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Atomenergie in Europa > USA > BORAX (USA)

5 Siedewasserreaktoren • Hersteller: United States Atomic Energy Commission •
Baubeginn: 1953/1954/1955/1956/1959 • Inbetriebnahme: 1953/1955/1955/1956/1962 •
Projektende: 1954 (zerstört)/1955/1956/1958/1964 [1][2]


BORAX-I 003.jpg

Leistungsexkursion in BORAX-1

Als BORAX (BOiling Water ReActor EXperiment) wurde eine Serie früher Reaktorexperimente bezeichnet, die das Argonne National Laboratory durchführte, dessen Zentrale sich bei Argonne nahe Chicago im Bundesstaat Illinois befindet.[3]

Leistungsexkursionen und Explosion

Den Auftakt bildete BORAX-1, der 1953 errichtet wurde und mit dem nur in den Sommermonaten Experimente durchgeführt werden konnten, weil er nicht in einem Gebäude untergebracht war. Mit dieser Anlage wurden die Charakteristika von Leichtwasser- und speziell Siedewasserreaktoren erforscht. Im Sommer 1953 wurde der Reaktor einer Serie von 70 Exkursions-Tests unterzogen, mit dem belegt werden konnte, dass die Bildung von Dampf und die stetige Zufuhr von Wasser vor dem Risiko unkontrollierbarer Leistungsexkursionen im Reaktorkern schützen konnten. Um die Sicherheit vor Exkursionen bei extremen Bedingungen zu testen, wurde mit BORAX-1 im Juli 1954 ein letztes, zerstörerisches Experiment durchgeführt. Nach Entfernung des Kontrollstabes detonierte der Reaktor und radioaktive Anlagenteile wurde in einer Wolke bis zu 80 Fuß in die Höhe und 200 bis 300 Fuß zur Seite geschleudert. Einige Brennstoffplatten schmolzen, und der gesamte Reaktorkern zerbrach.[1]

Erstmalige Stromversorgung einer Stadt und Tests mit defekten Brennelementen

Borax - Safety experiment on a boiling water reactor19:02

Borax - Safety experiment on a boiling water reactor

(Detonation ab 14:35)

Im 1954 erbauten und 1955 betriebenen BORAX-2 wurden neue Reaktorkern-Kombinationen und unterschiedlich angereichertes Uran-235 getestet. Ein Turbinengenerator wurde erstmals eingesetzt, aber noch kein Strom erzeugt.[1]

Der 1955 erbaute und bis 1956 genutzte BORAX-3 war ebenfalls mit einem Turbinengenerator ausgestattet und erzeugte am 17. Juli 1955 als weltweit erster Reaktor Strom für eine ganze Stadt (Arco in Idaho): zwei Stunden lang, mit einer Leistung von insgesamt 2000 Kilowatt.[1]

BORAX-4 wurde 1956 errichtet und vom Dezember 1956 bis Juni 1958 mit einem Keramikkern und Uran-Thorium-Oxiden als Brennstoff betrieben, wodurch höhere Temperaturen erzeugt werden konnten. Der Reaktor erreichte am 3. Dezember 1956 Kritikalität und brachte eine Leistung von 2,5 Megawatt. Nach einem Jahr wurde der Kern ausgewechselt und 1958 der Betrieb mit einem defekten Brennelement fortgesetzt; weitere Brennelemente wurden dabei beschädigt. Das Argonne National Laboratory maß dabei die Höhe der Radioaktivität bei den Anlagenteilen und die Menge der radioaktiven Gase Xenon-138 und Krypron-88. Darüber hinaus wurden das Reaktorwasser, der Dampf und die Kontamination in Windrichtung untersucht.[2][1]

Der ab 1959 gebaute und 1962 bis August 1964 betriebene BORAX-5 schließlich diente zum Test diverser Dampfüberhitzungskonzepte. Er war der erste Reaktor mit dieser Technik in den USA. Auch bei ihm wurden schließlich Experimente mit speziell präparierten, defekten Brennelementenn durchgeführt. Einige geplante Tests konnten wegen der Beendigung des BORAX-Programms nicht mehr durchgeführt werden.[1][1]

→ ne.anl.gov: History of Argonne Reactor Operations

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 ne.anl.gov: Reactors Designed by Argonne National Laboratory abgerufen am 22. Februar 2017
  2. 2,0 2,1 IAEO: LES CENTRALES NUCLEAIRES DANS LE MONDE von 1997
  3. ne.anl.gov: "The Story of the BORAX Nuclear Reactor and the EBR-I Meltdown" von 2008

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