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Neutronenversprödung

Proben in der Nähe des Reaktordruckbehälters (Bild: GRS)In Kernkraftwerken wird durch Spaltung von Urankernen im Reaktorkern Energie freigesetzt. Hierbei entsteht Strahlung, die zu einem großen Teil aus sich schnell bewegenden Neutronen besteht. Die Neutronen können auf Bauteile treffen und deren Werkstoffeigenschaften verändern. Zum Beispiel können die Werkstoffe aufgrund von Strahlung „verspröden“, wodurch diese anfälliger für sogenannte Sprödbrüche werden können.

Maßnahmen zur Verringerung der Neutronenversprödung
In den deutschen Druck- und Siedewasserreaktoren ist das Uran in Brennstäben eingeschlossen. Die Brennstäbe befinden sich im Reaktorkern und sind von Wasser und einem Reaktordruckbehälter umgeben. Das Wasser schirmt die Neutronenstrahlung stark ab, wodurch deren Einfluss auf die Reaktordruckbehälterwand verringert wird. In den deutschen Reaktoren wurde bei der Konstruktion auf einen möglichst großen Wasserspalt zwischen Reaktorkern und Reaktordruckbehälter geachtet, um den Einfluss der Neutronenversprödung auf die Reaktordruckbehälter möglichst gering zu halten. Dies führt im Vergleich zu vielen ausländischen Reaktoren zu einer besonders geringen Neutronenversprödung der Reaktordruckbehälter.

Kontrolle der Neutronenversprödung
Um die Versprödung des Reaktordruckbehälters zu kontrollieren, ist es international üblich, schon bei der Fertigung Proben der Werkstoffe des Behälters in der Nähe des Reaktorkerns einzubauen und dort zu bestrahlen. Die Proben werden nach einer gewissen Zeit entnommen und geprüft. Da die Neutronenstrahlung in der Nähe des Reaktorkerns gegenüber dem Behälter stärker ist, lassen die entnommenen Proben Aussagen über das zukünftige des Reaktordruckbehälters zu.

Die Proben aus den deutschen Reaktoren sind inzwischen zum größten Teil entnommen und geprüft worden. Die Ergebnisse bestätigen allen deutschen Reaktoren eine ausreichende Sicherheit des Reaktordruckbehälters gegen Versagen durch Sprödbruch für eine Anlagenlaufzeit von 40 Jahren und mehr.