Aufbau eines Siedewasserreaktors
Die Kernreaktorenin Fukushima sind allesamt Siedewasserreaktoren. Das bedeutet im Reaktor wird durch die thermische Energie der Kernspaltung ganz normales Wasser zum Sieden erhitzt. Der dabei entstehende Wasserdampf wird über Dampfturbinen geleitet und dort zur Stromerzeugung genutzt. Das Wasser dient dabei gleichzeitig als Moderator. Dieser bremst die bei der Kernspaltung von Uran entstehenden schnellen Neutronen ab. Ein solches Abbremsen ist notwendig, damit die Kernspaltung nicht zum Erliegen kommt. In der nachfolgenden Abbildung ist eine schematische Zeichnung eines solchen Atomreaktors zu sehen.
Der Aufbau eines Siedewasserreaktors erscheint zunächst vergleichsweise einfach, verfügt er doch nur über einen Wasser-Dampf-Kreislauf. Dieser Kreislauf führt die Wärme der Kettenreaktion ab und dient gleichzeitig zur Stromerzeugung. Bei Druckwasserreaktoren hat man zwei getrennte Wasserkreisläufe. Aber bleiben wir beim Siedewasserreaktor. Das relativ einfache Konstruktionsprinzip dieses Reaktortyps ist mit einigen Nachteilen verbunden. Der Dampf der über die Turbinen strömt ist radioaktiv belastet. Damit muss auch der gesamte Turbinenraum nach außen abgeschirmt werden und Wartungsarbeiten an radioaktiv verseuchten Turbinen erfordern zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen. Ein weiterer Nachteil des Siedewassersreaktors ist eine gewisse Trägheit gegenüber der Regelung. Da im Reaktorkern fortlaufend Wasserdampf entsteht, verändern die Dampfblasen die Moderatoreigenschaften des Wassers um die Brennelemente herum. Das führt zu Leistungsschwankungen des Reaktors, die durch Variation der Pumpleistung der Kühlmittelpumpen ausgeglichen werden müssen.
Der Aufbau eines Siedewasserreaktors erscheint zunächst vergleichsweise einfach, verfügt er doch nur über einen Wasser-Dampf-Kreislauf. Dieser Kreislauf führt die Wärme der Kettenreaktion ab und dient gleichzeitig zur Stromerzeugung. Bei Druckwasserreaktoren hat man zwei getrennte Wasserkreisläufe. Aber bleiben wir beim Siedewasserreaktor. Das relativ einfache Konstruktionsprinzip dieses Reaktortyps ist mit einigen Nachteilen verbunden. Der Dampf der über die Turbinen strömt ist radioaktiv belastet. Damit muss auch der gesamte Turbinenraum nach außen abgeschirmt werden und Wartungsarbeiten an radioaktiv verseuchten Turbinen erfordern zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen. Ein weiterer Nachteil des Siedewassersreaktors ist eine gewisse Trägheit gegenüber der Regelung. Da im Reaktorkern fortlaufend Wasserdampf entsteht, verändern die Dampfblasen die Moderatoreigenschaften des Wassers um die Brennelemente herum. Das führt zu Leistungsschwankungen des Reaktors, die durch Variation der Pumpleistung der Kühlmittelpumpen ausgeglichen werden müssen.
Abbildung: Prinzipskizze eines Siedewasserreaktors.
Die obige Abbildung stellt eine Prinzipskizze dar. Technische Details zur Konstruktion und zu den Sicherheitseinrichtungen fehlen in dieser Zeichnung. Auf der Webseite des Nuclear Energy Institutes gibt es eine Zeichnung, die eine bessere Vorstellung vom technischen Design der Anlage vermittelt. Hier folgt diese Abbildung:
Abbildung: Siedewasserreaktor in Fukushima Daiichi. (Quelle der Abbildung Nuclear Energy Institute)
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