Kernkraft
Wie funktioniert ein Kernkraftwerk?
Kernkraftwerke bestehen aus einem Kernreaktor (1), mit dem heißer Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa 285 Grad Celsius erzeugt wird. Dieser treibt eine Dampfturbine (2) an, die mit einem Generator (3) gekoppelt ist und den Strom erzeugt. Der Dampf wird anschließend in einem Kondensator (4) wieder zu Wasser abgekühlt und zur erneuten Erhitzung in einem geschlossenen Kreislauf in den Reaktor zurückgeführt.
Der Unterschied zu anderen dampfbetriebenen Kraftwerken besteht, vereinfacht ausgedrückt, darin, dass zur Dampferzeugung für den Antrieb der Turbine nicht die Verbrennung von Kohle, Öl oder Erdgas nötig ist, sondern die Wärme genutzt wird, die im Kernreaktor bei der Spaltung von Uran freigesetzt wird.
Aufbau eines Druckwasserreaktors
Das auffallendste Merkmal eines Druckwasserreaktors ist neben einem eventuellen Kühlturm (5) der weit sichtbare Sicherheitsbehälter (6). Diese meist sehr große Kuppel aus Stahlbeton schützt den Reaktor gegen äußere Einwirkungen und soll dafür sorgen, dass im Fall
eines Unfalls keine Radioaktivität nach außen dringt.
Die Kernenergie wird innerhalb des Sicherheitsbehälters in einem Druckbehälter – in der Regel ein zylindrischer Behälter aus Spezialstahl, zirka 25 Zentimeter dick – in Form von Wärme freigesetzt. Dies geschieht im Reaktorkern, der die Brennelemente und die Steuerstäbe enthält. Mit letzteren wird der Fluss der Spaltneutronen derart geregelt, dass eine kontrollierte Kettenreaktion zur Spaltung der Uran-235 Kerne stattfindet.
Kontrollierte Kettenreaktion
Als Moderator zum Abbremsen der Spaltneutronen auf thermische Geschwindigkeiten wirkt normales, unter einem Hochdruck von etwa 160 bar stehendes Wasser. Es dient auch als Kühlmittel zum Abtransport der Wärme bei etwa 320 Grad Celsius an einen Wärmetauscher. In diesem wird der Dampf mit einer Temperatur von etwa 285 Grad Celsius erzeugt und auf die Turbine eines Generators zur Stromerzeugung geleitet.
Quelle: Welt der Physik
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