· Kernenergie

Der Druckwasserreaktor

Der Druckwasserreaktor ist ein Wärmekraftwerk, das heißt, das Prinzip der

Ener-gieumwandlung bleibt beim Druckwasserreaktor wie bei Kohle-, Öl - oder

Gaskraft werken gleich: Die hier durch die Kettenreaktion erzeuge Energie des

Dampfes wird über eine Turbine zu Bewegungsenergie umgewandelt und wird über

den Generator zur elektrischen Energie.

Der Druckwasserreaktor wandelt Kernenergie, anders als der Siedewasserreaktor

in zwei verschiedenen Kreisläufen zu verschiedenen Energieformen um. Diese

Kreis-läufe sind der Primär - und der Sekundärkreilauf. Dies hat zum

Vorteil, dass ra-dioaktive Stoffe aus dem Primärkreislauf, welcher sich im

Reaktorgebäude befindet nicht in den Sekundärkreislauf gelangen können.

· Der Primärkreislauf beschreibt den Wasserkreislauf vom Reaktordruckbehälter

zu mehreren Dampferzeugern in denen es verdampft. Vorher wird das Wasser je-

doch am Sieden gehindert indem es unter einem Druck von ca. 157 bar steht. Im

Kreislauf befindet sich noch eine Pumpe, die Kühlmittelpumpe, die die Aufgabe

hat, Kühlmittel in den Reaktordruckbehälter zu pumpen. Das Kühlmittel hat beim

Eintritt eine Temperatur von 291,3 °C und beim Austritt eine Temperatur von

326,1 °C.

· Der Sekundärkreislauf beschreibt den Dampf - und Wasserkreislauf vom Damp-

ferzeuger über die Turbine zum Kondensator wo der Dampf wieder verflüssigt

wird und als Speisewasser wieder in den Dampferzeuger gelangt. Das zum Spei-

sewasser umgewandelte Kondensat wird einer Vorwärmanlage zugeführt und auf 218

° C vorgewärmt.

Der Reaktordruckbehälter, bestehend aus 25 cm dicken Spezialstahl enthält ca.

200 Brennelementen, die bis zu vier Meter lang sein können. In jedem Brennele-

ment sind bis zu 300 Brennstäbe mit ca. 1 cm Durchmesser zu einem quadrati-

schen Bündel angeordnet .

Jeder der ca. 60 000 Brennstäbe besteht aus einem dünnwandigen Metallrohr und

jeder einzelne von ihnen wird von 1 cm dicken Brennstofftabletten, die

Pellets, um-geben.

Die Brennstäbe enthalten insgesamt ca. 100 Tonnen Uran.

Sehr Wichtig bei der Betreibung eines solchen Reaktors sind die

Sicherheitsvorkeh-rungen. So wird schon alleine für die Steuerstäbe des

Reaktors eine Legierung aus Silber, Indium und Cadmium verwendet, da diese

sich besonders gut als Aborber-substanz für die Neutronen, die für die

kontrollierte Kettenreaktion nötig sind ge-eignet sind.

Bei mögliche Gefahren schnell reagieren zu können ist weiterhin ein wichtiger

Fak-tor. Da die Neutronen die größte Gefahrenquelle zur unkontrollierte

Kettenreaktion bilden, kann für langsame oder langfristige Regelvorgänge

Borsäure als Neutronen-absorber dem Reaktorkühlwasser zugesetzt werden. Für

schnelle Steuervorgänge können 61 Steuerstäbe zum Teil oder ganz eingefahren

oder herausgezogen werden können.

Des weiteren unterliegen die radioaktiven Stoffe im Kernreaktor einem

sechsfachen Barrierensystem:

1. Die erste Barriere, ein Uran-Kristallgitter enthält schon ca. 95 % der

radioaktiven Stoffe selbst. Sie werden in Brennstofftabletten (Pellets)

festgehalten.

2. Die zweite Barriere ist eine Stahlhülle in der die Brennstäbe einliegen.

Die Stahl-hülle ist gas - und druckdicht geschweißt und hält vor allem

gasförmige radio-aktive Stoffe zurück .

3. Die dritte Barriere ist der Reaktordruckbehälter mit Rohrleitungen des

Kühl-kreislaufs werden, falls erforderlich, austretende radioaktive Stoffe

festgehalten.

4. Die vierte Barriere ist eine Betonwand, die 2 bis 2 cm dick ist und die die

Aufgabe hat entweichende Gamma - Strahlung und Neutronen aus den Brennstäben

zu absorbieren.

5. Die fünfte Barriere ist ein Sicherheitsbehälter aus Stahl.

6. Die sechste und letzte Barriere ist die Stahlbetonhülle des

Reaktorgebäudes.