Das Versuchsatomkraftwerk Lucens (abgekürzt VAKL), auch als Reaktor Lucens bezeichnet, war ein kleiner unterirdischer Versuchsreaktor, der in den 1960er-Jahren im schweizerischen Ort Lucens im Kanton Waadt errichtet wurde. Der gebaute Schwerwasserreaktor war eine schweizerische Eigenentwicklung und basierte auf Forschungsarbeiten an der Reaktor AG (dem heutigen Paul Scherrer Institut) in Würenlingen. Baubeginn war 1961. Nach langjährigen Verzögerungen wurde der Reaktor am 10. Mai 1968 der Energie Ouest Suisse (EOS) zum Betrieb übergeben. Nach einer zwischenzeitlichen Revision kam es bei der Wiederaufnahme des Betriebes am 21. Januar 1969 zu teilweisem Schmelzen eines Brennelementes, was das Bersten des Druckrohres und schwere Schäden im Reaktorkern zur Folge hatte, womit ein Weiterbetrieb des Reaktors unmöglich wurde.
Vorgeschichte der schweizerischen Reaktorlinie
1945 wurde auf Initiative des schweizerischen Militärdepartements (EMD) die sogenannte «Studienkommission für Atomenergie» (SKA) gegründet. In der SKA waren in der Folge alle namhaften schweizerischen Forschungsinstitute, die sich mit Kernenergie befassten, vertreten. 1952 beauftragte die SKA eine Arbeitsgemeinschaft, in der auch Unternehmen wie Brown, Boveri & Cie., Sulzer und Escher Wyss vertreten waren, mit der Planung eines Versuchsreaktors. Gebaut werden sollte dieser Reaktor durch die Industrie, aber mit finanzieller Unterstützung durch die SKA. 1953 wurden die fertigen Pläne für den Versuchsreaktor vorgestellt. Sie wurden jedoch vorerst nicht umgesetzt.
Forschungsarbeiten an der Reaktor AG in Würenlingen
1955 gründete Walter Boveri jun., Präsident von Brown, Boveri & Cie., in Zusammenarbeit mit Wirtschaft und der ETH Zürich in Würenlingen die Reaktor AG. Im gleichen Jahr fand in Genf die erste Genfer Atomkonferenz statt. An der Konferenz präsentierte die amerikanische Atombehörde AEC die Möglichkeiten der Kernenergie an einem eigens dafür gebauten Leichtwasserreaktor. Da der Rücktransport des Versuchsreaktors für die Amerikaner mit einem erheblichen Aufwand verbunden gewesen wäre, konnte die Eidgenossenschaft den Reaktor sehr günstig erwerben und dann an die Reaktor AG weiterverkaufen. Noch während dieser Reaktor, der auf Grund seines blauen Leuchtens den Namen Saphir erhalten hatte, an seinem neuen Standort in Würenlingen eingerichtet wurde, begannen die Arbeiten an einem weiteren Forschungsreaktor namens Diorit. Beim Diorit handelte es sich um einen Schwerwasserreaktor, der auf den Plänen des Versuchsreaktors der SKA basierte. Obwohl man bereits bei der Genfer Atomkonferenz festgestellt hatte, dass das schweizerische Reaktorkonzept längst überholt war, begann man mit den Bauarbeiten und 1960 wurde der Diorit zum ersten Mal kritisch.
Subventionsgesuche für Versuchs-Leistungsreaktoren
Parallel zu den Forschungsarbeiten der Reaktor AG erarbeiteten in der Zeit von 1956 bis 1959 drei Industriegruppen Projekte für Versuchs-Leistungsreaktoren. Die Versuchs-Leistungsreaktoren waren als nächste Stufe auf dem Weg zu kommerziellen Reaktoren gedacht. Bis 1959 reichten die drei Gruppen ihre Projekte beim Bund zur Subvention ein.
Konsortium: Beim Konsortium handelte es sich um einen Zusammenschluss deutsch-schweizerischer Industriebetriebe (u. a. Sulzer, Escher Wyss und Brown, Boveri & Cie.), die sich zum Ziel gesetzt hatten, in der Stadt Zürich unterirdisch (unter den Gebäuden der ETH) ein Kernheizkraftwerk zu errichten. Dabei sollte der Reaktortyp dem des Diorit entsprechen.
Enusa: In der Enusa hatten sich zahlreiche westschweizerische Industriebetriebe, Planungsbüros und auch die Elektrizitätsgesellschaft EOS zusammengeschlossen. Geplant war der (Nach-)Bau eines amerikanischen, leichtwassermoderierten Reaktors im waadtländischen Lucens.
Die Suisatom wurde von den vier grössten schweizerischen Elektrizitätsgesellschaften (NOK, Atel, BKW und EOS) gegründet. Das Projekt sah den Kauf eines amerikanischen Leichtwasserreaktors vor. Die Bauleitung und die Lieferung der Sekundärteile sollten bei der Brown, Boveri & Cie. liegen.
Durch eine externe Expertengruppe liess der Bundesrat alle drei Gesuche prüfen und empfahl der Bundesversammlung schliesslich, den Bau eines Versuchs-Leistungsreaktors mit bis zu 50 Millionen Franken zu unterstützen. Er machte klar, dass er bereit wäre, sowohl das Konsortiums- als auch das Enusa-Projekt mitzufinanzieren, aber nicht den Suisatom-Reaktor. Die Entscheidung, welcher Reaktor am Ende gebaut werden sollte, wollte der Bundesrat jedoch der Privatwirtschaft überlassen.
Im März 1960 folgten sowohl Stände- als auch Nationalrat dem Vorschlag des Bundesrates und hiessen die Finanzmittel im Umfang von 50 Millionen Franken gut. Bedingung war, dass die Beiträge des Bundes 50 Prozent des Gesamtaufwandes nicht übersteigen sollten. Ebenso sollten sich die drei Gesuchssteller für den Bau in einer einzigen Dachgesellschaft zusammenschliessen.
Der Bau des Reaktors in Lucens
Bereits zwei Wochen nach der Annahme der Vorlage durch die eidgenössischen Parlamente einigten sich die Enusa und die Thermatom, die Nachfolgeorganisation des Konsortiums, darauf, ein gemeinsames Versuchs-Leistungskraftwerk zu bauen. Es handelte sich dabei um einen Kompromiss: Am Standort des Enusa-Projektes, Lucens, sollten die Reaktorpläne des Konsortiums bzw. der Therm-Atom, der aus 22 Industrieunternehmen aus der ganzen Schweiz bestehenden Nachfolgeorganisation des Konsortiums, umgesetzt werden. Im Sommer 1961 kam es dann auch zur Gründung der vom Bund geforderten Dachgesellschaft: Thermatom, Enusa und Suisatom gründeten gemeinsam die «Nationale Gesellschaft zur Förderung der industriellen Atomtechnik» (NGA). Die Leitung der NGA übernahm Alt-Bundesrat Hans Streuli, der in der Folge zur grössten Triebfeder des Baus von Lucens wurde.
Ein Jahr nach der Gründung der NGA erfolgte am 1. Juli 1962 der Spatenstich zum Bau des Reaktors.
Die Anlage Lucens wurde zwei Kilometer südwestlich vom Dorf Lucens am Ufer der Broye, die anfänglich auch für das Kühlwasser vorgesehen war, errichtet. Ausser einigen Betriebs- und Lagergebäuden wurde die gesamte Anlage unterirdisch in drei Felskavernen angelegt.
Das Anlagekonzept des Versuchsatomkraftwerkes beruhte auf den folgenden Festlegungen:
Natururan als Spaltstoff: Uranvorkommen gibt es an vielen Orten. Natururan kann frei gehandelt und leicht gespeichert werden. Der Verzicht auf Anreicherung des Urans vermeidet die damit verbundenen hohen Kosten und umgeht das Monopol der wenigen Produzenten sowie die politischen Barrieren gegen diesen Prozess. In der Versuchsanlage Lucens wurde wegen der Kleinheit des Reaktorkerns schliesslich trotzdem leicht angereichertes Uran verwendet.