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2025-06-29T14:26:13Z

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[[Datei:Magnox reactor schematic DE.svg|mini|300px|Schema eines Magnox-Reaktors<ref>{{Literatur |Autor=K. Wirtz |Titel=Tendenzen der Kernenergieentwicklung |Hrsg=[[Karlsruher Institut für Technologie|Gesellschaft für Kernforschung]] |Band=KFK 683 |Ort=Karlsruhe |Datum=1967-08 |Online=https://publikationen.bibliothek.kit.edu/270002115/3809945 |Format=PDF |Abruf=2024-04-21}}</ref><ref name=":0">{{Literatur |Autor=S. E. Jensen, E. Nonbøl |Titel=Description of the Magnox Type of Gas Cooled Reactor (MAGNOX) |Hrsg=Risø National Laboratory |Ort=[[Roskilde]], [[Dänemark]] |Datum=1999 |Sprache=en |ISBN=87-7893-050-2 |Online=https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/30/052/30052480.pdf |Format=PDF}}</ref>]]
[[Datei:Magnoxfulerodsciencemuseam.jpg|mini|100px|Brennstab eines Magnox-Reaktors aus der PIPPA-Designstudie, die zur Entwicklung von Calder Hall beitrug.]]
Als '''Magnox-Reaktor''' bezeichnet man umgangssprachlich eine der ersten kommerziell genutzten [[Kernreaktor]]baureihen der Welt. Sie wurden hauptsächlich in Großbritannien entwickelt, waren dort in Betrieb und sind es zum Teil noch heute.<ref>{{Internetquelle |url=https://pris.iaea.org/PRIS/CountryStatistics/CountryDetails.aspx?current=GB |titel=PRIS - Country Details (UK) |hrsg=IAEA |abruf=2024-09-27}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.gov.uk/government/news/60-years-since-the-day-that-changed-the-nuclear-industry |titel=60 years since the day that changed the nuclear industry |werk=Gov.UK |hrsg=Sellafield Ltd |sprache=en |abruf=2024-09-27}}</ref>

Die Bezeichnung „[[Magnox]]“ rührt vom Hüllmaterial der [[Brennelement]]e. Die Reaktoren zählen zur Klasse der ''solid fuel reactors'', also der ''Festbrennstoff-Reaktoren'', und dort zu den gasgekühlten, [[Graphitmoderierter Kernreaktor|graphitmoderierten Kernreaktoren]], welche die Fachbezeichnung ''gas-cooled reactor'' (GCR), also ''gasgekühlter Reaktor'' tragen.<ref>{{Literatur |Autor=Kenneth Jay |Titel=Nuclear Power: Today and Tomorrow |Auflage=1 |Verlag=Routledge |Datum=2019-07-09 |ISBN=978-0-429-27832-7 |DOI=10.4324/9780429278327 |Online=https://www.taylorfrancis.com/books/9781000000610 |Abruf=2024-09-27}}</ref>

== Aufbau ==
Das [[Reaktortechnik|Reaktordesign]] beruht auf Erfahrungen mit Vorgängerreaktoren, wie z. B. den [[Sellafield|Windscale Piles]] oder [[Forschungsreaktor]]en in [[Atomic Energy Research Establishment|Harwell]]. Als [[Moderator (Physik)|Moderator]] wird [[Graphit]], als [[Kühlmittel]] gasförmiges [[Kohlenstoffdioxid]] (CO<sub>2</sub>) verwendet.<ref name=":1">{{Internetquelle |url=https://www.euronuclear.org/glossary/magnox-reactor/ |titel=Magnox reactor |werk=ENS |datum=2019-06-06 |sprache=en-GB |abruf=2024-04-21}}</ref> Die Brennelemente waren mit [[Uran#Isotope|Natururan]] in metallischer Form beladen.

Den Namen „Magnox-Reaktor“ rührt vom [[Brennstab#Brennstabhülle|Hüllrohrmaterial]] der [[Brennelement]]e. ''Magnox'' steht dabei für ''magnesium non oxidizing'', also ''[[Magnesium]], nicht oxidierend.'' Die Legierung ist für den Einschluss von Uran besser geeignet als [[Aluminium]], welches mit Uran reagieren kann. Magnox ist eine [[Legierung|Metalllegierung]], die hauptsächlich aus Magnesium sowie Aluminium, [[Beryllium]] und [[Calcium]] besteht.<ref name=":1" /><ref>{{Internetquelle |url=https://www.euronuclear.org/glossary/magnox/ |titel=Magnox |werk=ENS |datum=2019-06-06 |sprache=en-GB |abruf=2024-04-21}}</ref>

Alle Brennelementhüllen besitzen zur Verbesserung des Wärmeüberganges Verrippungen verschiedenster Art.<ref name=":0" /> Es wurden sogar rohrförmige Brennelemente entwickelt, welche von innen und außen gekühlt werden (vergleiche [[Heißdampfreaktor]]). Die Brennelemente sind in der Regel nicht deutlich länger als 1 m, wobei der Uranstab (auch bezeichnet als {{EnS|pins}}) bis zu 3 cm dick sein kann.<ref name=":0" />

Der Moderator besteht aus Graphit in Form großer Blöcke,<ref name=":0" /> die durch angeformte Nuten und Keile mit relativ großem Spiel verbunden sind. Die Graphitblöcke werden von zylindrischen Kanälen durchzogen, in die die Brennelemente eingebracht werden. Die Brennelemente selbst liegen mit mehreren Führungsleisten, den sogenannten Fins, an der Kanalwand an und werden senkrecht aufeinander gestapelt.<ref name=":0" /> Dadurch entstehen sektorförmige Querschnitte, durch die das Kühlgas strömen kann. Weitere Kanäle nehmen die Absorberstäbe für die Reaktorregelung auf.

Der gesamte Reaktorkern ruht mit seinem Gewicht von mehreren hundert Tonnen auf einem geschweißten Stahlrost. Da die Brennelemente während des Reaktorbetriebs mit speziellen Lademaschinen entnommen werden können, kann der Abbrand des Urans gezielt beeinflusst werden, was z. B. bei der Gewinnung waffenfähigen [[Plutonium]]s interessant sein kann. Aufgrund des sehr voluminösen Reaktorkerns mussten große Druckbehälter auf den Baustellen geschweißt werden. Später wurden in Frankreich Druckgefäße aus [[Spannbeton]] entwickelt.

== Kernkraftwerke ==
Aufgrund der geringen Leistungsdichten arbeiten Magnox-Reaktoren in Kernkraftwerken sehr unwirtschaftlich und sind aus heutiger Sicht veraltet. Die Nachteile wurden seinerzeit in Kauf genommen, da man als [[Koppelprodukt]] Plutonium herstellen wollte, sei es zur Schließung des [[Brennstoffkreislauf]]s, oder für [[Kernwaffe]]n. Ähnlich wie auch beim sowjetischen [[RBMK]] wurde dies jedoch nie wie geplant umgesetzt, und auch Staaten mit Atomwaffen auf Plutoniumbasis setzen heute nicht mehr auf [[Dual-Use]]-Reaktoren, sondern produzieren das waffenfähige Plutonium in eigenen „[[Forschungsreaktor]]en“, welche teilweise als „zivil“ getarnt werden, oder offen militärischen Zwecken dienen.
[[Datei:Magnox.jpg|mini|Ehemalige Magnox-Wiederaufarbeitungsanlage 205 in Sellafield. Die 1964 errichtete Anlage war ursprünglich für 25 Jahre ausgelegt und fast 60 Jahre lang in Betrieb. Am 17. Juli 2022 wurde in 205 die letzte Charge Kernbrennstoff aus Magnox-Reaktoren wiederaufgearbeitet. 205 befindet sich nun in der letzten Phase ihres Lebenszyklus, einer mehrjährigen Wasch- und Dekontaminationsphase.]]
Magnox-Reaktoren im engeren Sinne wurden ausschließlich in Großbritannien gebaut. Sie sind überwiegend in den 1950er und 1960er Jahren ans Netz gegangen. Die Reaktoren in [[Kernkraftwerk Berkeley|Berkeley]],<ref name=":0" /> [[Kernkraftwerk Bradwell|Bradwell]], [[Kernkraftwerk Calder Hall|'''Calder Hall''']],<ref name=":1" /> [[Kernkraftwerk Chapelcross|Chapelcross]],<ref name=":1" /> [[Kernkraftwerk Dungeness|Dungeness]],<ref name=":1" /> [[Kernkraftwerk Sizewell|Sizewell]] A,<ref name=":1" /> [[Kernkraftwerk Hunterston|Hunterston]],<ref name=":0" /> [[Kernkraftwerk Hinkley Point|Hinkley Point A]],<ref name=":1" /> [[Kernkraftwerk Oldbury|Oldbury]], [[Kernkraftwerk Wylfa|Wylfa]] und [[Kernkraftwerk Trawsfynydd|Trawsfynydd]]<ref name=":0" /> wurden alle stillgelegt. Magnox-Brennelemente wurden ab dem Jahr 1964 in der [[Wiederaufarbeitung]]sanlage B205 in [[Sellafield]] bis in das Jahr 2022 aufgearbeitet. Mit der Stilllegung von Wylfa-1 am 30. Dezember 2015 endete die Ära der Magnox-Reaktoren.<ref name=":1" />

=== Andere Verwendungen ===
Das Magnox-Konstruktionsprinzip wurde weiterhin im [[Kernkraftwerk Latina]] in [[Italien]] und im [[Kernkraftwerk Tōkai]] in [[Japan]] realisiert, beide Anlagen befinden sich heute nicht mehr im Betrieb.<ref name=":1" /> Der ''Experimental Power Reactor'' in [[Nordkorea]] wurde ohne britische Unterstützung basierend auf den freigegebenen Bauplänen der Magnox-Reaktoren des Kernkraftwerks Calder Hall gebaut.<ref>{{Literatur |Autor=Siegfried S. Hecker, Sean Lee, Chaim Braun |Titel=North Korea's Choice: Bombs Over Electricity |Sammelwerk=The Bridge |Band=40 |Datum=2010-01-07 |Online=https://cisac.fsi.stanford.edu/publications/north_koreas_choice_bombs_over_electricity |Abruf=2024-04-21}}</ref> Weil der Magnox-Reaktor schon beim Bau des nordkoreanischen „Nachbaus“ veraltet war, und kaum jemals Elektrizität mit selbigem produziert wurde, ist davon auszugehen, dass er hauptsächlich zum Zwecke der [[plausible Abstreitbarkeit|plausiblen Abstreitbarkeit]] gebaut wurde, und von vornherein vornehmlich oder ausschließlich dem nordkoreanischen Atombombenprojekt diente.

Die neun inzwischen stillgelegten [[UNGG-Reaktor]]en in [[Frankreich]] und [[Spanien]] weisen einen ähnlichen Aufbau wie die Magnox-Reaktoren auf, die Kernbrennstäbe sind dort jedoch mit einer Magnesium-[[Zirkonium]]-Legierung statt einer Magnesium-[[Aluminium]]-Legierung umhüllt.

Die Weiterentwicklung des GCR war der [[Advanced Gas-cooled Reactor|Advanced Gas Cooled Reactor]] (AGCR) am Standort [[Sellafield]].

== Literatur ==
{{Siehe auch|Graphitmoderierter Kernreaktor|Kerntechnik|Kernreaktor}}

* {{Literatur |Autor=S. E. Jensen, E. Nonboel |Titel=Description of the magnox type of gas cooled reactor (MAGNOX) |Verlag=Nordisk Kernesikkerhedsforskning (NKS) |Ort=Roskilde, Denmark |Datum=1998 |Sprache=en |Online=https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:30052480}}

== Siehe auch ==
* [[CANDU-Reaktor|CANDU]]
* [[Liste der AGR]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Magnox (nuclear reactor)|Magnox-Reaktor}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Reaktortyp]]

Magnox-Reaktor - Versionsgeschichte

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