Mainz - Auch am einzigen, aktiven Kernreaktor in Rheinland-Pfalz ist man über die nukleare Katastrophe in Japan betroffen. Dort hilft die Kernenergie Forschern bei der Weiterentwicklung erneuerbarer Energien. Physikalische Prozesse verhindern eine Kernschmelze.
Am Mainzer Institut für Kernchemie herrscht große Betroffenheit über die nukleare Katastrophe in Japan. Gabriele Hampel kommt gerade von einer Fachtagung in Rom. Sie fand ohne Beteiligung japanischer Wissenschaftler statt, die in ihrer Heimat mit den Ereignissen an den Fukushima-Atomkraftwerken beschäftigt sind. “Eine solche Katastrophe ist auch für uns schwer fassbar”, sagt die Betriebsleiterin des TRIGA-Forschungsreaktors der Uni Mainz.
Da das Atomkraftwerk in Mülheim-Kärlich nur für kurze Zeit ans Netz ging, gibt es kein laufendes AKW in Rheinland-Pfalz. Doch Kernenergie kann nicht nur zur Stromerzeugung genutzt werden. Direkt auf dem Campus der Uni Mainz, am Institut für Kernchemie, steht ein Reaktor, der allein der Forschung dient. Seit 1965 läuft der TRIGA-Reaktor in Mainz, 1967 wurde er offiziell von Otto Hahn, der den Nobelpreis für Chemie für die Entdeckung der Kernspaltung erhielt, in Betrieb genommen.
Angst vor einer Katastrophe wie in Japan muss man in Mainz nicht haben. Die TRIGA-Reaktoren haben eine inhärente Sicherheit, wie Professor Norbert Trautmann erläutert. Das bedeutet, dass der Reaktorkern sich automatisch bei einer Temperatur von etwa 250 Grad Celsius abschaltet; nicht maschinell- oder computergesteuert, sondern durch die physikalischen Eigenschaften der Brennelemente. Bei diesen Temperaturen ist eine Kernschmelze ausgeschlossen. “Leider lässt sich das nicht auf die großen Brennstäbe in Atomkraftwerken übertragen”, erläutert Trautmann. “Hier sind Temperaturen von 280 bis 330 Grad erforderlich, je nach Kraftwerkstyp. Sonst hätten wir die Patentlösung für alle Kraftwerke.”
Dennoch gibt es Parallelen zu großen Kraftwerken. Hier wie dort wird Uran für die Kernspaltung verwendet. Genau wie bei den großen Kraftwerken gibt es strenge Sicherheitsvorkehrungen für den Umgang mit dem radioaktiven Material. Bei jedem Besucher und Mitarbeiter wird die Strahlendosis überwacht, Kontrollen auf Kontamination werden beim Verlassen der Anlage durchgeführt. Eins allerdings kann der Mainzer Reaktor nicht: Strom erzeugen. Stattdessen dient er den Wissenschaftlern als starke Neutronenquelle für ihre Experimente und Analysen.
So werden mit dem Mainzer Reaktor sogar erneuerbare Energien vorangebracht. Am Institut wird Silizium, das der Herstellung von Solarzellen dient, auf Spuren anderer Elemente untersucht. Bis jetzt benötigt man für Solarzellen teures, hochreines Silizium. Die Mainzer Kernchemiker sind an einem Forschungsprojekt beteiligt, das ermittelt, welchen Grad von Verunreinigungen man im Silizium zulassen kann, um trotzdem noch effiziente Solarzellen herzustellen zu können.
Bei ihrer Forschung dringen die Wissenschaftler auch bis an die Anfänge unseres Universums vor. Seit einiger Zeit werden in Mainz “ultrakalte Neutronen” erforscht. Dabei werden Neutronen in einem von -270 Grad Celsius kalten Deuteriumkristall von Geschwindigkeiten von 2200 auf 5 Meter pro Sekunde abgebremst und gespeichert.
In diesem Zustand können die Wissenschaftler die Neutronen genau analysieren und mehr darüber erfahren, welche Prozesse beim Urknall abliefen, als aus Neutronen und Protonen die ersten Elemente entstanden. Die Art der Produktion von ultrakalten Neutronen ist weltweit einmalig an einem TRIGA-Reaktor und die zugehörige Forschung eines der Projekte der Kernchemiker und Physiker, mit denen sie in die Endauswahl der Exzellenzinitiative des Bundes gekommen sind.
Diese Spitzenforschung möchte Gabriele Hampel gerne noch lange fortführen. Dass der Mainzer Forschungsreaktor im Zuge der Kernkraftdiskussion in Frage gestellt wird, ist nicht zu befürchten. Da der Reaktorkern des TRIGA auf eine sehr lange Lebenszeit ausgelegt ist, ohne dass neue Brennelemente beschafft werden müssen, kann wohl auch noch einige Jahre dort geforscht werden; garantiert ohne Restrisiko. Moritz Meyer
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