Techniklexikon

Schneller Brüter

Gemeint ist ein sog. Schneller Brutreaktor, wie ihn z. B. das Atomkraftwerk in Kaikar am Niederrhein enthält, dessen Inbetriebnahme noch fraglich ist. Im Gegensatz zu den üblicherweise in Atomkraftwerken eingesetzten Reaktoren werden hier die »überzähligen«, nicht zur Aufrechterhaltung der Kettenreaktion benötigten Neutronen Atom) nicht abgebremst. Sie bleiben schnell (daher »Sehn. Br. «) und treffen auf Kerne des nicht spaltbaren und bis dahin praktisch wertlosen Urans 238. Dieses verwandelt sich dabei in das spaltbare Plutonium. Weil auf diese Weise mehr Brennstoff erzeugt wird als die Kettenreaktion verbraucht, heißt dieser Reaktortyp »Brüter«. Das Uran kann in ihm etwa 60mal besser ausgenutzt werden als im üblichen Atomkraftwerk. Für den Sehn. Br. in Kaikar sind - wie bei vergleichbaren ausländischen Anlagen - ein mit flüssigem -Natrium gefüllter Primär-und Sekundärkreislauf vorgesehen, an den der Wasser-Dampf-Kreislauf des Kraftwerks gekoppelt ist. Die Kurzbezeichnung SNR steht für »Schneller natriumgekühlter Reaktor«. Kernphysik, Schneller Reaktor, Kernreaktor, bei dem durch die Reaktion schneller Neutronen mit ²³⁸U zunächst das Isotop ²³⁹U und daraus nach zwei aufeinanderfolgenden Betazerfällen das spaltbare Isotop ²³⁹Pu gebildet (»gebrütet«) wird, welches als Kernbrennstoff Verwendung findet. Die Verwendung schneller Neutronen macht dabei einen Moderator überflüssig. Die Neutronen verlieren in solchen Reaktoren nur wenig an Geschwindigkeit, ihre Bremsung erfolgt durch unelastische Streuung am Spaltstoff. Nur schnelle, d.h. ungebremste, Neutronen vermögen auch das Uran-Isotop ²³⁸U zu spalten. Diese Neutronen bringen die zwischen 4,8 und 6,5 MeV fehlende Energie als Bewegungsenergie mit. Die untere Geschwindigkeitsgrenze liegt bei 0,3-0,5 MeV, was der Schwellenenergie für die Verwandlung des mit thermischen Neutronen nicht spaltbaren ²³⁸U in den Spaltstoff ²³⁹Pu entspricht.

Da die Absorption der Neutronen bei hohen Energien durchweg sehr klein ist, ist die Neutronenökonomie der Schnellen Reaktoren günstig. Die Verluste bestehen fast nur im Neutronenfluss durch die Oberfläche. Daher ist ein Schneller Reaktor ein idealer Brutreaktor.