Atomreaktoren der vierten Generation

Umfangreiche Studien zur Verbesserung von Atomreaktoren haben zu zahlreichen Fortschritten bezüglich des Designs, des Betriebs, der Sicherheit und der Kosteneffizienz dieser Anlagen geführt. Insofern dürfte diese Übersicht zum Konzept des gasgekühlten schnellen Reaktors (Gas Cooled Fast Reactor, GCFR) maßgeblich zum Design der Atomreaktoren der vierten Generation beitragen.

Aus den Atomreaktoren der ersten Generation, die in den fünfziger Jahren entwickelt wurde, sind im Lauf der Jahre Anlagen geworden, deren Sicherheit und Kosteneffizienz immer weiter verbessert wurden. Ein Reaktor besteht typisch aus den Brennelementen, der Brennstoffhülle, einem Moderator, einem Kühlmittel, Steuerstäben, einem Druckbehälter und einem Sicherheitsbehälter (Containment). Je nach den verwendeten Brennstoff- und Moderatormaterialien, dem Kühlkreislauf und dem Kühlmittel unterscheidet man verschiedene Reaktortypen, die heute in Betrieb sind.

In diesem von der EU finanzierten Projekt ging es speziell um die GCFR-Technologie, wobei klar wurde, dass diese Technologie eines der wichtigsten Konzepte für künftig zu bauende Reaktoren darstellt. Wie eine Literaturstudie zu früheren realisierbaren GCFR-Technologien ergab, könnte sich das GCFR-Konzept der nächsten Generation auf eine Kombination aus dem gasgekühlten thermischen Reaktor und dem schnellen Reaktorkern (Schnelle Europäische Flüssigmetall-Reaktoren) gründen. Darüber hinaus wurden im Projekt die wichtigsten Sicherheitsmerkmale und die sicherheitstechnische Durchführbarkeit dieses innovativen Konzepts analysiert. Umfassende Forschung wurde auch im Hinblick auf die Integration eines GCFR in den Kernbrennstoffzyklus betrieben.

Was die künftige Entwicklung angeht, haben schnelle Reaktoren ein erhöhtes Potenzial für die Erfüllung sowohl von Sicherheitsanforderungen als auch von Kriterien der betrieblichen Kosteneffizienz gezeigt. Bislang galt flüssiges Natrium als geeignetes Kühlmittel für die meisten schnellen Reaktoren, doch inzwischen hat sich gezeigt, dass ein gasförmiges Kühlmittel deutliche Vorteile bietet, was Aspekte wie etwa die Inspektion während des laufenden Betriebs, chemische Kühlmittelrisiken, die Sicherheitsparameter für den Reaktorkern und die Verbrennung von Rückständen angeht. Die Projektergebnisse stützen nicht nur die Brauchbarkeit der GCFR-Technologie, sondern sprechen auch für die Sicherheit, Wirksamkeit, Nachhaltigkeit und Flexibilität dieses Konzepts.

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