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<!DOCTYPE html>

<title>Transmutation</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Transmutation</h1>

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Die Transmutation (<a href="Lateinische_Sprache" class="mw-redirect" title="Lateinische Sprache">lateinisch</a> transmutatio ‚Verwandlung‘), auch Umwandlung, und heute auch Kernumwandlung<a href="#cite_note-Wissen.de-Eintrag_zur_Kernumwandlung-1">[1]</a><a href="#cite_note-2">[2]</a> sowie Elementumwandlung<a href="#cite_note-3">[3]</a><a href="#cite_note-4">[4]</a><a href="#cite_note-5">[5]</a> genannt, ist die Veränderung eines <a href="Chemisches_Element" title="Chemisches Element">chemischen Elementes</a> in ein anderes. Im Kern des Atoms verändert sich dabei die <a href="Ordnungszahl" title="Ordnungszahl">Protonenzahl</a>.

Eine Elementumwandlung ist mit <a href="Chemie" title="Chemie">chemischen</a> Mitteln nicht möglich. Sie erfolgt bei verschiedenen Arten von <a href="Radioaktivit%C3%A4t" title="Radioaktivität">radioaktiven Zerfällen</a> und <a href="Kernreaktion" title="Kernreaktion">Kernreaktionen</a>; auch dies wird manchmal ganz allgemein Transmutation genannt.<a href="#cite_note-6">[6]</a><a href="#cite_note-7">[7]</a><a href="#cite_note-8">[8]</a> Elementumwandlungen durch Kernreaktionen finden im großtechnischen Maßstab vor allem bei der Energieumwandlung in <a href="Kernreaktor" title="Kernreaktor">Kernreaktoren</a> als <a href="Nebenprodukt" title="Nebenprodukt">Neben-</a>, meistens jedoch als <a href="Radioaktiver_Abfall" title="Radioaktiver Abfall">Abfallprodukt</a> statt. Es gibt Konzepte, radioaktive Abfälle in ihrer Gefährlichkeit durch Transmutation zu verringern.

Einige Konzepte für <a href="Kernfusion" title="Kernfusion">Kernfusionsreaktoren</a> sehen vor, die schwierig und teuer zu beschaffenden „Brennstoffe“ wie <a href="Deuterium" title="Deuterium">Deuterium</a> oder <a href="Tritium" title="Tritium">Tritium</a> in derselben Anlage zu „erbrüten“, die auch die eigentliche Fusion vornimmt. Dies wäre gleichzeitig eine geeignete Verwendungsform der enorm hochenergetischen Neutronen wie sie zum Beispiel bei D-T-Fusion anfallen.<a href="#cite_note-9">[9]</a>

Auch medizinische Radionuklide für den Einsatz in der <a href="Nuklearmedizin" title="Nuklearmedizin">Nuklearmedizin</a> sowie die Materialien für Thermoisotopengeneratoren („<a href="Atombatterie" class="mw-redirect" title="Atombatterie">Atombatterie</a>“) werden üblicherweise durch (gezielte) Transmutation gewonnen, wahlweise in Kernspaltungsreaktoren oder in Teilchenbeschleunigern bzw. mittels <a href="Spallation#Nukleare_Spallation" title="Spallation">Spallation</a>. Eine in kleinem Maßstab demonstrierte, aber bisher großtechnisch nicht ökonomische Möglichkeit ist auch die Transmutation geringwertiger oder sogar als „Abfall“ angesehener Materialien zu höherwertigen Materialien, hauptsächlich <a href="Edelmetall" class="mw-redirect" title="Edelmetall">Edelmetallen</a>. Dieser „reale <a href="Stein_der_Weisen" title="Stein der Weisen">Stein der Weisen</a>“ gelang erstmals <a href="Glenn_Seaborg" class="mw-redirect" title="Glenn Seaborg">Glenn Seaborg</a>, als er im Labormaßstab <a href="Bismut" title="Bismut">Bismut</a> zu Gold transmutierte, jedoch zu Kosten, die den Wert des produzierten Goldes um Größenordnungen überstiegen.

Eine weitere Form der Transmutation mit nicht-radioaktiven Zielprodukten ist die <a href="Neutronen-Transmutationsdotierung" title="Neutronen-Transmutationsdotierung">Neutronen-Transmutationsdotierung</a>, welche als spezielle Form der <a href="Dotierung" title="Dotierung">Dotierung</a> bei <a href="Halbleiter" title="Halbleiter">Halbleitern</a> großtechnisch eingesetzt wird.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Geschichte">Geschichte</h2></div>

Für <a href="Alchemie" title="Alchemie">Alchemisten</a> war mit Transmutation die nach Durchführung in ihrer Reihenfolge festgelegter<a href="#cite_note-10">[10]</a> Prozeduren angestrebte Verwandlung unedler Metalle wie <a href="Blei" title="Blei">Blei</a> oder <a href="Quecksilber" title="Quecksilber">Quecksilber</a> in <a href="Gold" title="Gold">Gold</a> oder <a href="Silber" title="Silber">Silber</a> gemeint. Ein Hilfsmittel war der <a href="Stein_der_Weisen" title="Stein der Weisen">Stein der Weisen</a>.

Die erste Kernumwandlung wurde 1919 von <a href="Ernest_Rutherford" title="Ernest Rutherford">Ernest Rutherford</a> durchgeführt, aber erst 1925 als solche erkannt (siehe: <a href="Kernreaktion#Geschichte" title="Kernreaktion">Kernreaktion → Geschichte</a>).

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Transmutation_in_der_Nuklear-Entsorgung">Transmutation in der Nuklear-Entsorgung</h2></div>

Seit den 1990er Jahren werden als Transmutation spezielle Techniken bezeichnet, mit denen <a href="Radioaktiver_Abfall" title="Radioaktiver Abfall">radioaktiver Abfall</a> in seiner Gefährlichkeit verringert werden soll, indem durch Kernreaktionen mit freien <a href="Neutron" title="Neutron">Neutronen</a> die besonders langlebigen radioaktiven Bestandteile in kürzerlebige verwandelt werden. Die Transmutation kann aber ein Endlager für hochradioaktive Abfälle nicht ersetzen, da nicht alle Abfallstoffe umwandelbar sind und neue Abfälle entstehen<a href="#cite_note-11">[11]</a>. Hauptsächlich geht es dabei um die <a href="Transuranabfall" title="Transuranabfall">minoren Actinoide</a> <a href="Neptunium" title="Neptunium">Neptunium</a>, <a href="Americium" title="Americium">Americium</a> und <a href="Curium" title="Curium">Curium</a> – genauer: die <a href="Nuklid" title="Nuklid">Nuklide</a> Np-237, Am-241, Am-243 und Cm-245 – mit ihren besonders langen <a href="Halbwertszeit" title="Halbwertszeit">Halbwertszeiten</a>. In manchen der Konzepte soll auch <a href="Plutonium" title="Plutonium">Plutonium</a> mit umgewandelt werden, obwohl Plutonium auch in Form von Uran-Plutonium-<a href="MOX-Brennelement" title="MOX-Brennelement">MOX-Brennstoff</a> in heutigen (2015) Kernkraftwerken genutzt werden kann. Allerdings ist das Isotop Plutonium-240 weder fissil noch fertil und reichert sich (durch <a href="Neutroneneinfang" title="Neutroneneinfang">Neutroneneinfang</a> von Plutonium-239, welches üblicherweise nach Einfang eines Neutrons eine Kernspaltung durchführt, aber auch zu Pu-240 transmutiert werden kann und dieser Vorgang geschieht häufiger als der Neutroneneinfang von Pu-240 zu Pu-241) in abgebrannten MOX-Brennstäben an, so dass der Plutonium-Anteil verbrauchter MOX-Brennstäbe üblicherweise als stark radioaktiver Abfall entsorgt und nicht weiter genutzt wird. Bestimmte Konzepte<a href="#cite_note-Bowman92-12">[12]</a><a href="#cite_note-Bowman98-13">[13]</a> sehen zusätzlich die Transmutation langlebiger <a href="Spaltprodukt" title="Spaltprodukt">Spaltprodukte</a> vor.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Partitionierung">Partitionierung</h3></div>

Vor der Transmutation müssen bei den meisten Verfahren zunächst die zu bearbeitenden Anteile – also die minoren Actinoide, je nach gewählter Strategie zusammen mit dem Plutonium und evtl. den Spaltprodukten – aus dem gebrauchten (<a href="Abbrand_(Kerntechnik)" title="Abbrand (Kerntechnik)">abgebrannten</a>) Reaktorbrennstoff abgetrennt werden. Für diese Partitionierung (<a href="Partitioning" title="Partitioning">Partitioning</a>) müssen chemische Verfahren entwickelt werden, die über die existierenden <a href="Wiederaufarbeitung" title="Wiederaufarbeitung">Wiederaufarbeitungsverfahren</a>, z. B. den <a href="PUREX-Prozess" title="PUREX-Prozess">PUREX-Prozess</a>, hinausgehen. Erforscht werden neben <a href="Hydrometallurgie" title="Hydrometallurgie">hydrometallurgischen</a><a href="#cite_note-14">[14]</a> auch <a href="Pyrometallurgie" class="mw-redirect" title="Pyrometallurgie">pyrometallurgische</a> Verfahren, nämlich elektrochemische Prozesse in einer <a href="Salzschmelze" title="Salzschmelze">Salzschmelze</a>.<a href="#cite_note-15">[15]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Geeignete_Transmutationsreaktion:_Kernspaltung_oder_Neutroneneinfang">Geeignete Transmutationsreaktion: Kernspaltung oder Neutroneneinfang</h3></div>

Die vorherrschenden Reaktionen der Actinoide mit Neutronen sind <a href="Kernspaltung" title="Kernspaltung">Kernspaltung</a> und <a href="Neutroneneinfang" title="Neutroneneinfang">Neutroneneinfang</a>. Die Spaltung ist der zur Halbwertszeitverkürzung erwünschte Prozess; er liefert zugleich auch noch nutzbare Energie. Der Neutroneneinfang erzeugt dagegen nur das nächstschwerere, manchmal ebenfalls langlebige Nuklid. Zwar ist Neutroneneinfang üblicherweise auch exotherm, jedoch ist die dabei frei werdende Energie um ca. den Faktor 20 geringer als jene, die bei der Kernspaltung frei wird.

Der Spaltungs-<a href="Wirkungsquerschnitt" title="Wirkungsquerschnitt">Wirkungsquerschnitt</a> von Nukliden mit gerader Neutronenzahl für einfallende <a href="Thermisches_Neutron" title="Thermisches Neutron">thermische Neutronen</a> ist klein und wächst erst für Neutronenenergien oberhalb ca. 1 <a href="Elektronenvolt" title="Elektronenvolt">MeV</a> stark an. Der Einfangquerschnitt ist dagegen bei allen Nukliden für thermische Neutronen am größten. Deshalb werden zur Transmutation überwiegend Anlagen mit einem „schnellen“, also nicht <a href="Moderator_(Physik)" title="Moderator (Physik)">moderierten</a> <a href="Neutronenspektrum" class="mw-redirect" title="Neutronenspektrum">Neutronenspektrum</a> in Betracht gezogen.<a href="#cite_note-16">[16]</a> Je nach Material (<a href="Transuranabfall" title="Transuranabfall">Transuranabfall</a> eignet sich vorwiegend zur Spaltung, <a href="Spaltprodukt" title="Spaltprodukt">Spaltprodukte</a> sind oft hauptsächlich durch <a href="Neutroneneinfang" title="Neutroneneinfang">Neutroneneinfang</a> (und darauf folgenden Zerfall, zumeist <a href="Beta-Zerfall" class="mw-redirect" title="Beta-Zerfall">Beta-Zerfall</a>) sinnvoll transmutierbar) sind daher teilweise auch thermische Neutronenspektren erforderlich, so dass ein einzelner Reaktor oder ein einzelnes Konzept schwerlich alle Abfälle sinnvoll transmutieren kann.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Transmutation_mit_kritischen_Reaktoren">Transmutation mit kritischen Reaktoren</h3></div>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Minore_Actinoide">Minore Actinoide</h4></div>

Reaktoren mit schnellen Neutronen können zur Transmutation der minoren Aktinoide genutzt werden – tatsächlich ist das „Erbrüten“ von Plutonium, das dem Konzept des schnellen Brüters zugrunde liegt, eine Form der Transmutation von Uran 238. Zur Transmutation minorer Actionide gab es allerdings bereits Experimente, beispielsweise im <a href="Kernkraftwerk_Ph%C3%A9nix" title="Kernkraftwerk Phénix">Kernkraftwerk Phénix</a> in <a href="Frankreich" title="Frankreich">Frankreich</a> und in der Anlage EBR-II<a href="#cite_note-17">[17]</a> in USA.<a href="#cite_note-18">[18]</a> Am russischen <a href="BN-Reaktor" title="BN-Reaktor">BN-Reaktor</a> wird ebenfalls Transmutationsforschung betrieben, regelmäßige Transmutation minorer Actionide ist aber dort nicht bezweckt.

Derzeit werden weltweit mehrere Reaktorkonzepte für schnelle Brutreaktoren entwickelt, die gezielt zur Transmutation eingesetzt werden sollen, insb. einige der sog. <a href="Generation_IV_International_Forum" title="Generation IV International Forum">Generation IV-Reaktoren</a>. Bislang wurde noch kein solcher Reaktor umgesetzt.

Allerdings befindet sich mit dem russischen <a href="BREST_(Reaktor)" title="BREST (Reaktor)">BREST</a> ein bleigekühlter schneller Reaktor im Bau, der nach aktuellem Stand 2027 in Betrieb gehen soll und der Transmutation explizit zum Ziel hat; das Projekt beinhaltet auch die Errichtung einer dafür notwendigen, neuartigen Wiederaufbereitungsanlage. Ein ähnliches Projekt verfolgt z. B. das Unternehmen Nucleo, das in Frankreich den bleigekühlten LFR-AS-30- Testreaktor errichten soll. Daneben gibt es „schnelle“ Reaktorkonzepte mit flüssigem Kern, wie etwa das flüssigsalzbasierte FSMR-Projekt von terrapower, welche die Konzeptphase verlassen haben. Eine Kombination aus beiden Ansätzen (Bleikühlung und flüssigem Kernbrennstoff) verfolgt der <a href="Dual-Fluid-Reaktor" title="Dual-Fluid-Reaktor">Dual-Fluid-Reaktor</a>.

Ein von Anfang an auf Transmutation und gleichzeitige Energiegewinnung ausgelegtes Projekt war <a href="ASTRID_(Reaktor)" title="ASTRID (Reaktor)">ASTRID</a> (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration), ein in Frankreich geplantes 600-Megawatt-Kernkraftwerk mit natriumgekühltem Reaktor der <a href="Generation_IV_International_Forum" title="Generation IV International Forum">IV. Generation</a>.<a href="#cite_note-19">[19]</a> Das Astrid-Projekt wurde 2019 vorläufig eingestellt, eine Weiterführung des Projekts in der zweiten Hälfte des jetzigen Jahrhunderts blieb angedacht.<a href="#cite_note-20">[20]</a>

Die Transmutation von minoren Actinoiden in schnellen Reaktoren kann zu Sicherheitsproblemen führen, weil bei der Spaltung vermehrt <a href="Promptes_Neutron" title="Promptes Neutron">unverzögerte Neutronen</a> erzeugt werden, durch die der Reaktor je nach Bauart <a href="Prompt_kritisch" class="mw-redirect" title="Prompt kritisch">prompt kritisch</a> werden kann. Hier liegt der besondere Vorteil von Reaktorkonzepten mit flüssigem Brennstoff, weil dieser sich bei steigender Temperatur ausdehnt und damit die Wahrscheinlichkeit der Kernspaltung durch schnelle Neutronen reduziert, was zu einer Selbstregulation je nach Wärmeentnahme führen kann.

Beispielsweise wäre im BN-800-Reaktor zurzeit nur die Transmutation der in einem Jahr anfallenden minoren Actinoide eines 1-GW-Kernkraftwerks möglich. An der Steigerung der Menge wird geforscht. Ein Weg wäre, das Uran-238 vollständig aus dem Reaktorkern zu entfernen und durch einen – gegenüber <a href="Neutronenstrahlung" title="Neutronenstrahlung">Neutronenstrahlung</a> – inerten Platzhalter zu ersetzen. In diesem Falle könnten 90 kg minore Actinoide im Jahr transmutiert werden, der jährliche Ausstoß von etwa fünf Leichtwasserreaktoren der 1-GW-Klasse.<a href="#cite_note-21">[21]</a> Ein solches Konzept wird aber nicht verfolgt, da es dem Hauptzweck eines jeden Brüters entgegenstünde, U238 zu transformieren, aus dem der weitaus größte Teil (a. 95 %) abgebrannter Brennstäbe besteht. Für eine komplette Beladung des BN-800 braucht man rund 15 t Material, davon etwa 20,5 % Plutonium, der Rest ist größtenteils Uran-238. Dieses Material könnte auch aus aufbereiteten alten Brennstäben von Atomkraftwerken stammen. Bei 10 % Abbrand hätte sich die eingesetzte Menge nach dem Zyklus um 1,5 t verringert.

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Spaltprodukte">Spaltprodukte</h4></div>

Die Transmutation langlebiger Spaltprodukte (z. B. <a href="Selen" title="Selen">Selen</a>-79, <a href="Zirconium" title="Zirconium">Zirconium</a>-93, <a href="Technetium" title="Technetium">Technetium</a>-99, <a href="Palladium" title="Palladium">Palladium</a>-107, <a href="Iod" title="Iod">Iod</a>-129 und <a href="C%C3%A4sium" class="mw-redirect" title="Cäsium">Cäsium</a>-135) ist wegen der sehr geringen Einfangquerschnitte im schnellen Neutronenspektrum anspruchsvoll. Je nach Nuklid kommen allerdings auch andere Reaktionen, vor allem (n,α)-Reaktionen, in Betracht. In den 1990er Jahren wurde an dem Versuchsreaktor ALMR in <a href="Hanford_Site" title="Hanford Site">Hanford</a> – mit schnellem Neutronenspektrum – die Transmutation von Technetium-99 in kurzlebige Spaltprodukte demonstriert. Es konnte deutlich mehr Technetium-99 transmutiert werden, als gleichzeitig erzeugt wurde.<a href="#cite_note-22">[22]</a>

Auch thermische Neutronen wären zur Transmutation nicht effizient, da in diesem Falle Bestrahlungszeiten von weit mehr als 100 Jahren erforderlich würden. Es gibt Überlegungen, das Spektrum schneller Reaktoren durch geeignete <a href="Moderator_(Physik)" title="Moderator (Physik)">Moderatoren</a> für die Spaltprodukttransmutation zu optimieren.<a href="#cite_note-23">[23]</a>

Insgesamt ist anzumerken, dass langlebige Spaltprodukte (hauptsächlich Technetium-99 und Cäsium-135) gegenüber Plutonium-239, Uran-235/238 oder minoren Actinoiden eine um mehrere Größenordnungen geringere <a href="Radiotoxizit%C3%A4t" title="Radiotoxizität">Radiotoxizität</a> haben, wie obiger Abbildung zu entnehmen ist.<a href="#cite_note-24">[24]</a>

Zirconium-93 könnte prinzipiell als <a href="Zircalloy" class="mw-redirect" title="Zircalloy">Zircalloy</a>-Hüllrohr „recycelt“ werden. Die geringe Radioaktivität spielt im Kontext von Kernbrennstoff keine Rolle, allerdings hat 93Zr einen etwas höheren Wirkungsquerschnitt für Neutroneneinfang als andere Isotope des Zirconiums, was entsprechend berücksichtigt werden müsste.

<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Technetium">Technetium</h5></div>

Technetium-99 fällt neben seiner Rolle als Spaltprodukt in Kernreaktoren auch als Endprodukt der medizinischen Nutzung seines <a href="Kernisomer" class="mw-redirect" title="Kernisomer">Kernisomers</a> Technetium-99m an. Nachdem Technetium-99m zu „normalem“ Technetium-99 zerfallen ist, hat es keinen bekannten Nutzen mehr und kann auch nicht – bei vertretbarem Aufwand – zu Technetium-99m rückumgewandelt werden. Allerdings führt <a href="Neutroneneinfang" title="Neutroneneinfang">Neutroneneinfang</a> von Technetium-99 zur Entstehung von kurzlebigem Technetium-100, das zum stabilen Isotop Ruthenium-100 des wertvollen Platingruppen-Metalls <a href="Ruthenium" title="Ruthenium">Ruthenium</a> zerfällt. Hier wäre also mit der Zerstörung des „Abfalls“ gleichzeitig die Erzeugung eines wertvollen Produktes verbunden. Der Neutroneneinfangsquerschnitt ist abhängig von der Energie der einfallenden Neutronen und beträgt zum Beispiel bei geringen Energien im Bereich von 1 <a href="Elektronenvolt" title="Elektronenvolt">Elektronenvolt</a> etwa 10 <a href="Barn" title="Barn">Barn</a>.<a href="#cite_note-25">[25]</a> Gelänge es, eine hinreichend starke <a href="Neutronenquelle" title="Neutronenquelle">Neutronenquelle</a> hinreichend preiswert zu produzieren, reichte der Preis des erzeugten Rutheniums bereits aus, um die Abtrennung und Transmutation des Technetiums zu refinanzieren. Mit Stand 2022 ist mit einer solchen Neutronenquelle nicht zu rechnen, jedoch könnten Fortschritte in der <a href="Kernfusion" title="Kernfusion">Kernfusion</a> dies in der Zukunft ändern.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Transmutation_mit_beschleunigergetriebenen_Reaktoren">Transmutation mit beschleunigergetriebenen Reaktoren</h3></div>

<div class="hauptartikel" role="navigation">→ Hauptartikel: <a href="Accelerator_Driven_System" title="Accelerator Driven System">Accelerator Driven System</a></div>

Im Brennstoff kritischer Reaktoren dürfen die minoren Actinoide nur eine geringe Beimischung bilden, denn wegen ihres zu kleinen <a href="Vierfaktorformel" title="Vierfaktorformel">Generationenfaktors</a> wird sonst die Kritikalität nicht erreicht. Diese Beschränkung entfällt aber, wenn der Reaktor <a href="Kernreaktor#Unterkritisch_arbeitende_Reaktoren" title="Kernreaktor">unterkritisch</a> mit einer äußeren, von einem <a href="Teilchenbeschleuniger" title="Teilchenbeschleuniger">Teilchenbeschleuniger</a> „getriebenen“ Neutronenquelle betrieben wird. Mit der Entwicklung der Spallations-Neutronenquellen sind <a href="Leistungsreaktor" class="mw-redirect" title="Leistungsreaktor">Leistungsreaktoren</a> dieser Art in den Bereich des Möglichen gerückt. Solche Accelerator Driven Systems (ADS) könnten alle überhaupt spaltbaren Nuklide energieliefernd verwerten.<a href="#cite_note-Bowman92-12">[12]</a><a href="#cite_note-26">[26]</a>

Bekannt wurden insb. das Konzept von Bowman u. M.<a href="#cite_note-Bowman92-12">[12]</a><a href="#cite_note-Bowman98-13">[13]</a> und der Energy amplifier (Energieverstärker) nach <a href="Carlo_Rubbia" title="Carlo Rubbia">Carlo Rubbia</a> u. M. (manchmal auch als „Rubbiatron“ bezeichnet).<a href="#cite_note-Rubbia93-27">[27]</a><a href="#cite_note-Rubbia-28">[28]</a> Bowmans Vorschlag ist der technologisch anspruchsvollere und „radikalere“ (mit Transmutation auch der Spaltprodukte). Er hat aber – zumindest bis 2013 – nicht zu detaillierten Entwicklungsarbeiten geführt.<a href="#cite_note-29">[29]</a> Rubbias Vorschlag hält sich näher an schon erprobte Technologien.

Die europäische ADS-Demonstrationsanlage <a href="MYRRHA" title="MYRRHA">MYRRHA</a> (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications) soll im <a href="Studienzentrum_f%C3%BCr_Kernenergie" title="Studienzentrum für Kernenergie">Forschungszentrum Mol</a> in Belgien errichtet werden und etwa 2030 in Betrieb gehen.<a href="#cite_note-30">[30]</a><a href="#cite_note-31">[31]</a><a href="#cite_note-32">[32]</a>

Eine ADS-Versuchsanlage am Beschleunigerzentrum <a href="J-PARC" title="J-PARC">J-PARC</a> in Japan ist im Bau und sollte den Betrieb mit Transmutationsbrennstoff etwa 2020 aufnehmen.<a href="#cite_note-33">[33]</a> Das geschah bisher noch nicht (Stand: 01/2022).

Den Ansatz eines beschneunigergetriebenen Thorium-Reaktors zur gezielten Transformation verfolgt kommerziell das Schweizer Unternehmen Transmutex<a href="#cite_note-34">[34]</a>. Eine Studie der Bundesagentur für Sprunginnovation vom Februar 2025 kommt zu dem Schluss, dass dies nicht nur funktionieren wird, sondern sich bereits die erste Anlage dieser Art auch wirtschaftlich rentieren wird<a href="#cite_note-35">[35]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Thorium-Brennstoffzyklus">Thorium-Brennstoffzyklus</h3></div>

Die „Entsorgung“ von Plutonium ohne dabei neues Plutonium zu erzeugen ist möglich, indem man anstatt 238U (aus welchem unweigerlich Plutonium entsteht) als „Füllmaterial“ in Plutoniumhaltigen Brennstoff <a href="Thorium" title="Thorium">Thorium</a> verwendet. 232Th wird durch Neutroneneinfang und anschließenden Betazerfall zu spaltbarem 233U. „Abgebrannter“ thoriumhaltiger Brennstoff kann daher mehr spaltbares Material enthalten als der frische Brennstoff. Thorium ist als – heute zumeist unerwünschter – Bestandteil des <a href="Seltene_Erden" class="mw-redirect" title="Seltene Erden">Seltenerderzes</a> <a href="Monazit" title="Monazit">Monazit</a> reichlich und preiswert vorhanden, da vormalige Nutzungen wie als <a href="Gl%C3%BChstrumpf" title="Glühstrumpf">Glühstrumpf</a> kaum mehr Verwendung finden. Allerdings entsteht bei Verwendung von Thorium hochradioaktives 232U, das (bzw. dessen Zerfallsprodukte) erhebliche Mengen Gammastrahlung abgibt. Dies erfordert besonders komplexe Apparaturen für die Wiederaufarbeitung von Thorium-Brennstoff und den Transport „abgebrannter“ Brennelemente sowie einen hohen Automatisierungsgrad. Der Thorium-Brennstoffkreislauf ist prinzipiell mit kritischen wie unterkritischen, schnellen wie thermischen Reaktoren denkbar und kann Brutzahlen >1 auch mit thermischen Neutronen erreichen. Jedoch wird er oft mit <a href="Fl%C3%BCssigsalzreaktor" title="Flüssigsalzreaktor">Flüssigsalzreaktoren</a> in Verbindung gebracht, die prinzipiell auch mit Uran betrieben werden können und welche sowohl im schnellen als auch im thermischen Neutronenspektrum operieren können. Oftmals ist bei Verwendung von flüssigen Salzen als Brennstoff „kontinuierliche Wiederaufarbeitung“ angedacht, bei welcher wenigstens ein Teil der Spaltprodukte kontinuierlich bei laufendem Betrieb abgetrennt wird und frischer „Brennstoff“ (meist in Form von Thorium aber prinzipiell in Form diverser Actinoide denkbar) zugeführt wird. Der Einsatz von Thorium wurde unter anderem im <a href="Kernkraftwerk_Shippingport" title="Kernkraftwerk Shippingport">Kernkraftwerk Shippingport</a>, dem ersten ans öffentliche Stromnetz angeschlossenen Kernkraftwerk der USA, erfolgreich demonstriert. Eine weitere Möglichkeit wären <a href="MOX-Brennelement" title="MOX-Brennelement">MOX-Brennelemente</a> in denen nicht Uran, sondern Thorium den zweiten Schwermetall-Bestandteil ausmacht. Während das bei Pu/U-Mischungen anfallende Plutonium aufgrund des höheren Gehalts nicht spaltbarer Isotope wie 240Pu und 242Pu wenig attraktiv ist, entsteht bei Verwendung von Pu/Th-Mischungen spaltbares 233U, welches wiederum zu neuen Brennelementen verarbeitet werden kann. Aufgrund der oben erwähnten 232U-Problematik, und da die gegenwärtigen Wiederaufarbeitungsanlagen nicht auf Thorium ausgelegt sind, ist eine großtechnische Umsetzung jedoch nicht absehbar. Ein Brennstab mit Pu/Th-Brennstoff bzw. ein entsprechend befüllter Abschnitt in einem konventionellen Brennelement wurde in den frühen 1970er Jahren im <a href="Kernkraftwerk_Lingen" title="Kernkraftwerk Lingen">Kernkraftwerk Lingen</a> bzw. vor Betriebsende 2005 im <a href="Kernkraftwerk_Obrigheim" title="Kernkraftwerk Obrigheim">Kernkraftwerk Obrigheim</a> testweise eingesetzt und bestrahlt.<a href="#cite_note-36">[36]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verwertung_von_Waffenplutonium">Verwertung von Waffenplutonium</h2></div>

Eine mit der Abfallverarbeitung verwandte Aufgabe ist die friedliche Nutzung (und damit Beseitigung) vorhandener <a href="Waffenplutonium" class="mw-redirect" title="Waffenplutonium">Waffenplutonium</a>-Vorräte.

Praktiziert wurde dies in den ersten 2 Betriebsjahren im <a href="Kernkraftwerk_Belojarsk#Block_4" title="Kernkraftwerk Belojarsk">BN-800</a> in Russland. Durch die verwendeten schnellen Neutronen und Weglassen des Brutmantels bildeten sich dabei auch kaum neue Transurane. Mittlerweile nutzt man dort jedoch MOX Brennstäbe.

Hingegen kann dies zwar schon in heutigen (2015) <a href="Leichtwasserreaktor" title="Leichtwasserreaktor">Leichtwasserreaktoren</a> mit MOX-Brennelementen erfolgen. Dabei entsteht allerdings aus dem Uran-Anteil des Brennstoffs wieder neues, wenngleich nicht waffengeeignetes Plutonium. Schneller wirksam und vielleicht wirtschaftlicher wäre die Verwendung modifizierter Reaktoren, wie z. B. von Galperin u. M.<a href="#cite_note-37">[37]</a> unter der Bezeichnung Plutonium incinerator (Plutoniumverbrenner) vorgeschlagen. In einem üblichen Westinghouse-<a href="Druckwasserreaktor" title="Druckwasserreaktor">Druckwasserreaktor</a> würde dazu statt des normalen Brennelement-Typs ein Typ mit zwei konzentrischen, verschieden beladenen Zonen (seed and blanket) verwendet. Die Innenzone jedes Brennelements enthält das Plutonium, aber kein Uran, und hat ein hohes Moderator-zu-Brennstoff-Verhältnis; die Außenzone enthält den Brutstoff <a href="Thorium" title="Thorium">Thorium</a>, aus dem Uran-233 entsteht, das direkt im Reaktorbetrieb wieder verbraucht wird. Der Reaktor würde als Kraftwerk die elektrische Leistung von 1100 Megawatt liefern. Von der jährlichen Beladung mit 1210 kg Waffenplutonium würden 702 kg durch Spaltung beseitigt. Die restlichen 508 kg hätten beim Entladen einen hohen Anteil geradzahliger <a href="Transurane" title="Transurane">Transurane</a> (Pu-240, Pu-242, Am-242, Cm-242, Cm-244) und eine hohe <a href="Spontane_Spaltung" title="Spontane Spaltung">Spontanspaltungsaktivität</a>, sie wären also für militärische Waffen, aber auch für alles andere ungeeignet. Derzeit gibt es nur wenige Reaktoren (z. B. der BN-800) die diese Transurane in kleinen Mengen von ca. 30 kg jährlich transmutieren können.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Erzeugung_von_medizinisch_oder_industriell_genutzten_Radionukliden">Erzeugung von medizinisch oder industriell genutzten Radionukliden</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="In_Reaktoren">In Reaktoren</h3></div>

Während <a href="Spaltprodukt" title="Spaltprodukt">Spaltprodukte</a> aus Sicht des Kraftwerksbetreibers bestenfalls inert, im schlimmsten Fall aber störende <a href="Neutronengift" class="mw-redirect" title="Neutronengift">Neutronengifte</a> sind, haben einige davon bekannte, bereits genutzte oder zumindest denkbare Anwendungen. Da es üblich ist, abgebrannten Brennstoff aus kommerziellen Kraftwerken vor jeglicher Art der Weiterbehandlung jahrelang in <a href="Abklingbecken" title="Abklingbecken">Abklingbecken</a> zu lagern, sind jedoch kurzlebige Spaltprodukte aus dieser Quelle nicht zugänglich. Dazu kommt, dass Brennstoffzyklen von 12–24 Monaten dazu führen, dass am Anfang des Zyklus gebildete kurzlebige Produkte bereits bei Entnahme der Brennelemente aus dem Kern zerfallen sind oder – so es sich um Nuklide mit hohem Einfangsquerschnitt handelt – transmutiert wurden, wenn die Brennelemente den Reaktor verlassen. Trotzdem gibt es für mittel- und langlebige Spaltprodukte wie 85Kr, 137Cs oder 90Sr bekannte Anwendungen, für die sich auch eine Extraktion aus Brennstoff kommerzieller Kraftwerke lohnen könnte.

Üblicherweise werden jedoch auch solche Nuklide, welche sich am einfachsten durch Kernspaltung erzeugen lassen, in <a href="Forschungsreaktor" title="Forschungsreaktor">Forschungsreaktoren</a> hergestellt, welche keine (<a href="Nullleistungsreaktor" title="Nullleistungsreaktor">Nullleistungsreaktor</a>) oder keine nennenswerte Wärme produzieren und folglich nicht für Strom oder <a href="Fernw%C3%A4rme" title="Fernwärme">Fernwärme</a> genutzt werden. Beispielhaft sei hier die Produktion von 99Mo bzw. dessen Tochternuklid 99mTc genannt (<a href="Technetium-99m-Generator" title="Technetium-99m-Generator">Technetium-99m-Generator</a>). Diese werden fast ausschließlich durch Kernspaltung in Forschungsreaktoren – darunter in Ländern wie Australien, welche keine Leistungsreaktoren haben – produziert.<a href="#cite_note-38">[38]</a> Aufgrund der Abhängigkeit von nur wenigen Erzeugern und der Tatsache, dass nur rund 6 % aller bei Kernspaltungen anfallenden Atome 99Mo sind, besteht seit Jahren ein Interesse an anderen Produktionswegen.<a href="#cite_note-39">[39]</a><a href="#cite_note-40">[40]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Durch_Neutroneneinfang">Durch Neutroneneinfang</h3></div>

Eine mögliche Alternative zur bestehenden Produktion ist die Bestrahlung von <a href="Molybd%C3%A4n" title="Molybdän">Molybdän</a>-Targets mit Neutronen. Molybdän ist relativ kostengünstig verfügbar und das geeignete Isotop 98Mo ist mit 24,13 % Anteil an natürlichem Molybdän bereits recht häufig. Eine eventuelle Anreicherung über <a href="Molybd%C3%A4n(V)-fluorid" title="Molybdän(V)-fluorid">Molybdän(V)-fluorid</a> wäre denkbar und trotz des höheren Siedepunktes im Vergleich zu <a href="Uranhexafluorid" class="mw-redirect" title="Uranhexafluorid">Uranhexafluorid</a> (212 °C für MoF5; 56,5 °C für UF6) vermutlich mit Anlagen, die heutigen <a href="Urananreicherung" class="mw-redirect" title="Urananreicherung">Urananreicherungsanlagen</a> ähneln, vermutlich verhältnismäßig einfach machbar. Problematisch ist jedoch, dass kein reines 99Mo gewonnen wird, da auch bei Verwendung von isotopisch reinem 98Mo als Target ein Teil des 98Mo „unverbraucht“ zurückbleibt, oder ein Teil des 99Mo zu extrem langlebigen 100Mo weiter reagiert. Bei Verwendung nicht isotopisch reiner Targets entstehen darüber hinaus Nebenprodukte wie radioaktives und langlebiges 93Mo und (über zwei Betazerfälle mit Halbwertszeiten im Minutenbereich) stabiles 101Ru.<a href="#cite_note-41">[41]</a> Obwohl <a href="Ruthenium" title="Ruthenium">Ruthenium</a> ein wertvolles Edelmetall ist, und daher als <a href="Koppelprodukt" class="mw-redirect" title="Koppelprodukt">Koppelprodukt</a> interessant sein könnte, stören all diese Nebenprodukte die Verwendung von 99Mo wie sie für die heutige therapeutisch-diagnostische Infrastruktur optimiert ist.

Einige Radionuklide werden bevorzugt durch Neutroneneinfang hergestellt. Hier sei beispielhaft <a href="Kobalt-60" class="mw-redirect" title="Kobalt-60">Kobalt-60</a> genannt, welches in kommerziellen Kernkraftwerken vom Typ <a href="CANDU" class="mw-redirect" title="CANDU">CANDU</a> aus natürlichem Kobalt hergestellt wird. Da „unterm Strich“ durch den Zerfall von 60Co zu 60Ni Cobalt vernichtet und Nickel erzeugt wird, ist dieser Prozess auch Transmutation im Sinne der (mehr oder weniger gezielten) Umwandlung eines Elements in ein anderes. Angesichts der Weltmarktpreise von Cobalt und Nickel ist – ohne Berücksichtigung des Wertes, den Cobalt-60 aufgrund seiner Radioaktivität hat – dieses Verfahren allerdings ein „Verlustgeschäft“.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="In_Teilchenbeschleunigern">In Teilchenbeschleunigern</h3></div>

Andere Radioisotope, vor allem solche mit niedrigem <a href="Neutronen%C3%BCberschuss" title="Neutronenüberschuss">Neutronenüberschuss</a> oder sogar Protonenüberschuss, werden in <a href="Teilchenbeschleuniger" title="Teilchenbeschleuniger">Teilchenbeschleunigern</a> erzeugt. Da gerade für Therapien und diagnostische Verfahren wie <a href="Positronenemissionstomographie" class="mw-redirect" title="Positronenemissionstomographie">Positronenemissionstomographie</a> genutzte Nuklide teilweise sehr kurzlebig sind, besteht Interesse an möglichst kurzen Transportwegen – idealerweise die Herstellung direkt am Ort der Verwendung.<a href="#cite_note-42">[42]</a> Da Teilchenbeschleuniger mit ihrer Herkunft in der Spitzenforschung aufwendig und teuer zu bauen, betreiben und warten sind, können entsprechende Therapien nur an wenigen Orten angeboten werden. Daher besteht immenses Interesse am „Teilchenbeschleuniger in Tischgröße“ („tabletop accelerator“), welcher derartige Therapien billiger und verbreiteter machen könnte.<a href="#cite_note-43">[43]</a> Für niedrige Energien sind derartige Beschleuniger bereits verfügbar, doch einige Nuklide erfordern für ihre Herstellung höhere Energien als diese „Miniatur-Beschleuniger“ derzeit zu liefern imstande sind.<a href="#cite_note-44">[44]</a> Je nach verwendetem Target und therapeutisch genutztem Nuklid findet eine Transmutation bereits beim Beschuss (z. B. (p,2p)-Reaktion), beim Zerfall des Zielnuklids und/oder dessen Vorgänger oder bei beiden statt. Es gibt aber auch Prozesse, bei denen „netto“ keine Transmutation passiert – zum Beispiel wenn ein instabiles Nuklid durch „Herausschlagen“ von Nukleonen aus dem Target gebildet wird, das Zielnuklid letztlich aber wieder zu einem stabilen Isotop des Ausgangselements zerfällt. Bekanntestes Beispiel ist der natürliche 14N/14C Kreislauf auf Erden. Durch (n,p) Reaktion in der Hochatmosphäre wird aus stabilem 14N radioaktives 14C. Dieses wird unter Beta-Zerfall zu 14N, wodurch der Kreislauf wieder am Ausgangspunkt angelangt ist. Nützlich ist dieser natürliche Vorgang vor allem zur <a href="Radiokohlenstoffdatierung" class="mw-redirect" title="Radiokohlenstoffdatierung">Radiokohlenstoffdatierung</a>, aber industrielle Nutzung für <a href="Diamantbatterie" class="mw-redirect" title="Diamantbatterie">Diamantbatterien</a> wird ebenfalls diskutiert.

Anfang Mai 2025 berichteten Forscher am <a href="CERN" title="CERN">CERN</a>, dass sie im <a href="Large_Hadron_Collider" title="Large Hadron Collider">LHC</a> bei der Kollision von Bleikernen für sehr kurze Zeit winzige Mengen an Gold erzeugt hätten. Wenn die Bleikerne dicht aneinander vorbeifliegen können diesen aufgrund der gegenseitigen Wechselwirkung einige Protonen und Neutronen entzogen werden. Ein Bleiatom mit drei Protonen weniger ist ein Goldatom.<a href="#cite_note-45">[45]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/transmutieren" class="extiw external" title="wikt:transmutieren">Wiktionary: transmutieren</a> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<ul><li><a href="Metamorphose_(Mythologie)" title="Metamorphose (Mythologie)">Metamorphose (Mythologie)</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Ortwin_Renn" title="Ortwin Renn">Ortwin Renn</a> (Hrsg.): Partitionierung und Transmutation – Forschung, Entwicklung, Gesellschaftliche Implikationen. München: Herbert Utz Verlag (2014), ISBN 978-3-8316-4380-6</li>

<li>Ken Nakajima (Hrsg.): Nuclear Back-end and Transmutation Technology for Waste Disposal. Springer, 2014, ISBN 978-4-431-55110-2</li>

<li>Mikhail K. Khankhasayev (Hrsg.): Nuclear Methods for Transmutation of Nuclear Waste: Problems, Perspectives, Cooperative Research. Proceedings of the International Workshop, Dubna, Russia, 29-31 May 1996. World Scientific, 1997</li></ul>

<dl><dt>Speziell zur Partitionierung</dt></dl>

<ul><li>K. L. Nash, G. J. Lumetta: Advanced separation techniques for nuclear fuel reprocessing and radioactive waste treatment. Cambridge (UK):Woodhead Publ. Ltd., 2011, ISBN 978-1-84569-501-9</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Wissen.de-Eintrag_zur_Kernumwandlung-1"><a href="#cite_ref-Wissen.de-Eintrag_zur_Kernumwandlung_1-0">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.wissen.de/lexikon/Kernumwandlung">Kernumwandlung</a> – im <a href="Wissen.de" title="Wissen.de">Wissen.de</a>-Lexikon, 2021

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.dwds.de/wb/Kernumwandlung">Kernumwandlung</a> – <a href="Digitales_W%C3%B6rterbuch_der_deutschen_Sprache" title="Digitales Wörterbuch der deutschen Sprache">DWDS</a>, 2021

</li>

<li id="cite_note-3"><a href="#cite_ref-3">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.dwds.de/wb/Transmutation">Transmutation</a> – DWDS, 2021; dort auch genauer mit „Elementumwandlung“

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.wissen.de/lexikon/Transmutation">Transmutation</a> – im Wissen.de-Lexikon, 2021; „die kernphysikalische Umwandlung …“

</li>

<li id="cite_note-5"><a href="#cite_ref-5">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://de.pons.com/übersetzung/deutsche-rechtschreibung/Transmutation">Transmutation</a> – <a href="PONS-W%C3%B6rterb%C3%BCcher" class="mw-redirect" title="PONS-Wörterbücher">Pons</a>, 2021

</li>

<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1921/soddy-lecture.pdf">F. Soddy: Nobelpreis-Vortrag 1922</a>, Seite 372

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<li id="cite_note-7"><a href="#cite_ref-7">↑</a> J. Bleck-Neuhaus: Elementare Teilchen. 2. Auflage, Springer 2013, ISBN 978-3-642-32578-6, Seite 692

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<li id="cite_note-8"><a href="#cite_ref-8">↑</a> J.-L. Basdevant, J. Rich, M. Spiro: Fundamentals in Nuclear Physics. Springer 2004, ISBN 0-387-01672-4, Seiten 43, 247

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<li id="cite_note-9"><a href="#cite_ref-9">↑</a> <a rel="nofollow" class="external free" href="https://www.iter.org/sci/FusionFuels">https://www.iter.org/sci/FusionFuels</a>

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<li id="cite_note-10"><a href="#cite_ref-10">↑</a> Allison Coudert: Der Stein der Weisen. Die geheime Kunst der Alchemisten. (Originalausgabe: Alchemy: the Philosopher's Stone. 1980) Lizenzausgabe. Pawlak, Herrsching 1992, ISBN 3-88199-911-6, S. 47–55.

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<li id="cite_note-11"><a href="#cite_ref-11">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.base.bund.de/DE/themen/kt/kta-deutschland/p_und_t/partitionierung-transmutation-gutachten.html">Gutachten zu Partitionierung und Transmutation.</a> Abgerufen am 4. Februar 2023.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ATransmutation&rft.title=Gutachten+zu+Partitionierung+und+Transmutation&rft.description=Gutachten+zu+Partitionierung+und+Transmutation&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.base.bund.de%2FDE%2Fthemen%2Fkt%2Fkta-deutschland%2Fp_und_t%2Fpartitionierung-transmutation-gutachten.html&rft.language=de">

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<li id="cite_note-Bowman92-12">↑ <a href="#cite_ref-Bowman92_12-0">a</a> <a href="#cite_ref-Bowman92_12-1">b</a> <a href="#cite_ref-Bowman92_12-2">c</a> C. D. Bowman et al.: Nuclear energy generation and waste transmutation using an accelerator-driven intense thermal neutron source. Nuclear Instruments and Methods A Bd. 320 (1992) Seite 336–367

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<li id="cite_note-Bowman98-13">↑ <a href="#cite_ref-Bowman98_13-0">a</a> <a href="#cite_ref-Bowman98_13-1">b</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="http://staff.ustc.edu.cn/~qunwang/temp/bowman-annurev-nucl-48-1-505.pdf">C. D. Bowman: Accelerator driven systems for nuclear waste transmutation. Annual Review of Nuclear and Particle Science Bd. 48 (1998) Seite 505–556</a>

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<li id="cite_note-14"><a href="#cite_ref-14">↑</a> C. Madic et al.: PARTNEW, new solvent extraction processes for minor actinides. Bericht CEA-R-6066, Commissariat à l'Énergie Atomique, 2004

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<li id="cite_note-15"><a href="#cite_ref-15">↑</a> Renn (s. Literaturliste) Seite 120–123

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<li id="cite_note-16"><a href="#cite_ref-16">↑</a> Renn (s. Literaturliste) Seite 117

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<li id="cite_note-17"><a href="#cite_ref-17">↑</a> Experimental Breeder Reactor II im <a href="Argonne_National_Laboratory" title="Argonne National Laboratory">Argonne National Laboratory</a> <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Experimental_Breeder_Reactor_II" class="extiw external" title="en:Experimental Breeder Reactor II">Experimental Breeder Reactor II</a>

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<li id="cite_note-19"><a href="#cite_ref-19">↑</a> C. Latgé: The ASTRID project: status and prospects towards the conceptual phase, Mai 2014 <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

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/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20160305201432/http://neutron.kth.se/esnii-lectures/ASTRID%20-%20Latge.pdf">Archivierte Kopie</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 5. März 2016 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>)

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<li id="cite_note-20"><a href="#cite_ref-20">↑</a> Laurence Girard: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.lemonde.fr/economie/article/2019/08/29/nucleaire-la-france-abandonne-la-quatrieme-generation-de-reacteurs_5504233_3234.html">Nucléaire : la France abandonne la quatrième génération de réacteurs.</a> In: lemonde.fr. 29. August 2019, abgerufen am 16. März 2024 (französisch).<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ATransmutation&rft.title=Nucl%C3%A9aire+%3A+la+France+abandonne+la+quatri%C3%A8me+g%C3%A9n%C3%A9ration+de+r%C3%A9acteurs&rft.description=Nucl%C3%A9aire+%3A+la+France+abandonne+la+quatri%C3%A8me+g%C3%A9n%C3%A9ration+de+r%C3%A9acteurs&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.lemonde.fr%2Feconomie%2Farticle%2F2019%2F08%2F29%2Fnucleaire-la-france-abandonne-la-quatrieme-generation-de-reacteurs_5504233_3234.html&rft.creator=Laurence+Girard&rft.date=2019-08-29&rft.language=fr">

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<li id="cite_note-21"><a href="#cite_ref-21">↑</a> The Use of Sodium-Cooled Fast Reactors for Effectively Reprocessing Plutonium and Minor Actinides <a rel="nofollow" class="external autonumber" href="https://www.nap.edu/read/11320/chapter/8#65">[1]</a>

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<li id="cite_note-22"><a href="#cite_ref-22">↑</a> S.F.Kessler, „Reduction of the sodium-void coefficient of reactivity by using a technetium layer“, Westinghouse Hanford Company (1993) <a rel="nofollow" class="external autonumber" href="https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/25/010/25010983.pdf">[2]</a>

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<li id="cite_note-24"><a href="#cite_ref-24">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20210824035803/http://www.radioactivity.eu.com/site/pages/Long_Lived_Fission_Products.htm">Long-lived Fission Products.</a> In: radioactivity.eu. Archiviert vom <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r250917974">

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</style><a class="external text" href="https://redirecter.toolforge.org/?url=http%3A%2F%2Fwww.radioactivity.eu.com%2Fsite%2Fpages%2FLong_Lived_Fission_Products.htm">Original</a> am 24. August 2021; abgerufen am 18. Dezember 2019 (englisch).<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ATransmutation&rft.title=Long-lived+Fission+Products&rft.description=Long-lived+Fission+Products&rft.identifier=https%3A%2F%2Fweb.archive.org%2Fweb%2F20210824035803%2Fhttp%3A%2F%2Fwww.radioactivity.eu.com%2Fsite%2Fpages%2FLong_Lived_Fission_Products.htm&rft.source=http://www.radioactivity.eu.com/site/pages/Long_Lived_Fission_Products.htm&rft.language=en">

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<li id="cite_note-25"><a href="#cite_ref-25">↑</a> N. Soppera, E. Dupont, M. Fleming: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.oecd-nea.org/janisweb/book/neutrons/W186/MT115/renderer/1337">JANIS Book of neutron-induced cross-sections.</a> In: oecd-nea.org. 2020, abgerufen am 14. Januar 2025 (englisch).<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ATransmutation&rft.title=JANIS+Book+of+neutron-induced+cross-sections&rft.description=JANIS+Book+of+neutron-induced+cross-sections&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.oecd-nea.org%2Fjanisweb%2Fbook%2Fneutrons%2FW186%2FMT115%2Frenderer%2F1337&rft.creator=N.+Soppera%2C+E.+Dupont%2C+M.+Fleming&rft.date=2020&rft.language=en">

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<li id="cite_note-26"><a href="#cite_ref-26">↑</a> W. T. Hering: Angewandte Kernphysik: Einführung und Übersicht. Teubner 1999, ISBN 978-3-519-03244-1, Seite 303

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<li id="cite_note-Rubbia93-27"><a href="#cite_ref-Rubbia93_27-0">↑</a> F. Carminati, C. Rubbia et al.: An energy amplifier for cleaner and inexhaustible nuclear energy production driven by a particle beam accelerator. Bericht CERN/AT/93-47 (ET) (1993)

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<li id="cite_note-Rubbia-28"><a href="#cite_ref-Rubbia_28-0">↑</a> C. Rubbia et al., Conceptual Design of a fast neutron operated High Power Energy Amplifier. Bericht CERN/AT/95-44 (ET) (1995)

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<li id="cite_note-29"><a href="#cite_ref-29">↑</a> Renn (s. Literaturliste) Seite 199

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<li id="cite_note-31"><a href="#cite_ref-31">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20150219055701/http://www.myrrha.sckcen.be/">MYRRHA home page</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 19. Februar 2015 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>)

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<li id="cite_note-32"><a href="#cite_ref-32">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.euronuclear.org/e-news/e-news-21/myrrha.htm">Über MYRRHA</a>

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<li id="cite_note-33"><a href="#cite_ref-33">↑</a> T. Sasa: Status of J-PARC transmutation experimental facility (2008) <a rel="nofollow" class="external autonumber" href="https://www.oecd-nea.org/pt/iempt10/presentation/SV03Sasa.pdf">[3]</a>

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<li id="cite_note-36"><a href="#cite_ref-36">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.grs.de/de/aktuelles/publikationen/grs-613">THYR - Studie zur Sicherheit von internationalen Entwicklungen zu Thorium- und Hybrid- Reaktoren</a>, S. 19

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<li id="cite_note-41"><a href="#cite_ref-41">↑</a> <a rel="nofollow" class="external free" href="https://www.northstarnm.com/our-products/mo-99/">https://www.northstarnm.com/our-products/mo-99/</a>

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<li id="cite_note-44"><a href="#cite_ref-44">↑</a> <a rel="nofollow" class="external free" href="https://www.engadget.com/2017-10-30-slacs-accelerator-on-a-chip-could-revolutionize-modern-medici.html">https://www.engadget.com/2017-10-30-slacs-accelerator-on-a-chip-could-revolutionize-modern-medici.html</a>

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<li id="cite_note-45"><a href="#cite_ref-45">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/alchemie-physiker-erzeugen-gold-aus-blei-am-cern-in-genf-a-ceb47e5d-ef84-4f71-a700-fc6e0563aac5">Physiker machen Gold aus Blei.</a> In: Spiegel Online. 9. Mai 2025, abgerufen am 9. Mai 2025.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ATransmutation&rft.title=Physiker+machen+Gold+aus+Blei&rft.description=Physiker+machen+Gold+aus+Blei&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.spiegel.de%2Fwissenschaft%2Ftechnik%2Falchemie-physiker-erzeugen-gold-aus-blei-am-cern-in-genf-a-ceb47e5d-ef84-4f71-a700-fc6e0563aac5&rft.date=2025-05-09">

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