Gemeinsam erfolgreich forschen im Neutronenlabor

07.01.2008 | Dresden
An der Strahlungsquelle ELBE ("Elektronenbeschleuniger mit hoher Brillanz und geringer Emittanz") am Standort des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf wurde das Neutronenlabor des Institutes für Kern- und Teilchenphysik der Technischen Universität u. a. mit Mitteln des Hochschulbauförderungsgesetzes erbaut.

Dort wird seit einigen Jahren ein Neutronengenerator betrieben. Der Leiter des Neutronenlabors, der Kernphysiker Prof. Hartwig Freiesleben, erläutert die Ziele, die die Kernphysiker verfolgen: "Unsere Arbeiten sind auf die Forschung zur Energiegewinnung aus kontrollierter Kernfusion ausgerichtet. Ziel der Fusionsforschung ist es, eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle bereitzustellen. Der Neutronengenerator liefert genau die energiereichen Neutronen, die bei der kontrollierten Kernfusion entstehen und die Träger der freiwerdenden Energie sind. Wir untersuchen diverse Konstruktionsmaterialien in Hinblick auf ihr Aktivierungsverhalten bei Bestrahlung mit Neutronen mit dem Ziel, solche Materialien zu finden, deren Radioaktivität nach hundert Jahren völlig abgeklungen ist."

Ende 2007 wurden im Neutronenlabor an der Strahlungsquelle ELBE die so genannten Photoneutronenquellen in Betrieb genommen. Erstmalig wurden damit in Rossendorf Neutronen unter Verwendung des Elektronenstrahls von ELBE erzeugt. Zwei solcher Photoneutronenquellen sind aufgebaut worden: eine unter der Federführung von Prof. Freiesleben und seinem Lehrstuhl, eine zweite durch das Institut für Strahlenphysik (Prof. Eckart Grosse) und das Institut für Sicherheitsforschung (Prof. Frank-Peter Weiss) des FZD in Zusammenarbeit mit dem Institut für Kern- und Teilchenphysik der Universität. Diese beiden Quellen sind komplementär in ihren Eigenschaften und Anwendungen: die erste wird bei der Fusionsforschung eingesetzt, die zweite bei der Forschung zur Transmutation.

Auch diesen Begriff erklärt Prof. Freiesleben: "Unter Transmutation versteht man die Umwandlung von langlebigen radioaktiven Kernen, die in den abgebrannten Brennstäben von Kernreaktoren vorhanden sind, in kurzlebige, was mittels neutroneninduzierter Kernreaktionen möglich ist. Unsere Aufgabe besteht darin, die wissenschaftliche Grundlage zu schaffen, die für eine zukünftige, großtechnische Transmutationsanlage die notwendige Voraussetzung sind. Wenn es gelingt, die langlebigen radioaktiven Kerne in abgebrannten Kernbrennstäben in kurzlebige umzuwandeln, kommen wir dem Ziel, das Problem des radioaktiven "Mülls" zu lösen, ein erhebliches Stück näher, denn die Zeiten für die notwendige Endlagerung werden von geologischen Zeiträumen auf überschaubare historische Zeitspannen reduziert."

Die Arbeiten der im Neutronenlabor forschenden Wissenschaftler der TU werden durch die Europäischen Kommission im Rahmen des European Fusion Development Agreement (EFDA) und die der FZD Wissenschaftler im 6. Rahmenprogramm der EC (I3-EFNUDAT) gefördert.

Die Möglichkeit, an Neutronenquellen anwendungsorientierte Grundlagenforschung zu betreiben, ist ein großer Gewinn für die Dresdner Kernphysiker, sind doch weltweit nur wenige Neutronenquellen in dieser Weise nutzbar. "Wir könnten hier ein wirklich herausragendes Zentrum für diese Art von Energieforschung betreiben", sagt der Kernphysiker. Dies erfordere aber den politischen Willen, auch nationale Förderprogramme für die Kernforschung aufzusetzen.

Quelle: Pressemeldung Technischen Universität Dresden

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