Sonstige kerntechnische Anlagen

Siemens Unterrichtsreaktor (SUR)

Siemens-Unterrichtsreaktoren SUR-100

In Baden-Württemberg sind drei Siemens-Unterrichtsreaktoren SUR-100 an den Hochschulen in Furtwangen und Ulm sowie an der Universität Stuttgart in Betrieb. Der vierte baden-württembergische Unterrichtsreaktor in Karlsruhe wurde bereits 1997 vollständig abgebaut. Er wird nun – ohne Kernbrennstoff – im Technikmuseum in Mannheim ausgestellt.

Der Siemens-Unterrichtsreaktor (SUR-100) wurde in erster Linie als Unterrichts- und Ausbildungsreaktor entwickelt. Die baden-württembergischen SUR-100 werden zur Ausbildung von Studenten und Reaktorpersonal verwendet. Die Anlage hat eine sehr geringe thermische Dauerleistung von 100 mW. Zum Vergleich: das Kernkraftwerk Philippsburg 2 hat eine thermische Leistung von 3950 MW. Selbst bei „Volllast“ ergibt sich bei dieser geringen Leistung keine merkliche Temperaturerhöhung im Kern, aufwändige Kühlsysteme zur Wärme- und Nachwärmeabfuhr sind nicht notwendig.

Der zylindrische Reaktorkern hat etwa die Größe eines 10-Liter-Eimers und ist aus mehreren Brennstoff-Moderator-Platten (Durchmesser 24 cm) aufgebaut. Die Platten bestehen aus einem homogenen Gemisch des Moderators (Polyethylen) und des Brennstoffs (Uranoxid mit einer Anreicherung von ca. 20 % Uran-235). Insgesamt enthält der Reaktorkern circa 700 g Uran-235.

Aufgrund der geringen Leistung ist auch der Abbrand sehr gering, so dass die Lebensdauer des Reaktorkerns praktisch unbegrenzt ist. Der Reaktorkern ist umgeben von Graphit als Reflektor für Neutronen. Zur Regelung dienen zwei Absorberplatten. Durch Einfahren der Absorberplatten oder durch Trennen des Reaktorkerns in zwei Hälften kann der Reaktor jederzeit abgeschaltet werden.

Auch ohne Abschalteinrichtung wird eine Kettenreaktion schon bei geringer Temperaturerhöhung von allein gestoppt – der Reaktor wird durch den großen negativen Temperaturkoeffizienten bei Temperaturerhöhung unterkritisch. Der Reaktor kann daher als inhärent sicher bezeichnet werden.

Der Reaktorkern befindet sich in einem gasdichten Kessel. Die Strahlung des Reaktors wird abgeschirmt durch 10 cm Blei und 60 cm Wasser, dem Bor zugesetzt wurde. Für Experimente (zum Beispiel Messung des Strahlungsfeldes des Reaktorkerns, Aktivierung von Proben für Strahlenschutz-und Dosimetrie-Experimente) ist der SUR-100 mit verschiedenen Experimentierkanälen ausgerüstet.

Die Genehmigung und der Betrieb der Unterrichtsreaktoren unterliegen dem Atomgesetz: alle SUR-100 haben eine Genehmigung nach § 7 AtG und unterliegen der Aufsicht durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Zusätzlich werden die SUR-100 aufgrund ihres Brennstoffinventars regelmäßig durch die europäische Atomenergiebehörde EURATOM und die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO) kontrolliert.