Logo der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Kein thermisches Neutronenreferenzfeld der PTB am Forschungsreaktor FRG-1 der GKSS mehr

10.08.2010

Nach über 50jähriger Betriebszeit wurde 2008 beschlossen, den Forschungsreaktor FRG-1 der GKSS 2010 stillzulegen (GKSS-News vom Oktober 2008). Die Abschaltung erfolgte offiziell am 28. Juni 2010. Die Gründe für die Stilllegung liegen in der Neustrukturierung der Neutronenforschung in Deutschland mit der Fokussierung auf den FRM II in München.

Die PTB in Braunschweig unterhielt seit fast 10 Jahren, nach Stilllegung des eigenen Reaktors FRMB, an der GKSS einen Messplatz für Bestrahlungen mit thermischen Neutronen, die vom Kernstück der Geesthachter Neutronenforschungseinrichtung (GeNF), dem 5 MW Schwimmbadreaktor FRG-1, bereitgestellt wurden. Der zertifizierte Referenzmessplatz stand der PTB vertragsgemäß zwei Mal im Jahr für jeweils zwei Wochen zur Verfügung. Es wurden 19 Messkampagnen durchgeführt; die letzten Messungen fanden im April 2010 statt.

Die spektrale Neutronenenergieverteilung, die durch eine Maxwellverteilung beschrieben werden konnte, wurde mit der Flugzeitmethode bestimmt, während der Neutronenfluss mit einem kalibrierten Monitor direkt gemessen wurde. Diese Feldeigenschaften wurden vor jeder Bestrahlung neu bestimmt. Im Neutronenstrahl wurde eine Fluenzrate von fast 105 cm-2 s-1 erreicht, jedoch war auf Grund des kleinen Strahlquerschnitts von 3x3 cm2 für die Bestrahlung größerer Objekte ein Scannersystem notwendig. Somit konnten größere Bestrahlungsflächen realisiert werden, wobei die Fluenzrate sich entsprechend reduzierte. Da das Feld frei von epithermischen Neutronen und wegen des langen, gekrümmten Neutronenleiters auch nahezu frei von Photonen war, lagen ideale Bestrahlungsbedingungen vor.

Dieser in Deutschland einzigartige Messplatz wurde von zahlreichen Kunden aus der Industrie und von Forschungseinrichtungen aus dem In- und Ausland zur Kalibrierung von Personen- und Ortsdosimetern sowie zur Untersuchung von Eigenschaften von Messsystemen für den Strahlenschutz in thermischen Neutronenfeldern genutzt.

Das damit verbundene Ende dieses wichtigen Referenzfeldes für die Neutronenmetrologie infolge der Reaktorstilllegung sieht die PTB mit großem Bedauern.

In wieweit es in der Zukunft notwendig sein wird, dass in Deutschland ein Referenzfeld für thermische Neutronen unterhalten wird, kann nur durch die zukünftigen Anwendungen gerechtfertigt werden. Die Suche nach einer kurzfristigen Ersatzlösung ist schwierig, zumal der Aufbau eines neuen Feldes erhebliche Personalresourcen binden würde, was nur bei einem entsprechenden Bedarf gerechtfertigt wäre.