Forschungsreaktor

Als Forschungsreaktoren werden Kernreaktoren bezeichnet, die nicht der Stromerzeugung dienen, sondern überwiegend zu Forschungszwecken (kern- und materialtechnischen Untersuchungen, Isotopenproduktion für Medizin und Technik) eingesetzt werden. Dabei ist hauptsächlich die Neutronenstrahlung von Interesse. Das den Reaktorkern umgebende Wasser dient zur Kühlung und gleichzeitig als Moderator für die Neutronen. Außerdem werden Forschungsreaktoren für Ausbildungszwecke genutzt. Dem entsprechend gibt es unterschiedliche Typen von Forschungsreaktoren:

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MTR-Reaktoren

Materialtestreaktoren (MTR-Reaktoren) sind für die Untersuchung von Kernbrennstoffen und von Strahlenschäden in Strukturmaterialien durch schnelle Neutronen vorgesehen. Sie besitzen einen sehr kompakten Reaktorkern, um eine möglichst große Neutronenflussdichte zu erzielen.

Isotopenproduktionsreaktoren

Der Isotopenproduktionsreaktor wird für die Erzeugung von radioaktiven Isotopen und Quellen sowie der Dotierung mit stabilen Elementen eingesetzt.

Strahlrohrreaktoren

Bei den Strahlrohrreaktoren werden normalerweise die im Reaktor erzeugten langsamen Neutronen über Strahlrohre in eine Experimentierhalle geleitet, um dort z. B. an Materialproben gestreut zu werden. Eine der leistungsfähigsten Anlagen dieser Art stellt der 58 MW-Hochflussreaktor RHF des internationalen Instituts ILL in Grenoble dar.

Unterrichtsreaktoren

Unterrichtsreaktoren dienen Ausbildungszwecken und befinden sich meist an Hochschulen. Sie besitzen nur eine sehr geringe Leistung. In Deutschland sind noch 9 Unterrichtsreaktoren in Betrieb, davon 7 vom Typ SUR (Siemens-Unterrichtsreaktor) mit einer Leistung von 0,1 Watt.

TRIGA-Reaktoren

  Der TRIGA-Reaktor (TRIGA = Training, Research, Isotope Production, General Atomic) ist ein spezieller, von der US-Firma General Atomic entwickelter Forschungsreaktortyp. Es handelt sich um einen Forschungsreaktor des Swimmingpool-Typs, der sich durch inhärente Sicherheit auszeichnet. Inhärent bedeutet, dass die Sicherheit durch Naturgesetze, nicht durch technische Maßnahmen, die man überbrücken könnte, gewährleistet wird. Er wird für die Ausbildung, Forschung und Isotopenproduktion, z. B. in der Medizin, eingesetzt. Weltweit sind mehr als 50 TRIGA-Reaktoren in Betrieb.

Forschungsreaktoren in Deutschland

Nach Angaben des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) sind in Deutschland folgende Forschungsreaktoren mit einer thermischen Dauerleistung von über 50 kW in Betrieb:

• BER II (Berliner-Experimentier-Reaktor II, Hahn-Meitner-Institut Berlin; Leistung: 10 MW, Inbetriebnahme 1990)
• FRG-1 (GKSS-ForschungszentrumGeesthacht; Leistung: 5 MW, Inbetriebnahme 1958)
• FRM-II (Technische Universität München, Garching; Leistung: 20 MW, Inbetriebnahme 2004)
• FRMZ (TRIGA-Reaktor der Universität Mainz, Institut für Kernchemie; Leistung im Dauerbetrieb: 100 kW, kurzzeitige Spitzenleistung für 0,03 s: 250 MW; Inbetriebnahme 1965)

Folgende Forschungsreaktoren mit einer thermischen Dauerleistung von über 50 kW sind stillgelegt:

• FR 2 (Forschungszentrum Karlsruhe; Leistung: 44 MW, Betrieb 1961-1981)
• FRH (Medizinische Hochschule Hannover; Leistung: 0,25 MW, Betrieb 1973-1997)
• FRJ-1 (Merlin, Forschungszentrum Jülich; Leistung: 10 MW, Betrieb 1962-1985)
• FRJ-2 (DIDO, Forschungszentrum Jülich; Leistung: 23 MW, Betrieb 1962-2006)
• FRM (Technische Universität München, Garching; Leistung: 4 MW, Betrieb 1957-2000), durch FRM-II ersetzt
• FMRB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig; Leistung: 1 MW, Betrieb 1967-1995)
• FRN (GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, Oberschleißheim (Neuherberg); Leistung: 1 MW, Betrieb 1972-1982)
• TRIGA HD I (Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg; Leistung: 0,25 MW, Betrieb 1966-1977)
• BER (Berliner-Experimentier-Reaktor, Hahn-Meitner-Institut Berlin; Leistung: 5 MW, Betrieb 1973-1984), durch BER II ersetzt
• TRIGA HD II (Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg; Leistung: 0,25 MW, Betrieb 1978-1999)
• RFR (Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD); Leistung: 10 MW, Betrieb 1957-1991)

Von den Forschungsreaktoren im Sinne von Neutronenquellen sind Prototypreaktoren zu unterscheiden. Diese dienen der Entwicklung neuer Kernkraftwerkstechnologien und spielen heute international nur noch in Einzelfällen eine Rolle.

Siehe auch

• Liste der Kernreaktoren in Deutschland