proliferationsaspektevonschnellenbrutreaktoren

Proliferationsaspekte von Schnellen Brutreaktoren

Name Raum Tel. E-Mail

S4|14-2950

Projektbeschreibung

Seit Beginn der Entwicklung nuklearer Reaktoren für die Energieproduktion wurde die Erforschung von so genannten „Schnellen Brütern“ vorangetrieben. Diese Reaktoren nutzen schnelle Neutronen aus Kernspaltungsprozessen um Materialien wie Uran-238 in Plutonium-239 zu konvertieren, anders ausgedrückt, Plutonium-239 zu „erbrüten“. Plutonium-239 ist ein mögliches spaltbares Material für Kernwaffen. Die Nutzung dieses Materials birgt immer eine Proliferationsgefahr, schon wenige Kilogramm reichen aus um eine Bombe zu konstruieren.

In einigen Staaten, die teilweise auch sehr umfassende Brüterprogramme verfolgten, wurde die Forschung an diesem Reaktortyp eingestellt. Gründe dafür waren technische und ökonomische Aspekte sowie politische Entscheidungen. Für viele Beobachter ist dies ein Zeichen für das langsame Aussterben der Technologie, die sich nicht stark gegen andere durchsetzen konnte. In Deutschland kann dies durch die Aufgabe des Projektes zur Inbetriebnahme eines kommerziellen Brüters in Kalkar (SNR-300) bestätigt werden. Aktuell ist auch die Abschaltung des letzten aktiven französischen Brüters, der „Phénix“, im Jahr 2009.

Auf der anderen Seite lassen sich jedoch vermehrt Anzeichen dafür finden, das wieder verstärktes Interesse an der Bruttechnologie existiert. „Monju“, ein Brutreaktor in Japan, erreichte 2010 nach langer Abschaltphase wieder Kritikalität. Ebenso wird in naher Zukunft die Fertigstellung des „Prototype Fast Breeder Reactors“ in Indien erwartet. In den Vorschlägen des Internationalen Forums Generation IV, das die vierte Generation von Kernreaktoren entwickeln will, finden sich unter sechs vorgeschlagenen Reaktortypen drei Brutreaktoren.

Diese Rahmenbedingungen lassen es notwendig erscheinen, sich mit den Proliferationspotentialen der Brütertechnologie zu beschäftigen. Im Rahmen einer Masterarbeit wurde ein Programm entwickelt, dass den Abbrand von Brutreaktoren berechnen kann. Die für das Proliferationspotenzial wichtigsten Eigenschaften eines schnellen Brüters sind die Brutrate (Erbrütetes Plutonium/eingesetztes Plutonium) sowie die Isotopenzusammensetzung des erbrüteten Plutoniums. Das Modell könnte in Zukunft auch auf die Frage der Konvertierung von radioaktivem Abfall angewendet werden.