Nullleistungsreaktor
Ein Nullleistungsreaktor (auch kritische Anordnung genannt) ist ein Versuchs-Kernreaktor, in dem eine kontrollierte nukleare Kettenreaktion auf vernachlässigbar kleinem Leistungsniveau stattfindet (bis zu 1 Kilowatt; Leistungsreaktoren liefern dagegen im Normalbetrieb viele Megawatt). Dadurch ist die Temperaturerhöhung während des Betriebs sehr gering und Kühlmittel sind nicht erforderlich.[1] Es wird im Vergleich zu Leistungsreaktoren praktisch kein Kernbrennstoff verbraucht und kaum radioaktiver Abfall erzeugt.
Nullleistungsreaktoren werden zu Lehr- und Ausbildungszwecken, als Unterrichtsreaktoren und als Forschungsreaktoren zur Entwicklung von Reaktorkonzepten und -technologien eingesetzt.
Verwendung zur Reaktorentwicklung
Beim Nullleistungsreaktor wird ausgenutzt, dass im kritischen Zustand eines Reaktors die räumliche Verteilungsform des Neutronenflusses – und damit der entstehenden Wärmeleistung – unabhängig von der absoluten Reaktionsrate der Kernspaltung ist. Da das Kühlmittel, ein umschließender Druckbehälter usw. wegfallen, kann in flexibler Weise aus kleinen, immer wieder verwendbaren Bauteilen ein Reaktorkern aufgebaut werden, der neutronenphysikalisch beispielsweise einem geplanten Leistungsreaktorkern gleicht; die neutronenphysikalischen Eigenschaften des fehlenden Kühlmittels lassen sich etwa durch Kunststoffteile simulieren. Der Nullleistungs-Reaktorkern kann relativ bequem mit Detektoren und Sensoren bestückt werden. So lassen sich neben der Flussverteilung auch Steuerstab-Reaktivitätswerte, Neutronenenergiespektren, Kühlmittelverlustreaktivitäten, Konversionsraten und andere neutronenphysikalische Größen messen.[2]
Beispiele
In Deutschland sind folgende Nullleistungsreaktoren in Betrieb (Stand 2011):[3]
- vier Siemens-Unterrichtsreaktoren vom Typ SUR-100 an Hochschulen in Furtwangen, Hannover, Stuttgart und Ulm (0,1 Watt)
- der Ausbildungskernreaktor Dresden an der Technischen Universität Dresden (2 Watt)
In der Schweiz ist nur noch der Reaktor CROCUS der EPFL als kritische Anordnung in Betrieb.
Quellen
- Nullleistungsreaktor. Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat, abgerufen am 20. Juni 2011.
- W. Marth, Der Schnelle Brüter SNR 300 im Auf und Ab seiner Geschichte (PDF; 5,5 MB), Bericht KFK 4666 des Kernforschungszentrums Karlsruhe, Mai 1992
- Auflistung kerntechnischer Anlagen in der Bundesrepublik Deutschland (Betrieb). (Nicht mehr online verfügbar.) Bundesamt für Strahlenschutz, Februar 2011, ehemals im Original; abgerufen am 20. Juni 2011. (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven) Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
