Salzschmelzenreaktor

Salzschmelzenreaktoren (englisch molten-salt reactor, MSR) oder Flüssigsalzreaktoren sind Kernreaktoren, in denen der Kernbrennstoff in Form von durch Hitze (typisch 750–800 °C im Fall von Thoriumchlorid) geschmolzenen Salzes vorliegt (beispielsweise Uranchlorid). Bei diesem Reaktortyp ist der Kernbrennstoff in flüssiger Form gleichmäßig im Primärkreislauf des Reaktors verteilt, eine Kernschmelze im klassischen Sinne ist damit ausgeschlossen – der Kern liegt stets im gewollt geschmolzenen Zustand vor. Flüssigsalzreaktoren lassen sich mit Moderator und thermischen Neutronen oder ohne Moderator mit schnellen Neutronen auslegen, in beiden Fällen ist auch ein Betrieb als Brutreaktor möglich. Flüssigsalzreaktoren ermöglichen eine Auslegung mit einem stark negativen Temperaturkoeffizienten, was eine Leistungsexkursion wie beispielsweise bei der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl physikalisch unmöglich macht.

Flüssigsalzreaktoren arbeiten bei Atmosphärendruck und nicht, wie Druckwasserreaktoren oder Siedewasserreaktoren, bei Drücken von 50 bis 150 bar, was sicherheitstechnische Vorteile bietet.

Das Entfernen neutronenabsorbierender Spaltprodukte aus dem Reaktor im laufenden Betrieb führt zu einer besseren Neutronenausbeute. Dadurch kann ein Flüssigsalzreaktor theoretisch auch als Brutreaktor betrieben werden und so, einmal mit einer geringen Menge Spaltmaterial wie ²³⁵U oder ²³⁹Pu in Gang gesetzt, ausschließlich mit nicht spaltbaren Nukliden (zum Beispiel ²³²Th) als Brutmaterial gespeist werden. Im Englischen wird dieses Konzept auch liquid fluoride thorium reactor (LFTR), gesprochen Lifter, genannt.

Da Flüssigsalzreaktoren mit einer permanenten Wiederaufarbeitung arbeiten, ist es im Prinzip möglich, waffenfähige Spaltstoffe aus dem Prozess zu extrahieren. Dieser Aspekt wird kontrovers diskutiert.

Trotz einiger Vorteile von Flüssigsalzreaktoren wurden bis heute nur zwei kleinere Forschungsreaktoren gebaut. Für die kommerzielle Energiegewinnung im großen Stil werden sie – neben fünf anderen Konzepten – im Rahmen des Generation IV International Forum für zukünftige Kernkraftwerke untersucht.

Einige der Befürworter halten den LFTR für einen wichtigen und sinnvollen Beitrag zur globalen Energieversorgung. Beispielsweise sieht China das Konzept des Flüssigsalzreaktors als wichtige Komponente für die mittel- und langfristige Energieversorgung.

Die theoretische Möglichkeit, dem Kreislauf hoch radioaktive langlebige Spaltprodukte aus konventionellen Reaktoren beizumischen, um sie in Isotope mit niedriger Halbwertszeit zu transmutieren, wird kontrovers diskutiert.

1. ↑ Jérôme Serp et al.: The molten salt reactor (MSR) in generation IV: Overview andperspectives. In: Progress in Nuclear Energy. Band 77 (2014), 308–319 (academia.edu/)
2. ↑ Badawy M.Elsheikh: Safety assessment of molten salt reactors in comparison with light water reactors. In: Journal of Radiation Research and Applied Sciences. Band 6 (2013), S. 63–70.
3. ↑ Fluoride-Salt-Cooled High-Temperature Reactors, Oak Ridge National Laboratory. Tennessee, USA.
4. ↑ Jungmin Kang, Frank N. von Hippel: U-232 and the Proliferation-Resistance of U-233 in Spent Fuel. In: Science & Global Security. Vol. 9, 2001, S. 1–3 (fissilematerials.org [PDF; 992 kB]).
5. ↑ Richard Martin: About the Book SuperFuel. In: superfuelbook.com. 13. August 2013, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 1. Mai 2015; abgerufen am 30. Januar 2015 (englisch). 
6. ↑ William Pentland: Is Thorium the Biggest Energy Breakthrough Since Fire? Possibly. In: Forbes. 11. September 2011, abgerufen am 8. April 2026 (englisch). 
7. ↑ Ambrose Evans Pritchard: China blazes trail for 'clean' nuclear power from thorium. In: The Telegraph. 6. Januar 2013, abgerufen am 30. Januar 2015 (englisch). 
8. ↑ Lars Schall: Chinesen bahnen Weg für Thorium-Nutzung. In: larsschall.com. 12. Januar 2013, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 5. Juni 2017; abgerufen am 30. Januar 2015. 
9. ↑ Jonathan Tennenbaum: Molten salt and traveling wave nuclear reactors. In: asiatimes.com. Asia Times, 4. Februar 2025, abgerufen am 23. Dezember 2025 (englisch).