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Wie funktionierte der BER II?

Neutronen sind Bestandteile eines jeden Atomkerns. Dort sind sie fest gebunden; nur aus wenige Materialien lassen sie sich freisetzen. Im BER II wurden Uran-Kerne gespalten.

Die Kernspaltung

Die Spaltung läuft als Kettenreaktion ab: Trifft ein Neutron mit niedriger Geschwindigkeit auf einen Atomkern des Urans, so wird das Neutron aufgenommen und der Kern zerfällt. Mehrere Spaltprodukte entstehen, unter anderem Neutronen sowie leichtere Atomkerne, aber auch Radioaktivität und Wärme.

Die Wärmeleistung, die am BER II entstand, betrug 10 Megawatt. Durch Kühlung wurde sie abgeführt. Ein Teil der Neutronen wurde benötigt, um die Kettenreaktion am Laufen zu halten. Der überwiegende Teil wurde jedoch über so genannte Strahlrohre zu den Experimenten geleitet.

Die Experimentiereinrichtungen

Hochfeldmagnet am HZB Wannsee an der Neutronenquelle BER II - vergrößerte Ansicht

Hochfeldmagnet an der Neutronenquelle BER II © HZB/Kevin Fuchs

Die Kalte Quelle

Zum Abbremsen der Neutronen wurde extrem kalter Wasserstoff genutzt. Dieser wurde in einem Spezialgefäß in das konische Strahlrohr eingebaut. Der Einbau wurde deshalb als Kalte Quelle bezeichnet. Die Neutronen stießen dort mit den Wasserstoff-Atomen zusammen und verloren dadurch Energie.

Die Möglichkeit, mit kalten Neutronen experimentieren zu können, hat der Materialforschung mit Neutronen viele neue Möglichkeiten gegeben. Dazu haben die Arbeiten am BER II wesentlich beigetragen. Zum Beispiel gelang es erst damit, auch Kunststoffe und biologische Makromoleküle den Neutronen zugänglich zu machen.