Reaktorphysik

Die Reaktorphysik ist der Teil der Kernphysik, der sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise von Atomreaktoren, in denen Atomkerne gespalten werden, beschäftigt. Die Forschung am Fusionsreaktor ist im Bereich der Plasmaphysik angesiedelt.

Ein Atomreaktor nützt die Tatsache aus, dass bei der durch Neutronen ausgelösten Spaltung von Uran oder Plutonium Energie und weitere Neutronen frei werden. Das Entstehen von Neutronen bei der Kernspaltung ermöglicht das Starten und Aufrechterhalten einer Kettenreaktion. Dadurch kann der Prozess der Kernspaltung in einem Atomreaktor kontinuierlich ablaufen und ein Atomreaktor somit kontinuierlich Energie liefern.

Die Reaktorphysik muss einen geeingenten Aufbau entwickeln, die einen kontrollierten Ablauf dieser Kettenreaktion erlaubt. Neben der direkten Kontrolle der Reaktion, etwa durch die Anordnung der Brennelemente oder den Einsatz von Moderatoren und neutronenabsorbierenden Materialien ist die Stabilität und Dauerhaftigkeit der Reaktorbaustoffe von besonderer Bedeutung. Durch die hohen Temperaturen und die entstehende radioaktive Strahlung sind die im Reaktor verwendeten Bauteile besonderen Belastungen ausgesetzt; dazu sind sie schwer zugänglich oder austauschbar.

Da beim Betrieb eines Atomreaktors Neutronenstrahlung frei wird, die in allen Materialien radioaktive Isotope erzeugt und bei der Kernspaltung selbst große Mengen radioaktiver Isotope entstehen, besteht die Notwendigkeit, die beteiligten Anlagen und Materialien im Rahmen des Strahlenschutzes streng zu überwachen, um die Gefährdung von Menschen zu vermeiden.

Weltweit ungelöst ist darüberhinaus das Problem des Atommülls.