Druckröhrenreaktor

Ein Druckröhrenreaktor ist eine besondere Bauform eines Kernreaktors, bei der sich die Brennelemente nicht alle in einem großen Reaktordruckbehälter befinden, sondern einzeln bzw. in kleinen Bündeln in Druckröhren sitzen. Die Druckröhren werden vom Kühlmittel durchströmt, das aber nicht gleichzeitig als Moderator für die Kettenreaktion dient. Der Moderator umschließt alle Druckröhren, zusammen bilden sie den Reaktorkern.

Die bekanntesten Druckröhrenreaktoren sind der russische RBMK-Reaktor und der kanadische CANDU-Reaktor. Beim RBMK dient als Kühlmittel leichtes Wasser und Graphit als Moderator. Auch beim CANDU-Reaktor wird mit leichtem Wasser gekühlt, als Moderator kommt allerdings schweres Wasser zum Einsatz.

Druckröhrenreaktoren bieten einige technische und wirtschaftliche Vorteile:

• Einzelne Druckröhren lassen sich technisch leichter realisieren als ein großer Druckbehälter.
• Reaktoren lassen sich leichter skalieren, da man ohne großen technischen Aufwand die Zahl der Röhren (und damit die Leistung) beim Reaktorbau an den jeweiligen Bedarf anpassen kann.
• Einzelne Brennelemente können im laufenden Betrieb gewechselt werden, Stillstandzeiten werden also minimal. Auch zur Entnahme von waffenfähigem Plutonium ist dies von Vorteil.

Demgegenüber stehen aber auch Nachteile, vor allem aus sicherheitstechnischer Sicht:

• Der Druckbehälter fehlt als Spaltprodukt-Barriere um den Reaktorkern.
• Es müssen bei Hunderten oder Tausenden von Druckröhren Betriebsparameter ausgelesen und kontrolliert werden. Die Steuerung und Kontrolle des Reaktors ist dadurch komplexer und störanfälliger.
• Bei Kühlmittelverlust fällt nicht gleichzeitig der Moderator weg, so dass die Kettenreaktion nicht stoppt sondern unter Umständen sogar zunimmt, da die Neutronenabsorbierende Wirkung des Kühlmittels fehlt.

Die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl, einem Druckröhrenreaktor vom Typ RBMK, wurde wesentlich von konstruktionsbedingten Sicherheitsproblemen bestimmt.