Brutreaktor

Ein Brutreaktor ist ein Atomreaktor, der nicht nur der Energieerzeugung, sondern auch zur Erzeugung weiteren spaltbaren Materials dient.

Natururan enthält zu 99,3% das nicht spaltbare Isotop ²³⁸U und nur zu 0,7% das spaltbare Isotop ²³⁵U. Für den Betrieb herkömmlicher Kernspaltungsreaktoren muss diese Menge ²³⁵U vor Herstellung der Brennelemente technisch sehr aufwändig auf etwa 3-4% angereichert werden. Beim Schnellen Brüter wird ²³⁸U durch Neutroneneinfang zunächst in ²³⁹U umgewandelt, das dann durch zwei Betazerfälle in spaltbares ²³⁹Pu zerfällt. Dadurch erzeugt der Reaktor selbst das nötige Spaltmaterial, allerdings in ausreichender Menge nur in einem Reaktor, der ohne Moderator arbeitet. Die hier vorherrschenden schnellen Neutronen haben dem Schnellen Brüter seinen Namen gegeben.

Es gibt ebenfalls noch den Thorium-Hochtemperaturreaktor, der ²³²Th als Ausgangspunkt der Reaktionskette verwendet und daraus ²³³U erzeugt. Die vorherrschende Bauform ist in diesem Fall der Kugelhaufenreaktor.

Derzeit werden Brutreaktoren in den USA, Russland, Frankreich und Japan betrieben. In Deutschland wurde am Niederrhein bei Kalkar ein Schneller Brüter gebaut. Nach zahlreichen Protesten und dem Reaktorunfall bei Tschernobyl (1986) kam es nie zu einer kommerziellen Stromerzeugung. Das offizielle Aus des Schnellen Brüters bei Kalkar kam am 21. März 1991, noch bevor dieser überhaupt fertiggestellt war.

Brutreaktoren

in Fukui (Japan)
in Schewtschwenko (Kasachstan)
in Kalpakkam (Testreaktor in Indien)
in Dounraey (Testreaktor in Großbritannien, 1994 stillgelegt)
der Phenix in Frankreich
geplant in China

Kritik

Aufgrund der hohen Temperaturen und des zur Vermeidung der Verstrahlung des Kühlmittels notwendigen niedrigen Neutronenquerschnitts des Kühlmittels wird flüssiges Natrium zur Kühlung verwendet. Im Betrieb ist der Einsatz des Natriums potenziell problematisch. Natrium brennt spontan, sobald es mit Luft in Berührung kommt. Ein kleines Leck im Kühlkreislauf des Reaktors hätte sofort einen Brand zur Folge. Daneben ist ein Natriumbrand nicht leicht unter Kontrolle zu bringen, da Natrium mit Wasser heftig reagiert und dabei zudem noch -- ebenfalls höchst brennbares -- Wasserstoffgas entsteht. Heutige Feuerwehrtechnik ist bei einem Brand von mehr als einigen hundert Kilogramm Natrium im wesentlichen machtlos -- große Brutreaktoren benötigen aber mehrere Tonnen Natrium.

Ein weiterer Kritikpunkt am Schnellen Brüter ist, dass beim Betrieb eines Brutreaktors waffenfähiges Plutonium hergestellt wird. Somit kann der Betreiber eines Brutreaktors zum potentiellen Versorger einer Atommacht werden. Selbst wenn der betreibende Staat selbst keinen Atomwaffenbau beabsichtigt, kann dies zu starkem politischen Druck seitens anderer Staaten führen. Des weiteren ist Strom aus Schnellen Brütern um ein Vielfaches teurer als der aus anderen Kernkraftwerken.

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