Der Salzschmelzenreaktor als Transmutationssystem vor dem Hintergrund des Kernenergieausstiegs


Der Salzschmelzenreaktor als Transmutationssystem vor dem Hintergrund des Kernenergieausstiegs

Merk, B.

Salzschmelzenreaktoren besitzen eine lange Historie, zurückgehend auf mehrere Experimente am Oak Ridge Mational Laboratory, die bereits in den 50er und 60er Jahren stattfanden. Das bekannteste hiervon ist das Molten Salt Reactor Experiment (MSRE). Das Konzept des Salzschmelzenreaktors verschwand danach aus dem wissenschaftlichen Fokus. Um die Jahrtausendwende wurde das Konzept dann von russischer und von europäischer Seite wieder aufgegriffen. Zusätzlich wurde das Konzept des Salzschmelzenreaktors im Rahmen des Generation IV International Forums (GIF) als eines der 6 Reaktorkonzepte verankert.
Mit Hinblick auf das Ziel Sustainability des GIF hat sich bereits nach kurzer Zeit eine Verschiebung des Konzeptes für Salzschmelzenreaktoren ergeben. Derzeit untersuchte Reaktoren sind als sogenannte schnelle Systeme ausgelegt und besitzen in im Gegensatz zum MSRE keine Graphitstrukturen innerhalb des Reaktorkerns. Salzschmelzenreaktoren mit schnellem Neutronenspektrum eigenen sich aber nicht nur zur Energieproduktion, sondern sind auch als Transmutationssystem von Interesse und bieten für diesen speziellen Einsatz diverse Vorteile.
Im Vortrag werden die wichtigsten Unterschiede von Reaktoren mit festem Brennstoff (z. B. Sodium Cooled Fast Reactor) und Reaktoren mit flüssigem Brennstoff analysiert und diskutiert. Darauf aufbauend werden die spezifischen Vorteile von Salzschmelzenreaktoren für die Transmutation hergeleitet und die spezifischen Herausforderungen erörtert. Ein besonderer Blick gilt auch den Konsequenzen die sich durch das veränderte Neutronenspektrum, im Vergleich zum MSRE, ergeben.
Abschließend werden ausgewählte neueste wissenschaftliche Ergebnisse zu Salzschmelzenreaktoren vorgestellt. Es wird ein kurzer Einblick in die Ergebnisse der deutschen P&T Studie gegeben und die daraus resultierenden Konsequenzen auf eventuelle zukünftige Forschungsarbeiten zu Salzschmelzenreaktoren beleuchtet.

An overview on the history of molten salt reactors and the projects of the last years is given. The major advantages of molten salt reactors in the view of transmutation are discussed and evaluated in comparison with sodium cooled fast reactors. Finally some scientific highlights are given for the application of molten salt reactors under the bounday conditions of the nuclear ophase out decission in Germany.

Keywords: nuclear; nuclear reactor; molten salt; molten salt reactor; fast reactor; transmutation; nuclear waste management

  • Invited lecture (Conferences)
    Seminar an der RWTH Aachen, 08.07.2014, Aachen, Deutschland

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-20955