Forscher wollen nachhaltigen Kernreaktortyp bauen

Die kleine US-Erfinderschmiede "Intellectual Ventures" hat einen neuartigen Kernreaktortyp entwickelt: Der "Laufwellen-Reaktor" soll weniger Betriebsrisiken als bisherige Reaktoren aufweisen, abgebrannte Brennstäbe aufbrauchen und mit weltweit reichlich vorhandenem Uran 238 betrieben werden können, berichtet Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe 09/09 (seit dem 27. 8. am Kiosk oder portokostenfrei online zu bestellen).

Eine Gruppe von Wissenschaftlern um den früheren Microsoft-Technikdirektor Nathan Myhrvold hat den Reaktor konstruiert, der nur zum Anfahren mit einer geringeren Menge an angereichertem Uran 235 beladen werden muss und danach mit dem in der Natur viel häufiger vorkommenden Uran 238 betrieben wird. Dieser "Laufwellen-Reaktor" (Travelling Wave) erbrütet im laufenden Betrieb seinen eigenen Brennstoff aus nicht angereichertem Uran. Ein solcher Reaktor könne theoretisch hundert Jahre laufen, sagt John Gilleland, Leiter des Atomprogramms von Intellectual Ventures, ohne dass er neues Brennmaterial benötigt. Und – angesichts der Endlager-Problematik ein wichtiger Aspekt – der Reaktor würde selbst mit abgebrannten Brennelementen aus herkömmlichen Kernkraftwerken funktionieren. Zudem würde das atomwaffentaugliche Plutonium 239, das durch Neutroneneinfang aus Uran 238 entsteht, in geringeren Mengen als in bisherigen Reaktorkonstruktionen zurückbleiben.

Der größte Vorteil des neuen Reaktortyps aber sei seine Nachhaltigkeit: "Der Weltvorrat von Uran 238 kann eine Weltbevölkerung von rund zehn Milliarden Menschen, die pro Kopf so viel Energie verbrauchen wie zurzeit die US-Bürger, für rund 10.000 Jahre mit Energie versorgen", erklärt Gilleland. "Die Frage der Energieversorgung wäre damit vom Tisch." Auch bei der Betriebssicherheit verspricht der Laufwellen-Reaktor Fortschritte: Zwar sei bei Kühlmittelverlust eine Kernschmelze möglich, aber aufgrund der thermischen Trägheit des flüssigen Metalls habe man einen Zeitvorteil von etwa einem Tag, um Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Erste Machbarkeitsstudien zum Laufwellen-Reaktor liegen inzwischen vor. Jetzt arbeitet Gillelands Team an konkreten Reaktorplänen und erstellt Studien über die zu erwartenden Baukosten. Mit einem ersten Laufwellenreaktor in den USA rechnet Intellectual Ventures um das Jahr 2040. (Ben Schwan) / (bsc)