Reaktortechnik

Die Reaktortechnik ist die Lehre der Konstruktion von Kernspaltungsreaktoren, sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich. Sie ist im klassischen Sinne eine Ingenieursdisziplin, wenngleich sie der wissenschaftlichen Behandlung der technisch genutzten Kernspaltung, der Reaktorphysik, eng verwandt ist.

Mit dem nicht ganz scharf abgrenzbaren Begriff Reaktorphysik ist im Allgemeinen die Neutronenphysik von Kernspaltungsreaktoren gemeint, also Themen wie beispielsweise Kettenreaktion, Kritikalität, Neutronenfluss, Moderator (Physik), Neutronenabsorber, Vierfaktorformel oder Reaktivitätskoeffizient. Die Reaktorphysik ist nicht zu verwechseln mit der Kernphysik, die sich mit Aufbau und Wechselwirkungen der Atomkerne befasst, oder gar mit der Atomphysik, die sich im Wesentlichen mit Beschreibungen der Atomhülle und deren Wechselwirkung mit dem Atomkern beschäftigt.

Ein wichtiges Rechenmodell der Reaktorphysik ist das Zweigruppenmodell des Punktreaktors. Darin wird die Ortsabhängigkeit der Prozesse innerhalb des Reaktorkerns ignoriert, und die in Wirklichkeit kontinuierliche Verteilung der kinetischen Energie der Neutronen wird als zwei „Neutronengruppen“, thermische und schnelle Neutronen, grob angenähert (Näheres siehe Neutronenfluss). Für die korrekte Auslegung eines Leistungsreaktors ist aber eine Kombination aus exakteren, in der Regel numerischen mathematischen Modellen unerlässlich.

Lehranstalten

Reaktortechnik wird zurzeit (2014) unter anderem an den folgenden Hochschuleinrichtungen gelehrt:

• Lehrstuhl für Reaktorsicherheit und -technik, RWTH Aachen: Hans-Josef Allelein
• Institut für Fusionstechnologie und Reaktortechnik, KIT Karlsruhe: Robert Stieglitz, Xu Chen
• Studiengang Nuclear Engineering, ETH Zürich mit EPF Lausanne: H.-M. Prasser, Andreas Pautz u.A.
• II. Physikalisches Institut, Georg-August-Universität Göttingen: Hans Hofsäss

Literatur

• Dieter Smidt: Reaktortechnik. 2 Bände, Karlsruhe 1976, ISBN 3-7650-2018-4.
• R. H. Zahoransky (Hrsg.): Energietechnik. 6. Auflage. Springer Vieweg 2013, ISBN 978-3-8348-2279-6.
• A. Ziegler, H.-J. Allelein (Hrsg.): Reaktortechnik: Physikalisch-technische Grundlagen. 2. Auflage. Springer-Vieweg, 2013, ISBN 978-3-642-33845-8.

Speziell zur Reaktorphysik:

• S. Glasstone, M. C. Edlund: The Elements of Nuclear Reactor Theory. Van Nostrand, New York 1966.
• Dieter Emendörfer, Karl-Heinz Höcker: Theorie der Kernreaktoren, Bd. 1, Mannheim/Wien/Zürich 1982, ISBN 3-411-01599-3.