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2022 | OriginalPaper | Chapter

5. Kernkraftwerke

Author : Hans-Josef Allelein

Published in: Energietechnik

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Zunächst werden die physikalischen Grundlagen der Kernenergie ebenso wie der prinzipielle Aufbau eines Reaktors vorgestellt, wobei der Reaktorsicherheit besonderes Augenmerk gewidmet ist. Bei der Vorstellung von Reaktorkonzepten wird vertieft auf Druck- und Siedewasserreaktoren eingegangen, die weltweit mit ca. 370 von insgesamt etwa 440 nuklearen Kraftwerksblöcken den Hauptanteil stellen. Andere Konzepte mit Zukunftspotenzial werden ebenfalls vorgestellt.
Footnotes
1
Neutrinos sind elektrisch neutrale Elementarteilchen, die den Energie- und Impulserhalt sicher- stellen. Im vorliegenden Zusammenhang ist wichtig, dass ihre Wechselwirkungswahrscheinlichkeit äußerst gering ist.
 
2
Bindungsenergie Tritium: 8,481 MeV, He-3: 7,717 MeV.
 
3
Lat.: Der Weg. Ursprünglich war ITER ein Akronym für International Thermonuclear Experimen- tal Reactor.
 
4
MWd = MWTag = 24 MWh.
 
5
European Pressurized Water Reactor.
 
6
In der Erdkruste sind geringste Spuren natürlichen Plutoniums nachgewiesen worden [6].
 
7
CANada Deuterium Uranium.
 
8
Weitere Kernreaktionen, die jedoch seltener sind, sind nachgewiesen.
 
9
Im Rahmen nuklearer Abrüstungsabkommen, z. B. START II „Megatons to Megawatts“ (1993– 2013), wurden in der Vergangenheit bereits aus ehemaligen Kernwaffen Brennelemente gefertigt und anschließend in Reaktoren genutzt. Ein weiteres Abrüstungsabkommen ist z. B. New START (2011–2018) [19].
 
10
Zircaloy ist eine Zirkoniumlegierung.
 
11
Reaktivitätsstörfälle sind Störfälle, bei denen es zu einer unkontrollierten Kettenreaktion kommt, wie z. B. 1986 in Tschernobyl.
 
12
International Nuclear Event Scala.
 
13
International Atomic Energy Agency.
 
14
Organisation for Economic Co-operation and Development.
 
15
ACR: Advanced CANDU Reactor®.
 
16
Anticipated Transient without SCRAM: Betriebsstörung mit Versagen der Reaktorschnellab-schalttung.
 
17
Ein Temperaturkoeffizient gibt allgemein die Abhängigkeit einer physikalischen Größe von der Temperatur an. In diesem Fall ist gemeint, dass mit zunehmender Temperatur die Kritikalität des Reaktors abnimmt.
 
18
Als Leistungsexkursion bezeichnet man das Ansteigen der Reaktorleistung auf ein Vielfaches des Nennwerts binnen Sekunden bzw. Sekundenbruchteilen.
 
19
In den Filtern reagieren radioaktive Stoffe mit dem Filtermaterial und werden durch diese chemischen Verbindungen im Filter zurückgehalten. Edelgase sind jedoch chemisch inert, so dass es keine Möglichkeit der Rückhaltung gibt.
 
20
Die Konversionsrate beschreibt das Verhältnis von neu erzeugtem (erbrütetem) Spaltstoff zu durch Spaltung verbrauchtem Spaltstoff.
 
Literature
1.
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go back to reference Rajewski, B.: Die Grundlagen des Strahlenschutzes. Thieme Verl. 1956 u. G. Braun, Karlsruhe (1957) Rajewski, B.: Die Grundlagen des Strahlenschutzes. Thieme Verl. 1956 u. G. Braun, Karlsruhe (1957)
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go back to reference Abbildungsnachweis mit freundlicher Genehmigung: Max-Planck-Institut für Plasmaphysik: Bilder Wendelstein 7-X (2014) Abbildungsnachweis mit freundlicher Genehmigung: Max-Planck-Institut für Plasmaphysik: Bilder Wendelstein 7-X (2014)
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go back to reference Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit: Verzeichnis radioaktiver Abfälle (Bestand zum 21.12.2017 und Prognose), August (2018) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit: Verzeichnis radioaktiver Abfälle (Bestand zum 21.12.2017 und Prognose), August (2018)
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go back to reference Deutsches Atomforum, Kernenergie im Dialog, Seite 19, November (2015) Deutsches Atomforum, Kernenergie im Dialog, Seite 19, November (2015)
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go back to reference Pressemitteilung – Standortsuche der Bundesgesellschaft für Endlagerung vom 28.09.2020, abgerufen am 03.12.2020 Pressemitteilung – Standortsuche der Bundesgesellschaft für Endlagerung vom 28.09.2020, abgerufen am 03.12.2020
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go back to reference NDR, Stand 28.09.2020, 15:05 Uhr, abgerufen am 27.03.2021, 13:58 Uhr NDR, Stand 28.09.2020, 15:05 Uhr, abgerufen am 27.03.2021, 13:58 Uhr
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go back to reference Kaltenbach, C., Laurien, E.: CFD simulation of aerosol particle removal by water spray in the model containment THAI. J Aerosol Sci. 120, 62–81 (2018) Kaltenbach, C., Laurien, E.: CFD simulation of aerosol particle removal by water spray in the model containment THAI. J Aerosol Sci. 120, 62–81 (2018)
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go back to reference Spiegel.de 7. Juli 2018: Atomausstieg kommt wohl auch in USA; abgerufen 15.02.2022 Spiegel.de 7. Juli 2018: Atomausstieg kommt wohl auch in USA; abgerufen 15.02.2022
Metadata
Title
Kernkraftwerke
Author
Hans-Josef Allelein
Copyright Year
2022
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-34831-1_5