Russland ist das einzige Land, das noch auf den Schnellen Brüter setzt. Das ist ein Reaktor, der Strom erzeugt und gleichzeitig noch mehr Brennstoff liefert, als er verbraucht. Gerade hat der weltweit größte Reaktor dieser Art in der russischen Stadt Beloyarsk erstmals Strom erzeugt. Der BN-800 hat eine Leistung von 790 MW. Gleich neben ihm steht sein kleinerer Bruder, der BN-600 mit einer Leistung von 560 MW.
Plutonium auch in deutschen Kernkraftwerken
Schon vor mehr als einem Jahr füllten die russischen Ingenieure Brennstoff ein: Plutonium aus Atomwaffen, die ausgemustert worden waren. Auf einigen Stellplätzen im Reaktorkern waren Brennelemente mit Uran 238 postiert. Dieses Isotop lässt sich nicht spalten, also nicht zur Energieerzeugung nutzen. Doch es hat eine andere nutzbare Eigenschaft: Es fängt einen Teil der Neutronen, die bei der Spaltung von Plutoniumkernen frei wird ein.
Dadurch verwandelt sich Uran in Plutonium, also einen Brennstoff, der in anderen Schnellen Brütern, aber auch in Leichtwasserreaktoren verbraucht werden kann. Auch deutsche Kernkraftwerke werden zumindest zeitweise mit sogenannten MOX-Brennelementen versorgt. MOX steht für Mischoxid und meint einen Mix aus Uran 235, dem spaltbaren Isotop des Urans, und Plutonium.
Brennstoff für Jahrhunderte
Uran, das im Tagebau gewonnen wird, enthält 99,7 % des nicht spaltbaren Isotops Uran 238. Nur der kleine Rest ist in Leichtwasserreaktoren nutzbar, die die weltweite Kernkraftszene beherrschen. Mit Schnellen Brütern ließe sich die Reichweite des Brennstoffs Uran auf Jahrhunderte verlängern.
Wie im deutschen Schnellen Brüter in Kalkar, der schon vor der Inbetriebnahme aus politischen Gründen stillgelegt wurde, wird der BN-800 mit Natrium gekühlt. Dieses Metall verflüssigt sich bei einer Temperatur von rund 100 °C. Es transportiert die Wärme, die bei der Kernspaltung entsteht, nach außen ab. Es fließt durch einen Wärmetauscher, in dem das Metall Wasser erhitzt, sodass es zu Dampf wird. Dieser treibt, wie in einem Kohlekraftwerk, eine Dampfturbine an. Der mitlaufende Generator erzeugt Strom.
Der nächste Brüter hat 1200 Megawatt
Schnelle Brüter haben sicherheitstechnisch einen Vorteil: Die so genannte Nachzerfallswärme, die entsteht, wenn der Reaktor abgeschaltet wird, muss nicht, wie in Leichtwasserreaktoren, durch ständiges Kühlen in Schach gehalten werden, um ein Schmelzen des Kerns zu verhindern. Natrium wird allein damit fertig. Das Metall hat allerdings einen Nachteil. Wenn es durch ein Leck ins Freie fließt entzündet es sich. Möglich sind auch Wasserstoffexplosionen.
Für Russland überwiegen die Vorteile. Deshalb plant Rosenergoatom, das die zivilen Kernkraftwerke in Russland betreibt, bereits den Bau des nächsten Brüters. BN-1200 soll 50 % mehr Strom erzeugen können als der jetzt in Betrieb gegangene Reaktor.
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