Rückbau Forschungsreaktor BER II
Wie funktionierte der BER II?
Neutronen sind Bestandteile eines jeden Atomkerns. Dort sind sie fest gebunden; nur aus wenige Materialien lassen sie sich freisetzen. Im BER II wurden Uran-Kerne gespalten.
Die Kernspaltung
Die Spaltung läuft als Kettenreaktion ab: Trifft ein Neutron mit niedriger Geschwindigkeit auf einen Atomkern des Urans, so wird das Neutron aufgenommen und der Kern zerfällt. Mehrere Spaltprodukte entstehen, unter anderem Neutronen sowie leichtere Atomkerne, aber auch Radioaktivität und Wärme.
Die Wärmeleistung, die am BER II entstand, betrug 10 Megawatt. Durch Kühlung wurde sie abgeführt. Ein Teil der Neutronen wurde benötigt, um die Kettenreaktion am Laufen zu halten. Der überwiegende Teil wurde jedoch über so genannte Strahlrohre zu den Experimenten geleitet.
Die Experimentiereinrichtungen
Die Experimente wurden in drei Hallen untergebracht. Die erste Halle, die so genannte Experimentierhalle, befand sich rund um den BER II. Die Strahlrohre kamen direkt aus der Wand des Reaktorbeckens und schossen unmittelbar an einen Experimentaufbau an, die Experimente befanden sich daher eng am Beckenrand. Die hier ankommenden Neutronen bewegten sich sehr schnell und waren daher sehr energiereich. Man bezeichnet sie als thermische Neutronen.
Ein großer Teil der Neutronen wurde jedoch durch ein spezielles konisches Strahlrohr in so genannte Neutronenleiter geführt. Sie wurden abgebremst und gelangten als kalte Neutronen in die etwas entfernter liegenden Neutronenleiterhallen I und II.
BER II Übersichtsplan © HZB/E. Strickert
Hochfeldmagnet an der Neutronenquelle BER II © HZB/Kevin Fuchs
Die Kalte Quelle
Zum Abbremsen der Neutronen wurde extrem kalter Wasserstoff genutzt. Dieser wurde in einem Spezialgefäß in das konische Strahlrohr eingebaut. Der Einbau wurde deshalb als Kalte Quelle bezeichnet. Die Neutronen stießen dort mit den Wasserstoff-Atomen zusammen und verloren dadurch Energie.
Die Möglichkeit, mit kalten Neutronen experimentieren zu können, hat der Materialforschung mit Neutronen viele neue Möglichkeiten gegeben. Dazu haben die Arbeiten am BER II wesentlich beigetragen. Zum Beispiel gelang es erst damit, auch Kunststoffe und biologische Makromoleküle den Neutronen zugänglich zu machen.