Selbstheilende Kernreaktoren
Los-Alamos-Forscher präsentieren Nanomaterialien für ganz sichere Kernreaktoren
Nur nichts verkommen lassen. Multimilliardär Bill Gates gab vor kurzem seine Pläne bekannt, zusammen mit Toyota Mini-" Traveling-Wave"-Atomreaktoren entwickeln zu wollen, die weltweit eingesetzt werden sollen. Sie seien vorteilhaft, weil das entstehende Plutonium nicht "waffenfähig" ist. Die Idee impliziert, dass man Kerntechnik guten Gewissens auch an politisch unsichere Länder verkaufen könne. Auch das neue Start-Abkommen zwischen Rußland und den USA wird weiteren Rohstoff für Kernbrennstoff auf den Markt werfen. Wenn man bedenkt mit welchen Methoden schon heute unsere technischen Geräte in Afrika und Indien zum "Recycling" zerlegt werden, überkommt einen das Grausen bei dem Gedanken wie radioaktives Material aus "sicheren" Mini-Reaktoren letztendlich weltweit in die Biosphäre verteilt werden könnte.
Und noch sicherer sollen neue Reaktortypen jetzt durch nanokristalline Materialien werden. Forscher des Los Alamos National Laboratory schlagen sie zur Konstruktion "selbstheilender" Kernreaktoren vor. Im Science-Magazin berichten sie von Materialien die sich nach durch Strahlung herbeigeführten Schäden quasi selbst wieder reparieren. Das Prinzip untersuchten sie an Kupferpartikeln in Nanometergröße und den Vorgängen bei radioaktiver Bestrahlung. Ziel sei es Materialien zu entwickeln die dem Bombardement von Strahlung, Teilchen, hohen Temperaturen und mechanischer Belastung standhalten. In heutigen Reaktorwänden verursacht die Strahlung Fehlstellen im Atomgitter, Verhärtungen und Versprödung bis hin zum Versagen.
Anders, so die Forscher, beim untersuchten Nanomaterial, durch die Grenzflächen sei das Material strahlungstoleranter und Defekte im Atomgitter würden repariert. Sie beschreiben die Vorgänge als Lade-Entlade-Effekt an den Korngrenzflächen. Atome der Grenzflächen würden durch die Strahlung aus ihrer ursprünglichen Position im Atomgitter geschlagen, im Kornmaterial gefangen ("laden"), fügten sich laut den Computermodellen nachfolgend aber wieder ins Atomgitter nahe den Grenzflächen ein ("entladen") und stellten so die ursprüngliche Materialeigenschaften wieder her.