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Ein '''Brutreaktor''' ({{enS|''Fast Breeder Reactor''}}, '''FBR'''<ref>{{Internetquelle |url=https://www.iaea.org/topics/fast-reactors |titel=Fast reactors |hrsg=IAEA |datum=2016-04-13 |sprache=en |abruf=2023-07-01}}</ref>) ist ein [[Kernreaktor]], der zursowohl der [[Energie]]gewinnung mitals gleichzeitigerauch der Erzeugung weiteren [[Spaltbares Material|spaltbaren Materials]] dient. Ein nicht spaltbares [[Nuklid]] wird durch Kernreaktionen in ein spaltbares umgewandelt, das dann (nach Aufarbeitung und Einbringung in neue Brennelemente) anschließend als [[Kernbrennstoff]] verwendet werden kann. Diese Umwandlung (als ''Konversion'', manchmal auch als ''Brüten'' bezeichnet, siehe [[Konversionsrate]]) findet zwar in jedem Kernreaktor statt, aber von einem „Brutreaktor“ oder „Brüter“ spricht man erst dann, wenn er mehr Brennstoff herstellt, als er in der gleichen Zeit selbst verbraucht.
 
[[Datei:Fluessigmetall-Brutreaktor.svg|mini|hochkant=2|Schneller Brutreaktor in Becken-Bauweise (links) und in Schleifen-Bauweise (rechts)]]
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Der erste Brutreaktor war der [[Experimental Breeder Reactor I]]. Er war 1951 der erste Kernreaktor der Welt, mit dessen Wärmeleistung elektrischer Strom erzeugt wurde. Heute sind die einzigen Brutreaktoren im kommerziellen Betrieb der [[BN-Reaktor|BN-600]] und der [[BN-Reaktor|BN-800]] in Russland (Stand 2015). Einige Versuchs-Brutreaktoren sind in Betrieb, Bau oder Planung, vor allem innerhalb des Forschungsverbunds [[Generation IV International Forum]].
 
Zweck der Brutreaktor-Entwicklung ist die weitaus bessere Ausnutzung der Kernbrennstoffe. Aus natürlichem [[Uran]] könnte mit Brutreaktoren rund 60-mal mehr Energie gewonnen werden als mit [[Leichtwasserreaktor]]en.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/fast-neutron-reactors.aspx |titel=Fast Neutron Reactors {{!}} FBR |hrsg=[[World Nuclear Association]] |datum=2021-08 |sprache=en |abruf=2023-07-02}}</ref> Die Brutreaktorentwicklung wurde in den 1960er bis 1980er Jahren in vielen Industrieländern staatlich gefördert, beispielsweise im bundesdeutschen ''[[Kernkraftwerk Kalkar|Projekt Schneller Brüter]]''<ref name=":0">{{Literatur |Autor=W. Marth |Titel=Zur Geschichte des Projekts Schneller Brueter |Verlag=Karlsruhe |Datum=1981 | |Abruf=2023-07-02 |DOI=10.5445/ir/270016140}}</ref> von 1962 bis 1989. Ein in der Frühzeit der Kernenergie weniger beachteter aber heute immer wieder vorgebrachter Aspekt ist die weitaus geringere Menge [[Abgebrannter Kernbrennstoff|abgebrannten Brennstoffs]] im Vergleich zu Leichtwasserreaktoren pro erzeugter Menge Strom bzw. Wärme. Dazu kommt, dass – im Idealfall – keinerlei [[Transuranabfall]] und ausschließlich [[Spaltprodukt]]e anfallen. Während Transurane [[Halbwertszeit]]en auf allen Zeitskalen haben, sind die allermeisten Spaltprodukte äußerst kurzlebig; einige wenige mittellebig mit Halbwertszeiten im Bereich von Jahrzehnten (z.&nbsp;B. [[Caesium-137|<sup>137</sup>Cs]] und [[Strontium#Strontium-90|<sup>90</sup>Sr]]); und ein gutes halbes Dutzend extrem langlebig (z.&nbsp;B. [[Technetium]]-99 oder Zirconium-93) mit Halbwertszeiten im Bereich von Jahrzehntausenden bis Jahrmillionen. Befürworter der Brütertechnik argumentieren, reiner Spaltprodukt-Abfall könne bereits nach einigen Jahrhunderten (Zeitskala vergleichbar mit dem Bau des [[Kölner Dom]]s) bedenkenlos in die ausgebeuteten Uranminen zurückgegeben werden, da die [[Radiotoxizität]] auf ein Level entsprechend der Uranerze, welche zuvor in den Minen anzutreffen waren, abgeklungen sei.
 
Als die USA und Russland ihre Atomwaffen entwickelten, wurden zu diesem Zweck spezielle Reaktoren (z.&nbsp;B. der [[ADE-Reaktor]]) gebaut, die den einzigen Zweck hatten, Plutonium zu erzeugen. Diese nutzten moderierte, also [[thermische Neutronen]] und zählen nicht zu den Brutreaktoren. In der Frühzeit der Kernenergie bestand in einigen Ländern Interesse an [[Dual-Use]]-Reaktoren, welche sowohl Energie als auch waffenfähiges Plutonium in nennenswerten Ausmaß liefern sollten. Dazu zählten der britische [[Magnox-Reaktor]], der französische [[UNGG-Reaktor]] und der sowjetische [[RBMK]]. Diese Entwicklungen erwiesen sich als technische Sackgasse und waren aufgrund Konversionsfaktoren &#x226A;&nbsp;1 ebenfalls keine Brutreaktoren. Während Magnox und UNGG nach dem Ende ihrer Lebensdauer durch Reaktoren ersetzt wurden, die nicht auf die Produktion von Plutonium optimiert sind, wurden nach dem [[Reaktorunfall von Tschernobyl]] am Design des RBMK derartige Veränderungen vorgenommen, dass er sich heute kaum noch zur Produktion von Plutonium eignet.