Hochtemperaturreaktor

Der Begriff Hochtemperaturreaktor (HTR) bezeichnet in der Kerntechnik eine Bauart von in der Bundesrepublik Deutschland entwickelten Kernreaktoren, die durch sparsamen Uranverbrauch, geringe Abwärmeerzeugung und das Potenzial zur Fernwärmenutzung gekennzeichnet sind. Der Name gründet auf einer relativ hohen Nutzungstemperatur von 300 bis 950 °C die bei einem HTR entsteht.

Hochtemperaturreaktoren verwenden im Gegensatz zu wassergekühlten und wassermoderierten Reaktoren Graphit als Moderator und Helium als Kühlmittel. Der primäre Spaltstoff ist Uran-235. Daneben tragen erbrütete Spaltstoffe zur Energieerzeugung bei. Beim Hochtemperaturreaktor ist aus neutronenphysikalischen Gründen der Einsatz von Thorium als Brutstoff vorteilhaft. Aus dem Thoriumisotop Th-232 entsteht das spaltbare Uranisotop U-233. Der Thorium-Hochtemperaturreaktor (THTR), in Hamm-Uentrop, der im September 1989 endgültig stillgelegt wurde, diente als Prototyp für dieses System.

Eine spezielle Eigenschaft des Hochtemperaturreaktors sind die kugelförmigen Brennelemente, die im Reaktorkern einen Kugelhaufen bilden. Das Konstruktionsmaterial ist Graphit. Die Brennelemente haben einen Durchmesser von etwa 6 cm und bestehen zum größten Teil ebenfalls aus Graphit. In der Graphitmatrix befindet sich eine große Anzahl kleiner Spaltstoffpartikel in Form von Uran-/Thorium-Oxid. Ein Vorteil dieses Brennelementkonzepts besteht darin, dass die Beladung mit frischen Brennelementen und die Entladung abgebrannter Brennelemente kontinuierlich während des laufenden Betriebs erfolgen können.

In Deutschland waren zwei Hochtemperaturreaktoren in Betrieb:

Am Reaktorkonzept des Hochtemperaturreaktors wird in Deutschland nicht mehr geforscht. Stattdessen sind deutsche Unternehmen an Projekten in Japan, Volksrepublik China, Südafrika und Indonesien beteiligt, wo die Technik unter dem internationalen Namen PBMR (Pebble Bed Modular Reactor) bekannt ist. Die Entwicklung geht in Richtung kleinerer, dezentral untergebrachter und inhärent sicherer Reaktoren. Aufgrund der reduzierten Leistung sollen Gefahren abgewehrt werden und durch die Modularität und den gleichen Aufbau der Kleinreaktoren sollen diese zudem sehr billig in größeren Mengen herstellbar sein.

2003 gab die chinesische Regierung bekannt, bis zum Jahr 2020 dreißig Kernreaktoren dieses Typs errichten zu wollen.

Siehe auch: Kugelhaufenreaktor, Brutreaktor

Weblinks

See also: Hochtemperaturreaktor, 1967, 1983, 1988, 1989, 2003, Brennelement, Brutreaktor, Bundesrepublik Deutschland, Forschungszentrum Jülich