USA: DOE will natriumgekühlten, schnellen Testreaktor in Idaho bauen

Das DOE hat einen Record of Decision (ROD) verfasst und dokumentiert darin den Entscheid für den Bau des VTR am INL im Bundesstaat Idaho. Das INL war bereits der bevorzugte Standort in der Umweltverträglichkeitserklärung für den VTR (Final VTR Environmental Impact Statement, EIS) den das DOE im Mai 2022 veröffentlicht hat. Darin wurde neben dem INL auch das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) als möglicher Standort untersucht. «Laut EIS hätten der Bau und der Betrieb der VTR-Testanlage am Standort INL nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt», schrieb das DOE.

Neben der schnellen Neutronentestquelle sind am INL zusätzliche Einrichtungen für Nachbestrahlungsuntersuchungen und zur Entsorgung des ausgedienten VTR-Brennstoffs geplant. Bezüglich Brennstoff habe sich das DOE noch nicht entschieden, ob die Vorbereitung des Rohmaterials und die Herstellung des Brennstoffs am INL, oder am Standort Savanah River Site oder an beiden Standorten erfolgen werde.

Gemäss DOE stehen zudem die erforderlichen finanziellen Mittel für das VTR-Projekt noch aus: «Der Kongress hat zwar keine Mittel für das Fiskaljahr 2022 für den VTR bereitgestellt, das DOE hat jedoch Mittel für das Fiskaljahr 2023 beantragt, um das VTR-Projekt bis zur Phase der Auslegung voranzubringen.» Der Energy Act von 2020 sieht die Fertigstellung des VTR für Ende 2026 vor. Das VTR-Projekt wird vom Idaho National Laboratory in Zusammenarbeit mit fünf nationalen Laboratorien (Argonne, Los Alamos, Oak Ridge, Pacific Northwest und Savannah River) geleitet und umfasst eine Vielzahl von Partnern aus der Industrie und von Universitäten.

Einzelheiten zum VTR-Reaktor
Laut DOE soll der VTR auf einer kleineren, abgeänderten Version des Prism-Reaktors (Power Reactor Innovative Small Module) von GE Hitachi basieren. Dieser wiederum basiert auf dem Experimental Breeder Reactor II (EBR-II), dem natrium-gekühlten, schnellen Reaktor, der in den USA bis 1994 während rund 30 Jahren in Betrieb war. Der VTR ist natriumgekühlt, vom Schwimmbad-Typ und wird eine thermische Leistung von 300 MW haben. Als Brennstoff dient gemäss INL eine metallische Legierung aus Uran, Plutonium und Zirkonium – eine Kombination, die notwendig ist, um eine grosse Anzahl von schnellen Neutronen zu erzeugen.

Nutzen des VTR-Projekts für die Reaktorentwicklung
Der VTR werde die unverzichtbare Infrastruktur des DOE für Forschung und Entwicklung im Bereich der Kernenergie modernisieren. «Sobald der VTR gebaut ist, wird er höhere Neutronenflüsse erzeugen, um Nuklearmaterialien bis zu zehnmal schneller zu testen, als dies derzeit in den Vereinigten Staaten möglich ist. Diese Testmöglichkeiten gibt es derzeit nur in Russland», erklärte das DOE. «Mit VTR-Experimenten könnte die USA die Entwicklungszeit von Nuklearbrennstoffen, Materialien, Instrumenten und Sensoren für [existierende und zukünftige] Kernreaktoren drastisch verkürzen. Diese Forschung könnte dazu beitragen, die Lebensdauer von Kernen zu verlängern, die Leistung von Brennstoffen zu erhöhen und sogar die Forschung an Fusionsmaterialien zu beschleunigen», schrieb das DOE.

«Die vielseitige Auslegung des VTR kann Ergebnisse für gasgekühlte, Blei- und Blei-Wismut-, Natrium- und Salzschmelzereaktoren liefern. Bei diesen Technologien werden andere Brennstoffe und Kühlmittel verwendet als bei den heutigen Leichtwasserreaktoren», erklärt das INL auf seiner Website. «Der Testreaktor erzeugt eine grosse Flussdichte an schnellen Neutronen. So kann innerhalb von Wochen oder Monaten die Abnutzung imitiert werden, die im Kern eines Leistungsreaktors normalerweise Jahre oder Jahrzehnte dauern würde.»