Warum nutzen manche Kernkraftwerke schweres Wasser?

Manche Kernkraftwerke nutzen schweres Wasser, weil es ein sehr guter Neutronenmoderator ist. Das heißt: Es bremst Neutronen ab, ohne zu viele von ihnen zu verschlucken.

Der Unterschied zu normalem Wasser liegt in den Wasserstoffatomen. Schweres Wasser enthält anstelle von gewöhnlichem Wasserstoff eine schwerere Variante: Deuterium. Ein Deuteriumkern besteht aus einem Proton und einem Neutron. Er fängt deutlich weniger Neutronen ein als gewöhnlicher Wasserstoff.

Das ist wichtig, weil die Kettenreaktion im Reaktor nur weiterläuft, wenn genug Neutronen übrig bleiben. Normales Wasser schluckt mehr davon. Reaktoren mit normalem Wasser brauchen deshalb angereichertes Uran als Brennstoff. Reaktoren mit schwerem Wasser kommen mit Natururan aus, ganz ohne Anreicherung.

Schweres Wasser ist allerdings viel teurer in der Herstellung als normales Wasser. In bestimmten Reaktortypen lohnt sich der Aufwand trotzdem.

Berühmt wurde schweres Wasser im Zweiten Weltkrieg. Norwegen stellte es im Werk Vemork bei Rjukan her. Es war weltweit die erste Anlage, die schweres Wasser im industriellen Maßstab produzierte. Nach der Besetzung Norwegens kontrollierte Deutschland die Produktion, und die Alliierten fürchteten, das deutsche Uranprojekt könnte davon profitieren. Im Februar 1943 sprengten norwegische Saboteure die Zellen, in denen das schwere Wasser entstand.