Faktisch Flasch

[Dragher]

Da sich immer wieder die gleichen Fehler in die Berichterstattung über Thorium und Flüssigsalzreaktoren einschleichen, hier mal ein Kommentar von jemandem, der in Kerntechnik promoviert:

(0. Zur Einordnung, 2 MW ist im Bereich der Forschungsreaktoren. Der FRM II in Garching beispielsweise läuft auf 20 MW, wenn er denn mal läuft. Die 2 MW sind auch die Leistung vom AKR-2 an der TU Dresden.)

1. Das Thorium wird nicht als flüssiges Thorium verwendet, das hätte einen Schmelzpunkt von 1755 °C, außerhalb des Betriebsbereichs, der bei üblichen Tests unter 1000 °C angepeilt wurde.
Es wird eine Salzschmelze verwendet. Eine Möglichkeit ist Thoriumflourid in einer eutektischen Mischung aus Lithium und Berylliumfluorid, eine andere ist das Thoriumchlorid in Alkalichloriden. Genau diese Salzschmelzen sind auch ein großer Problemherd für die tatsächliche Umsetzung, weil sie Fluor bzw. Chlorgas freisetzen und stark korrosiv sind.

2. Das Thorium kühlt bei einem Unfall nicht schnell ab, also nicht einfach so.
Genauer gibt es am niedrigsten Punkt im Reaktor einen sogenannten Freeze-Plug. Wird der Reaktor zu heiß, schmilzt dieser und sämtliches Flüssigsalz samt Kernbrennstoff läuft in mehrere Tanks ab, in denen das Flüssigsalz Beton schmilzt und sich somit verdünnt. Dadurch ist die räumliche Anordnung, die für die Kettenreatkion notwendig ist, nicht mehr gegeben und die Reaktion nimmt ab, bis nur noch radioaktiver Zerfall vorherrscht und nur noch die spontane Kernspaltung stattfindet, nichtmehr die neutroneninduzierte.

3. Mit der Freisetzung der radioaktiven Strahlung hat das nichts zu tun, in einem herkömlichen Reaktor bleibt der Kern ja auch geschlossen. Was jedoch durchaus positiv ist, die schweren Aktinoide, welche einen Großteil der zukünftigen Strahlendosis (Halbwertszeiten über 100 a) darstellen, werden weniger produziert und wenn der Reaktor über eine Flüssigsalzchemie verfügt, kann deren Produktion nahezu vollständig unterbunden werden. Diese werden über wiederholten Neutroneneinfang gebildet, man kann jedoch die Zwischenprodukte, die zu den Problemnukliden wie 241-Am, führen entfernen.

4. Thorium kann nicht zum Bau von Kernwaffenverwendet werden. Das ist in der Tat wahr, aber der Reaktor arbeitet ja auch nicht mit der Kernspaltung von Thorium!
232-Th wird im Reaktor durch Neutroneneinfang zu 233-Th umgewandelt, das über zwei Betazerfälle zu 233-Pa und schließlich 233-U zerfällt. Erst dieses Uranisotop ist das spaltbare Material, dass einen Thoriumreaktor antreibt. Da dieses aber so hervorragend spaltbar ist, eignet es sich auch wunderbar als Kernwaffenmaterial, was die USA, aber auch Indien, auch erfolgreich getestet hatten. Ein Flüssigsalzreaktor kann auch auf eine Überproduktion dieses Kernbrennstoffs ausgelegt werden, es ist also durchaus möglich Kernwaffen auf Basis eines Thoriumreaktors herzustellen.

5. Es geht nicht nur darum, dass es ~3,4 mal mehr Thorium gibt!
Vielmehr ist der entscheidende Vorteil, dass Thorium nahezu zu 100 % aus 232-Th besteht, welches zum Kernbrennstoff transmutiert werden kann, während bei Uran nur 0,72 % das nutzbare 235-U ist und der Rest (238-U und winzige Mengen 234-U) nur über einen Neutroneneinfang nutzbar werden und unweigerlich zur Produktion von den problematischen schweren Aktinoiden führen. Somit ist der Thorium Brennstoff um einen Faktor ~477 häufiger und benötigt keine extrem aufwändige Anreicherung.

6. Flüssigsalz als Kühlmittel.
Das Salz dient ja nur als Primärkreislauf! Dieser verbraucht auch in Druckwasserreaktoren kein Wasser, dieses ist ja schließlich stark mit Aktivierungs- und Spaltprodukten kontaminiert.
Viel mehr ist die technsiche Umsetzung der Stromgewinnung aus der Hitze das, was die großen Mengen an Wasser benötigt. Es wird ja dann im Verdampfer Wasserdampf erzeugt, welcher nach den Turbinen mit Flusswasser wieder zur Ausgangstemperatur gekühlt wird.
Der Große Vorteil am Flüssigsalzreaktor ist, dass dieser mit deutlich höheren Temperaturen arbeiten kann und somit nicht nur eine direkte Dampferzeugung möglich ist. Man könnte somit auch mit anderen Gasen arbeiten, die erst bei höheren Temperaturen sieden und durch die Umgebungsluft auf die Ausgangstemperatur gebracht werden können.

Bei Thema Kerntechnik würde ich mir im deutschen Raum deutlich präzisere Berichterstattung wünschen. Über das Thema wird viel zu wenig aufgeklärt und zu sehr mit Ängsten gearbeitet!

[wp (Golem.de)]

Danke für die Hinweise! Der Text ist angepasst.

wp (Golem.de)

[Golam294962]

Dragher schrieb:
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> Bei Thema Kerntechnik würde ich mir im deutschen Raum deutlich präzisere
> Berichterstattung wünschen. Über das Thema wird viel zu wenig aufgeklärt
> und zu sehr mit Ängsten gearbeitet!

„Prof. Lesch“

Gruß Atomphysiker

[Arsenal]

Danke für diese Informationen.