvändigtvis att tillhandahålla storskalig statistik [4] .
En utvärdering av permanenta eller tillfälliga förändringar i ett kärnkraftverk görs för att bedöma om sådana förändringar uppfyller riskkriterierna. Till exempel kan sannolikheten för kärnskada öka när en komponent byts ut, men sannolikheten är ännu högre om den komponenten misslyckas eftersom den inte ersattes [4] . Riskkriterierna för sådana förändringar definierar riskkriterier såsom core damage frequency och large early release frequency (LERF).
Riskanalys gör det möjligt att fatta beslut om eventuella förändringar av kärnkraftverket i enlighet med lagstiftning, säkerhetsmarginaler och effektivitetsstrategier.
En studie från 2003 beställd av EU-kommissionen noterade att "härdskador på 5 × 10 3] I en studie från 2008 av Electric Power Research Institute beräknas den uppskattade härdskadefrekvensen för den amerikanska kärnkraftsindustrin vara 50 000 reaktorår, eller 2×10 −5 . [5]
Om man antar att det finns 500 reaktorer i bruk över hela världen, innebär ovanstående CDF-uppskattningar att statistiskt sett kan en kärnskadeincident förväntas vart 40:e år enligt Europeiska kommissionens genomsnittliga olycksfrekvensuppskattningar från 2003 , eller vart 100:e år enligt energiforskningsinstitutets uppskattning från 2008 . .
Enligt en rapport från 2011 från National Resources Defense Council har 582 reaktorer över hela världen samlat på sig cirka 14 400 reaktorår av kommersiell drift. Av dessa 582 reaktorer hade 11 stora härdskador. [6] Dessa historiska data resulterar i en genomsnittlig olycksfrekvens på 1 av 1309 reaktorår (7,6×10 -4 per reaktorår) mellan 1954 och 2011. I fem av dessa olyckor var skadorna så små att reaktorn reparerades och återstartades.
Under jordbävningen 2011 på Japans östkust och den resulterande tsunamin som var mer än 15 m hög , fick kärnkraftverket Fukushima I härdskador vid tre av sina sex reaktorer på grund av fel i nödkylsystem på grund av extrema konstruktionsförhållanden . Den ursprungliga utformningen av kärnkraftverket i Fukushima tog inte hänsyn till möjligheten av en tsunami som var större än 3 m. [7] Dessa reaktorer var General Electric BWR-3- och BWR-4-reaktorer inuti Mark I-inneslutningsstrukturen , som är vanligt i USA. Alla dessa typer av installationer har dock olika utformningar på grund av myndighetskrav, individuella preferenser för bruk och byggplats. År 1995 beräknade Sandia National Laboratories att enskilda BWR-3- och BWR-4-reaktorer i USA hade en härdskadafrekvens på 10 -4 till 10 -7 . [åtta]