Neutronengift

Als Neutronengift bezeichnet man in der Reaktorphysik ein Material mit hohem Wirkungsquerschnitt für den Neutroneneinfang, also die (n,gamma)-Kernreaktion. Ein solches Material absorbiert freie thermische Neutronen und kann damit eine Kernspaltungs-Kettenreaktion regulieren oder ganz unterbinden. Neutronengifte spielen in der Kerntechnik eine wesentliche Rolle, beispielsweise in Form der in Reaktorsteuerstäben verwendeten Elemente Cadmium, Gadolinium und Bor.

Der Einfangquerschnitt als „Stärke“ eines Neutronengifts wird üblicherweise in barn angegeben. Beispielsweise hat ¹³⁵Xe einen Querschnitt von 2,65 Millionen barn für thermische Neutronen.

In Leichtwasserreaktoren verwendet man häufig die wasserlösliche und biologisch ungiftige Borsäure zur Regulierung der Reaktorleistung sowie zur Notabschaltung (Notborierung) des Reaktors im Falle einer Fehlfunktion der Steuerstäbe. Wirksam ist hier das Borisotop ¹⁰B. Zur Notabschaltung wird der Reaktordruckbehälter mit stark borsäurehaltigem Wasser geflutet, um die Kettenreaktion sofort zum Erliegen zu bringen.^[1]

Bei der Kernspaltung selbst entstehen unerwünschte Neutronengifte als Nebenprodukte, unter anderem das Uran-Isotop ²³⁶U, das ein Problem in wiederaufbereiteten Kernbrennstäben (WAU) darstellt oder das Xenon-Isotop ¹³⁵Xe, das beim Reaktorbetrieb mit niedriger Leistung zur so genannten „Xenonvergiftung“ führen kann.

Quellen

1. ↑ Notabschaltung des KKW Kosloduj im März 2006.

Siehe auch

• Wirkungsquerschnitt
• Moderator (Neutronenphysik)