Reaktor SUR-100 der Hochschule Furtwangen / Strahlungsmesstechniklabore



Reaktor SUR-100 Reaktor SUR-100

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. S Prys,
Betriebsleitung in spe. MSc. Phys. A. Hussain

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Reaktor mit Originalsteuerpult

Geschichte und Aufbau Die Hochschule Furtwangen verfügt seit 1973 über einen Siemens-Unterrichtsreaktor, einen sogenannten Nullleistungsreaktor mit der Bezeichnung SUR-100, der für Lehre und Forschung geeignet ist. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Stahlzylinder von etwa 2 m Durchmesser und 2,5 m Höhe, indem das gasdicht eingeschlossene Brennelement (von Interatom) mit ca. 700 g U-235, um-geben von einem Neutronenreflektor aus Graphit und Strahlungsabschirmungen aus Blei und bor-säurehaltigem Wasser untergebracht ist. In dem Neutronenreflektor befinden sich auch die Steuerstäbe des Reaktors. Ursprünglich wurde der Reaktor für das Studium von Kerntechnik und nuklearmedizinischer Technik unter der Leitung von Prof. Mühe angeschafft. Seit mehr als 35 Jahren lernen die Studierenden Kernspaltung, Reaktorfahren, Reaktortechnik, Strahlungsmesstechnik und Strahlenschutz in den Furtwangener Laboratorien. Der Reaktor führte eine bewegte Existenz in Furtwangen: geliebt von Studenten, aus politischen Gründen von Schließung bedroht und schließlich doch für gut befunden. Nach Schätzungen sind allein in den vergangenen 15 Jahren ca. 3000 Studierende in Vorlesungen, Praktika, Diplomarbeiten und Ingenieurprojekten dort betreut worden.

Derzeitig läuft ein Projekt zur Konstruktion einer Rohrpost, damit radioaktive Proben, die aus Bestrahlungen im Reaktor entstanden sind, direkt und sekundenschnell zu einem Gammaspektroskopiemessplatz des Strahlungsmesstechnik-Labors befördert werden können, so dass auch Radionuklide mit kurzlebigen Aktivitäten detektiert werden können. Ein weiteres Projekt zusammen mit anderen SUR-100 – Reaktoren des Landes Baden-Württemberg ist die Konzipierung eines neuen Steuerpultes. Die Hochschule Furtwangen ist Mitglied des Südwestdeutschen Forschungs- und Lehrverbunds für Nukleartechnik in Baden-Württemberg und arbeitet auch mit namenhaften Institutionen wie dem KIT zusammen. Dazu liefen auch gemeinsame Miniprojekte wie z.B. eine Bachelor- Thesisarbeit zur Strahlungssimulation in Castorlagern. In der Vergangenheit hatte sich das Labor auch engagiert als Fachberatung Strahlenschutz der Feuerwehr und bei Messungen der Umweltradioaktivität nach dem Unfall von Tschernobyl.

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Schnittbild des SUR-100

Technische Daten: Bauart: homogen, thermisch
Neutronenfluß bei 1 Watt: max. 1E8 [n/(cm2.s)]
Brennelemente: 12 Platten (U-235 683 g, U-238 2734 g)
Moderator: HD-PE
Neutronenquelle: Ra-Be
Regelplatten: Cd


Sicherheit der Anlage Der Reaktor SUR-100 ist inhärent sicher. Die kritische Masse ist unterteilbar in zwei unterkritische Massehälften, die bei einem stromlosen Zustand der Anlage sich sofort trennen und die Anlage dabei sicher in den unterkritischen Zustand führen. Diese Zwangsabschaltung (RESA) erfolgt auch bei Bedienfehlern, so dass dann der gesamte Reaktor neu gestartet werden muss. Die Anlage ist luftgekühlt, da beim Betrieb sich das Brennelement allerhöchstens um 0,5 °C erhöht. Ein Kühlkreis entfällt deshalb. Der Nullleistungsreaktor hat den Vorzug, dass in der Ausbildung die Physik des Anfahrvorgangs sich genauso abbildet wie bei Leistungsreaktoren, aber die Leistung nicht 1 Watt überschreitet, meistens wird die Anlage um 100 mW gefahren. Daher brennt das Brennelement nicht ab, folglich ist ein Brennelementwechsel nicht notwendig. Auch fallen keine radioaktiven Abfälle im Routinebetrieb an. Der Start des Reaktors erfolgt nach einem Verriegelungsplan, so dass Fachunkundige die Anlage niemals starten können. Darüberhinaus ist der Zutritt zur Anlage gesichert durch eine Tresortür mit Alarmanlage. Die Fenster sind einbruchssicher. Die technische Funktionalität wird regelmäßig vom TÜV-Süd überprüft. Zur Absicherung gegen Innentäter wird das Bedienpersonal in wiederkehrenden Zeitabständen einer Sicherheitsüberprüfung unterzogen. Es hat in der Vergangenheit keinerlei Unfälle oder Störfälle gegeben. Man kann auch davon ausgehen, dass in der Zukunft beim Betrieb diesbezüglich nichts zu befürchten ist.

Strahlungs-messtechnik Strahlungsmesstechnik

Laborleitung: Prof. Dr. S. Prys,
Assistent: MSc. Phys A. Hussain

Der Reaktor dient auch als Neutronenquelle und zur Erzeugung von kurzlebigen Aktivitäten, z.B. in Form offener radioaktiver Stoffe für die Durchführung von entsprechenden Strahlenschutzkursen. Deshalb entstand das Labor Strahlungsmesstechnik in unmittelbarer Nähe zur Messung der Strah-lung in der Reaktorumgebung, sowie an radioaktiven Proben und in der Umwelt. Dieses Labor der Hochschule Furtwangen ein hat eine sehr gute Ausstattung, z.B.:

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Gamma-Dosisleistungsmessungen (Ortsdosismessungen)
Vorhandene Messgeräte der Firma Eberline / Automess: FH40 G und FH 40 F mit Telesonde

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Gammaspektrometrie
3 webmatevernetzte Gammaspektroskopieplätze stehen zur Verfügung teils mit Ge Halbleiterdetektoren der Firmen Ortec und Intertechnik, teils mit NaI(Tl ) Szintillationsdetektoren, 16 000 Kanäle, Auswertesoftware WinTMCA 32 der Firma Target

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Radonmessungen
Radonmonitor ATMOS 12 dpx der Firma Genitron

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Kontaminationsmessungen
Vorhandene Messgeräte der Firma Eberline / Automess: FHT 111M mit Xenon- und Butan-Zählrohren


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