Was ist das Ziel eines Kernreaktors?
Ein Kernreaktor (oder Atomreaktor) ist eine Anlage, in der bestimmte nukleare Reaktionen (in aller Regel Kernspaltungsprozesse) mit einer hohen Intensität (d. h. mit hoher Leistungsdichte) durchgeführt werden.
Wie funktionieren Atomreaktoren?
Im Atomkraftwerk wird Strom durch Kernspaltung erzeugt. Durch die Spaltung des Urans wird Wasser aufgeheizt und Wasserdampf gewonnen. Der Wasserdampf treibt wiederum eine Turbine an, die an einen Generator gekoppelt ist; dieser Generator erzeugt den Strom im Kernkraftwerk.
Was passiert im Reaktorgebäude?
Der Dampf wird unter hohem Druck und hoher Temperatur in die Turbine geleitet und treibt dann das Laufrad an. Dadurch entsteht mechanische Arbeit, das wird in Bewegungsenergie umgewandelt und wird im Generator mithilfe eines Elektromagneten zu elektrischer Energie. Das Wasser wird im Kühlturm abgekühlt.
Was findet im Reaktor statt?
Weltweit verbreitet sind Leistungsreaktoren, Kernreaktoranlagen, die durch die Spaltung (englisch fission) von Uran oder Plutonium zunächst Wärme und daraus meist elektrische Energie (siehe Kernkraftwerk) gewinnen. Ein Kernkraftwerk hat oft mehrere Reaktoren.
Wie kann die Leistung eines Kernreaktors erhöht oder verringert werden?
Zum Verringern der Leistung und zum Abschalten des Reaktors werden die Steuerstäbe eingefahren, wodurch er wieder unterkritisch wird. Ein verzögert überkritischer Reaktor steigert seine Leistung langsam genug, dass die Regeleinrichtungen dem Vorgang folgen können.
Was sind die wichtigsten Bauteile im Reaktorgebäude?
Der Reaktorkern besteht aus 648 Brennelementen, die von Wasser umgeben sind. Die Brennelemente stehen in einer Anordnung von 10 x 10 Stäben je Brennelement, davon sind 96 mit Brennstoff gefüllt. Sie enthalten Uranoxid in Form von Brennstofftabletten, sogenannten Pellets.
Wie ist ein Kernkraftwerk aufgebaut einfach erklärt?
Nuklearer und konventioneller Teil. Ein Kernkraftwerk besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: Im nuklearen Teil wird durch Kernspaltung Wärme erzeugt. Im konventionellen Teil wird die Wärme in elektrischen Strom umgewandelt. Der konventionelle Anlagenteil ist jenem in Kohle-, Gas- und Erdwärmekraftwerken sehr ähnlich.
Was passiert in einem Kühlturm?
So funktionierten die Kühltürme Die erzeugte Wärme wandelt Wasser in heißen Dampf um. Der Dampf wiederum wird auf Turbinen geleitet, die einen Generator antreiben, der die Bewegungsenergie in Strom umwandelt. Der Dampf gibt im Anschluss seine Restwärme an das Kühlwasser ab, das in einem separaten Kreislauf zirkuliert.
Was passiert wenn keine Steuerstäbe verwendet werden?
Aus diesen Gründen haben Steuerstäbe nur eine begrenzte Lebensdauer und müssen nach ca. 6 bis 10 Jahren ausgewechselt werden. Die Steuerstäbe sind ein unverzichtbarer Bestandteil von Kernreaktoren. Ohne sie wäre eine Nutzung der Kernenergie, wie sie heute stattfindet, nicht denkbar.
Was ist die wichtigste Stoffumwandlung im Reaktor?
Die wichtigste im Reaktor stattfindende Stoffumwandlungs-Reaktion (neben der Erzeugung von Spaltprodukten) ist die Erbrütung (siehe oben) von Plutonium-239 aus Uran-238, dem häufigsten Uranisotop. Sie erfolgt unvermeidlich in jedem mit Uran betriebenen Reaktor.
Wie hoch ist der Multiplikationsfaktor im Reaktor?
Der Multiplikationsfaktor sinkt auf einen Wert unter 1, die Reaktionsrate nimmt ab, und die Kettenreaktion endet. Ein verzögert überkritischer Reaktor steigert seine Leistung langsam genug, dass die Regeleinrichtungen dem Vorgang folgen können.
Wie wird der Reaktor kühlen?
Um den Reaktorkern zu kühlen, wird flüssiges Natrium eingesetzt. Dies führt dazu, dass der Reaktor bei niedrigem Druck und einer hohen Energie-Leistungsdichte (thermischer Leistung pro Kubikmeter Reaktorkern) betrieben werden kann. [17]
Wie kann die Wärmeabfuhr durch den Reaktor erfolgen?
Die Wärmeabfuhr kann entweder durch Gas oder durch Wasser erfolgen. Der erste von Enrico Fermi gebaute Reaktor Chicago Pile 1 war ein graphitmoderierter Reaktor. Graphitmoderierte Reaktoren können so gebaut werden, dass ein Betrieb mit Natururan möglich ist.