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entdeckt_01_2015

entdeckt 01 .15 FORSCHUNG WWW.HZDR.DE werden. Damit solch eine Kettenreaktion beherrschbar bleibt, werden in allen Kernreaktoren Neutronenabsorber eingesetzt. In Leichtwasserreaktoren bremst das Kühlmittel, also das Wasser, die Neutronen ab. Im schnellen Reaktor übernimmt flüssiges Natrium die Funktion der Wärmeabfuhr. Anders als bei Wasser, prallt ein Neutron von einem metallischen Atom- kern quasi ungebremst ab, vergleichbar einer Billardkugel, die auf die Bande trifft. Mit schnellen Neutronen lässt sich zudem effizient Plutonium erbrüten. Was für die Gegner der Technologie nur weiteres Öl im Feuer bedeutet, weil es sich um waffenfähiges Plutonium handeln kann, gehört für die Befürworter zu den großen Vor- teilen der Technologie. Die Idee ist, immer in etwa so viel Plu- tonium zu produzieren, wie im Betrieb der Anlage verbrannt wird. Benötigt wird der Stoff als eine Art Katalysator für das ansonsten nicht spaltbare Uran-238, also das nahezu alleinig in der Natur vorkommende Uran. Dieses braucht für den Einsatz im Schnellen Brüter weder aufwändig angereichert noch aufbereitet zu werden. Mehr noch: Natriumgekühlte Re- aktoren können auch viele der extrem langlebigen, schweren Kerne, die prinzipiell beim Betrieb eines Reaktors entstehen, verbrennen und damit in kurzlebigere Stoffe umwandeln, was die Problematik der Endlagerung wesentlich entschärft. Selbst Plutonium-Abfall könnte als Brennmittel verwendet werden. Vergleich: Generation II versus Generation IV Bruno Merk vom HZDR hat nun die Operations- und Abschalt- zeiten von schnellen Reaktoren unter die Lupe genommen – und mit besonders stabil laufenden, deutschen Leichtwas- ser-Reaktoren verglichen. Seine Prämisse: Anlagen, die nur geringe ungeplante Ausfallzeiten und Wartungsintervalle zu verbuchen haben, sind technisch ausgereift und sicher. Im Auftrag der Internationalen Atomenergiebehörde IAEA hat er gemeinsam mit Kollegen aus den USA und Indien Daten vom stillgelegten Demonstrationskraftwerk Phénix in Frankreich und vom seit über 30 Jahren in Betrieb befindlichen, russi- schen Reaktortyp BN-600 in Belojarsk ausgewertet. „Aus den Kinderkrankheiten ist die Technologie entwachsen, das zeigen die geringen ungeplanten Stillstandszeiten gerade beim BN-600, der seit über 30 Jahren sicher läuft“, so Merk. „Wir haben für unseren Vergleich die Laufzeiten bereinigt, also die geplanten Revisionen herausgerechnet. In den letzten zehn Jahren sind die Betriebserfahrungen mit einer bereinig- ten Verfügbarkeit von knapp 97 Prozent geradezu exzellent. An solche Zahlen reichen nur wenige Leichtwasser-Reaktoren heran.“ Die untersuchten deutschen Kernkraftwerke Grafen- rheinfeld (Start 1981) und Emsland (Start 1988) weisen mit 96,2 bzw. 99,8 Prozent ähnlich hohe Verfügbarkeiten auf, so die Ergebnisse der Forscher. Merk betont: „Es gab auch keine größeren Reparaturen am BN-600. Damit ist das Sicher- heitsniveau eines Schnellen Brüters heute auf dem Stand der besten Leichtwasser-Reaktoren aus der zweiten Generation. Während der geplanten Revisionszeiten wurden in dieser Periode auch noch die Nachrüstarbeiten für die Laufzeitver- längerung durchgeführt.“ Dass es die Natrium-Technologie in sich hat, dessen ist sich natürlich auch Merk bewusst: „Wir Kerntechniker stehen zu den Problemen, die es gegeben hat. Neuralgische Punkte sind vor allem die Dampferzeuger und die Pumpen.“ So kann durch Lecks, hervorgerufen etwa durch schlecht gefertigte Schweißnähte, Wasser bzw. Wasserdampf mit dem Natrium in „Der französische ASTRID-Reaktor wird in jedem Fall realisiert. Wir brauchen Kerntechnik-Experten in Deutschland, die bei Sicherheitsfragen Gehör finden. Und das wiederum klappt nur, wenn wir einen aktiven Part in den großen EU- Forschungsprojekten übernehmen.“ START: Beladung des neuen, schnellen Reaktors BN-800 am Standort Belojarsk. Foto: Rosenergoatom

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