Anlagenbe­schreibung

Der Ausbildungskernreaktor der Professur für Wasserstoff- und Kernenergietechnik ist ein homogener feststoffmoderierter Nullleistungsreaktor. Der Reaktor wurde als AKR-1 am 28. Juli 1978 erstmals kritisch. Die zylindrische Spaltzone besitzt einen Durchmesser von 250 mm, hat eine kritische Höhe von 275 mm und ist aus plattenförmigen Brennelementen aufgebaut. Die Brennelementplatten bestehen aus einer homogenen Mischung aus Uranoxid (Anreicherung < 20 % U-235) und Polyethylen als Moderatormaterial. Die Spaltzone enthält insgesamt 794 g U-235.

Die maximale Dauerleistung des Reaktors beträgt 2 Watt. Gesteuert wird die Anlage durch drei kombinierte Steuer- und Sicherheitsstäbe aus Cadmium. Für den sicheren Start des Reaktors befindet sich im Inneren die Anfahrneutronenquelle (Am-Be; Neutronen-Quellstärke 2,2·10⁶ s^-1). Die Spaltzone ist allseitig von einem Reflektor aus Reinstgraphit umgeben. Das zylindrische Reaktorgefäß als äußere Umhüllung besteht aus Schwerbeton mit ca. 75 cm Wandstärke und dient maßgeblich der Strahlenabschirmung.

Zur Durchführung von Experimenten besitzt der AKR den durch die Spaltzone führenden Zentralkanal sowie fünf weitere Experimentierkanäle. Bei einer Reaktorleistung von 2 Watt beträgt die Flussdichte thermischer Neutronen in der Mitte des zentralen Experimentierkanals ca. 2,5·10⁷ cm^-2 s^-1.  Zwei Kanäle mit einem lichten Durchmesser von 75 mm liegen tangential zur Spaltzone im Reflektor.

Der Reaktor ist so ausgelegt, dass ein prompt-überkritischer Zustand durch Fehlbedienung unter keinen Umständen herbeigeführt werden kann. Unzulässige Leistungserhöhungen sind unmöglich und somit ist eine Gefährdung des Bedienpersonals, der Umgebung und des Reaktors aus physikalischen Gründen ausgeschlossen. Hierfür wurden u.a. die Überschussreaktivität auf maximal 0,3 % begrenzt und der Austritt von Spaltprodukten durch ein Mehrbarrierensystem verhindert.

Die Reaktoranlage dient überwiegend zu Ausbildungs- und Lehrzwecken, ist aber auch Instrument für Forschungsarbeiten in nationalen und internationalen Projekten.