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26.08.2016 - Schneller Brüter in Russland läuft jetzt mit voller Leistung

Artikel aus www.ingenieur.de

Acht Monate nach der ersten Stromerzeugung hat der weltweit größte schnelle Brutreaktor seine Nennleistung von 800 Megawatt erreicht. Russland setzt auf diesen Reaktortyp, weil ihm der Brennstoff nie ausgeht. Der Schnelle Brüter nutzt Plutonium aus alten Atomwaffen.

Der weltweit leistungsstärkste schnelle Brutreaktor hat vor wenigen Tagen seine Spitzenleistung von 800 Megawatt erreicht. Im Dezember hatte der BN-800 im russischen Beloyarsk erstmals Strom erzeugt.

Insgesamt sind es bisher 1,3 Milliarden Kilowattstunden. Bis Jahresende sollen es 3,5 Milliarden werden. Seit der ersten Stromerzeugung wurde der Reaktor intensiv getestet und hochgefahren.

Schnelle Brüter unterscheiden sich massiv von den weltweit am weitesten verbreiteten Leichtwasserreaktoren. Während diese mit langsamen Neutronen arbeiten – Wasser bremst sie ab –, sind in Schnellen Brütern schnelle, besonders energiereiche Neutronen aktiv. Sie können den Brennstoff Plutonium spalten und so Wärmeenergie erzeugen. Uran, das in Leichtwasserreaktoren eingesetzt wird, ist nahezu immun gegen schnelle Neutronen, zumindest was die Spaltung angeht.

Flüssiges Natrium zum Kühlen

Als Kühlmittel setzt die russische Atomindustrie flüssiges Natrium ein. Es transportiert die Wärme aus dem Reaktorkern in einen externen Wärmetauscher, in dem Wasser in Dampf verwandelt wird. Er treibt einen Turbogenerator zur Stromerzeugung an. Der Vorteil dieses Reaktortyps: Er erzeugt nebenbei neuen Brennstoff.

Außer Plutonium befindet sich im Reaktorkern nicht spaltbares Uran 238. Dessen Atome fangen Neutronen ein. Dadurch verwandelt es sich in spaltbares Plutonium. Was für Leichtwasserreaktoren Abfall ist, nämlich abgereichertes Uran, in dem nur noch wenig spaltbares Uran 235 vorhanden ist, ist für Schnelle Brüter ein Rohstoff zur Brennstoffherstellung.

Reaktor schaltet sich bei einer Panne selbstständig ab

Schnelle Brüter gelten wegen der Plutoniumnutzung bei vielen als besonders gefährlich, obwohl sie bauartbedingt zumindest einen großen Vorteil haben. Wenn die Pumpen ausfallen, die das Natrium umwälzen, schaltet sich der Reaktor ohne Zutun von Menschen oder Sicherheitssystemen ganz allein ab.

In Leichtwasserreaktoren schmilzt dagegen der Reaktorkern, wie im amerikanischen Harrisburg und im japanischen Fukushima. Gefahr geht allerdings vom Natrium aus. Wenn es, etwa bei einem Leck, mit Luft in Berührung kommt, fängt es explosionsartig Feuer.

„Was ich hier gesehen habe sind hoch-professionelle Mitarbeiter, die sich äußerst intensiv für die technische Entwicklung einsetzen“, sagte Juan Carlos Lentijo, bei der Internationalen Atomenergieorganisation zuständiger Direktor für nukleare Sicherheit nach einem Besuch in Beloyarsk. „Sie sind ebenso engagiert, was die Sicherheit angeht. Das ist für mich besonders wichtig.“

Atommüll strahlt nicht mehr so lange

Während in Deutschland, den USA, Frankreich und Japan die Entwicklung Schneller Brüter aus technischen oder politischen Gründen gescheitert ist, hält Russland an diesem Reaktortyp fest, weil der Brennstoff praktisch nie ausgeht, die Versorgung also für unabsehbare Zeit gesichert ist. Auch der atomare Abfall aus Leichtwasserreaktoren lässt sich in diesen Anlagen verwerten. Allerdings müssen zuvor in einer Wiederaufarbeitungsanlage Uran und Plutonium vom wirklichen Atommüll getrennt werden. Was einen entscheidenden Vorteil hat: Was übrig bleibt strahlt nur noch ein paar 100 statt 100.000 Jahre.

In Beloyarsk läuft seit rund 30 Jahren BN-600, ein Brüter mit einer elektrischen Leistung von 600 Megawatt. Nach dem jetzt in Betrieb genommenen BN-800 soll am gleichen Standort BN-1200 gebaut werden. Damit ein Brüter in Gang kommt, benötigt er Plutonium. Daran besteht in Russland kein Mangel. Es stammt aus Atombomben, die verschrottet werden.

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Karte der nuklearen Welt:

Belojarsk, das russische Atomkraftwerk mit den 'Schnellen Brütern'.

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