Ausgabe 201

ÖSTERREICH JOURNAL NR.

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 201 / 20. 12. 2021 Wissenschaft & Technik Der Triga Mark II Reaktor Die TU Wien betreibt seit mittlerweile 60 Jahren am Atominstitut einen Forschungsreaktor – den einzigen in Österreich Mit einer thermischen Leistung von 250 kW, die in etwa derjenigen eines Mi - ttelklasse-Autos entspricht, ist er nicht mit dem Reaktor eines Kernkraftwerkes zu vergleichen. Außerdem ist er durch seinen speziellen Aufbau aufgrund physikalischer Ge - setzte inhärent absolut sicher. Trotz seiner geringen Leistung und dementsprechend nie drigem Neutronenfluß konnten an ihm zahlreiche bahnbrechende Experimente, insbesondere auf dem Gebiet der Quantenphysik, erstmals realisiert werden. Der Forschungsreaktor am Atominstitut der TU Wien wurde am 7. März 1962 um 12:04 Uhr zum ersten Mal in Betrieb genommen. In einem strahlenden Blau (Cerenkov Strahlung) wurden die ersten Neutronen durch Kernspaltung produziert. Die Entscheidung, diesen Forschungs - reaktor in Wien zu bauen, ist bei der Ersten Internationalen Konferenz für die friedliche Anwendung der Atomenergie 1955 in Genf getroffen worden. Zwei mögliche Standorte standen zur Diskussion, der „Kleine Flakturm“ im Augarten und der „Grüne Prater“ in der Schüttelstrasse 115. Nach einigen Dis - kussionen ist die Wahl auf letzteren Standort gefallen, der um die Jahrhundertwende als ein k. & k. Hof Fourage Depot (Pferdefutterlager) genutzt wurde, nach dem Ende der Monarchie als Depot der Wiener Staatsoper. Von besonderer Bedeutung war natürlich die Auswahl des Reaktortyps. Mit Rücksicht darauf, daß der Reaktor nahe dem Zentrum von Wien für Unterrichtszwecke betrieben werden sollte, mußte er absolut betriebssicher sein. Es war daher ein Reaktor zu finden, der eine möglichst große Neutronenflußdichte bei einer angemessenen Leistung hat. Die Wahl fiel schließlich auf einen Reak - tor der US-amerikanischen Firma General Atomics, die seit 1958 TRIGA (Training, Research and Isotope Production, General Atomics) Reaktoren produzierte. Der Ur - sprung dieses Reaktorkonzepts ist im amerikanischen „Atoms for Peace“-Programm be - gründet, das vom amerikanischen Präsidenten Dwight D. Eisenhower bei den Vereinten Nationen in New York 1953 präsentiert wur - de. Drei Personen waren hauptsächlich an der Entwicklung dieses Reaktorkonzepts Foto: Atominstitut Der TRIGA Mark Reaktor ist der einzige in Österreich und das größte „Einzelgerät“ der Technischen Universität Wien insgesamt. beteiligt, Edward Teller, Freeman Dyson und Frederic de Hoffmann. Frederic de Hoffmann hatte österreichische Wurzeln, verließ 1941 Europa, studierte Physik an der Universität von Harvard und wurde ab 1944 Mitarbeiter im „Manhattan Project“. Der Grundgedanke des TRIGA Reaktorkonzepts sah ein Brennstoffdesign vor, das durch die Gesetze der Natur und nicht durch technische Maßnahmen in der Leistung be - grenzt ist. Dieses inhärent sichere Reaktorkonzept führte zu einem speziellen Brennstoffdesign. Dieses Design besitzt die Eigenschaft, die Reaktorleistung, unabhängig von »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at 144 den technischen Regelkonzepten, selbständig in Millisekunden begrenzen zu können. Durch dieses spezielle Konzept wurden weltweit 65 TRIGA Reaktoren gebaut, 38 da - von befinden sich noch in Betrieb. Nachdem die Entscheidung zum Ankauf eines TRIGA Mark II Reaktors während der Zweiten Internationalen Konferenz für die friedliche Anwendung der Atomenergie 1958 im September in Genf getroffen wurde, be - gannen am 27. August 1959 die Bauarbeiten in Wien. Nach nicht einmal dreijähriger Bauzeit erfolgte am 7. März 1962 die offizielle Eröff -

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 201 / 20. 12. 2021 Wissenschaft & Technik 145 nung des Atominstituts. Um exakt 12:04 wurde der TRIGA Reaktor das erste Mal in Betrieb genommen und das strahlende Blau der durch überlichtschnelle Elektronen im Kühlwasser hervorgerufenen Tscherenkowstrahlung beobachtet. Zu Beginn wurde der Reaktor mit einer maximalen Leistung von 100 kW betrieben. Da bereits in den Verträgen und auch in An - betracht der baulichen Maßnahmen (Betonabschirmung, Kühlung des Reaktorkerns) eine Leistungsanhebung auf 250 kW vorgesehen war, erfolgte diese Erweiterung im Sommer 1966. Seit diesem Zeitpunkt wird der TRIGA Reaktor sowohl im Leistungsals auch im Pulsbetrieb ohne wesentliche Störungen oder Unterbrechungen höchst erfolgreich betrieben. Er gilt heute als einer der am besten genutzten Forschungsreaktoren weltweit mit geringer Leistung. Neben der Nutzung als Neutronenquelle erfüllt der Reaktor auch seine Aufgaben im Bereich der Ausbildung auf nationaler und internationaler Ebene. Seit 1984 führt das Atominstitut alle zwei Jahre einen gemeinsamen Kurs mit der Internationalen Atomenergie-Behörde (IAEA) durch, dessen Kurses es ist, den angehenden IAEA-Inspektoren theoretisches und praktisches Wissen rund um einen Reaktor zu vermitteln. Bisher haben 104 UN-Inspektoren die Ausbildung erfolgreich abgeschlossen und nutzen ihr am Atominstitut erworbenes Wissen bei der Überprüfung und Bewertung globaler Krisenherde. Neben den Kursen wird am Atominstitut nukleares Material, wel ches sich im Besitz der IAEA befindet, gelagert. Bei diesem Material handelt es sich um Brennelemente des russischen Druck - wasserreaktors WWR 440/213 – sie werden zu Aus- und Weiterbildungszwecken für UN- Inspektoren der IAEA regelmäßig genutzt. Da in Großbritannien kein ziviler Forschungsreaktor mehr zur Ausbildung von Studierenden zur Verfügung steht, wurde das in Sachen Lehre international renommierte Atominstitut gebeten, Studierenden aus Großbritannien zweimal im Jahr die Möglich - keit zu bieten, an einem einwöchigen Praktikum in Wien am TRIGA Reaktor teilzunehmen. Seit Juli 2007 waren über 80 britische Studierende zur Lehre in Wien. Durch diese sehr intensive Nutzung des Reaktors in den unterschiedlichen Bereichen stellte sich nach dem 50jährigem Betrieb die Frage nach der Zukunft des Reaktors. Da so - wohl die TU Wien, die Internationale Atomenergiebehörde als auch die Vertreter der US-amerikanischen Regierung an einem Foto: Atominstitut Foto: Atominstitut Der Triga Mark II Reaktor in Betrieb Das Atominstitut während der Bauarbeiten 1959-1962 Weiterbetrieb des Reaktors in Wien interessiert waren, wurde eine vertragliche Vereinbarung für dessen Zukunft getroffen. Die USA lieferten neue Brennstäbe für den Weiter betrieb, die bis dahin genutzten 91 Brennelemente wurden in die USA zurück - geschickt. Am 27. April 2012 war der letzte Betriebstag des Reaktors mit dem alten Kern. Dieser Tag war in der Geschichte des Reaktors der 10.257 Betriebstag. Neue Brennelemente, die von den USA zur Verfügung ge - stellt wurden, erlauben einen weiteren Reaktorbetrieb in die nächste Dekade. Seit der Inbetriebnahme am 7. März 1962 wurden mit dem Forschungsreaktor in Sum - »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at me 14.822 MWh an Arbeit produziert. Das entspricht 8.470 Tage zu 7 Stunden Betrieb mit der maximalen Leistung von 250 kW. Der Austausch der neuen gegen die alten Brennelemente erfolgte im Oktober/November 2012. Im Zuge der Verhandlungen haben sich die USA auch bereit erklärt, die neuen Brennstäbe in Zukunft zurückzunehmen. Mitt lerweile (31.12.2020) ist der 11.835 Be - triebstag seit 1962 erreicht. Mit der Erneuerung der Reaktorinstrumentierung sowie der Kühl- und Lüftungskreisläufe im Jahr 2015 sind auch noch einige tausend Betriebstage in der Zukunft zu erwarten. n https://www.tuwien.at/trigacenter