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Revolution in der Kernreaktion? Chinesischer Thoriumreaktor steht vor Testbetrieb

© CC0 / distelAPPArath / PixabayAtomkraftwerk (Symbolbild)
Atomkraftwerk (Symbolbild) - SNA, 1920, 15.09.2021
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Der Versuchsreaktor ist fertiggestellt, jeden Augenblick sollen die ersten Tests stattfinden. Das Spannende: Der neue chinesische Flüssigsalzreaktor könnte einer Technologie, die auf Brennstäbe verzichtet, zum kommerziellen Durchbruch verhelfen – und den Chinesen zur CO2-Neutralität.
Am Rande der Gobi-Wüste im chinesischen Wuwei wurde Ende August ein neuer Versuchsreaktor fertiggestellt, an dem im September die ersten Tests stattfinden werden. Das Besondere an diesem Reaktor: Hier kommt das schwach radioaktive Element Thorium statt Uran zum Einsatz und es werde auch keine festen Stäbe verbrannt, sondern der Brennstoff wird in flüssiger Form in einem Kreislauf gepumpt.
In einem weiteren Kreislauf bewegt sich das Kühlmittel, ein Fluoridsalz, das bei 450 Grad Celsius schmilzt und die Zerfallswärme des Thoriums aufnimmt. Dieses Kühlmittel wiederum treibt einen dritten Kreislauf mit Wasser an, das verdampft, Turbinen antreibt und so Strom erzeugt.
Bei jedem Durchlauf wird das Thoriumgemisch von anderen Zerfallsprodukten in einer chemischen Aufbereitungseinheit getrennt und dann wieder in den Kreislauf geschickt. Im Falle einer Überhitzung schmilzt außerdem eine Sicherung durch und das Thorium fließt in mehrere Behälter, in denen die Reaktion zum Erliegen kommt.

Keine Pionierarbeit aber Einleitung in eine neue Ära

Es ist nicht der erste Reaktor, der auf diesem Prinzip beruht. Aber er könnte der Reaktor sein, der der Technologie zum kommerziellen Durchbruch verhilft und die Chinesen näher an ihre Klimaziele rückt, ist sich die Fachzeitschrift „Nature“ sicher.
Der Vorteil des neuen Kraftwerks ist Experten zufolge nicht nur eine höhere Reaktorsicherheit und günstiger Strom, sondern auch ein deutlich geringerer Anteil an langlebigem radioaktivem Abfall im Vergleich zu klassischen Druckwasserreaktoren, in denen Uranstäbe höchst ineffizient verbrannt werden. Zudem eignet sich einigen Experten zufolge Thorium nicht für die Herstellung von Atomwaffen, wie „Nature“ betont, allerdings gibt es auch Experten, die das anders sehen.
Das Metall Thorium fällt ohnehin in China als Abfall beim Abbau von seltenen Erden an, was einen Einsatz als Energiequelle sehr attraktiv macht. Außerdem kommt Thorium deutlich häufiger als Uran in der Natur vor. Schätzungen zufolge könnte das natürlich vorkommende Uran innerhalb eines Jahrhunderts der bisherigen Kernenergie erschöpft werden und dann spätestens bräuchte es ohnehin eine spaltbare Alternative.

Von 1000 Haushalten zu Hunderttausenden?

Das chinesische Kraftwerk soll im Betrieb zwei Megawatt Wärmeenergie bereitstellen, die lediglich für bis zu 1000 Haushalte reichen soll. Wenn der Testreaktor aber erfolgreich ist, wollen die Chinesen bis 2030 einen Reaktor mit 373 Megawatt bauen, der hunderttausende Haushalte mit Strom versorgen würde.
Wenn der Reaktor hochfährt, wird es der erste laufende Flüssigsalzreaktor seit 1969 sein. In jenem Jahr hatten US-Forscher der Oak Ridge National Laboratory im Bundesstaat Tennesse ihren Reaktor abgeschaltet. Zudem wird es der erste Flüssigsalzreaktor sein, der auf Thorium-Basis läuft.
Windrad „MySE 16.0-242“ - SNA, 1920, 30.08.2021
Kampf der Riesenrotoren: China will mit einem Windrad 20.000 Haushalte versorgen
An Flüssigsalzreaktoren weitere Länder wie Russland, Japan, Kanada, die USA, Frankreich und Dänemark. Der russische Reaktor wurde 2019 angekündigt, soll Atomabfälle verbrennen und ab 2031 laufen. Im Jahr 2021 kündigten auch die USA einen Reaktor an, der auf dem Gelände von Oak Ridge entstehen und zu 2026 mit einem Brennstoff auf Uranbasis in Betrieb gehen soll. Auch in Deutschland haben Forscher im Jahr 2019 mit dem Dual-Fluid-Reaktor einen solchen Flüssigsalzreaktor vorgestellt.
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