Physik

Wie funktionieren Kernkraftwerke?


Wie bereits erwähnt, ist für die Inbetriebnahme eines Kernkraftwerks zunächst angereichertes Uran erforderlich. Um Ihnen eine Vorstellung zu geben: 0,5 kg angereichertes U-235 - die Menge, mit der U-Boote und Nuklearflugzeuge angetrieben werden - entspricht 3,8 Millionen Litern Benzin.

Im Allgemeinen wird Uran zu Pellets (pillenförmig) mit einem Durchmesser geformt, der dem einer Münze von R $ 0,10 und einer Dicke von 2,5 cm nahe kommt. Diese Pellets sind auf langen Stäben angeordnet, die zu Bündeln zusammengefasst sind, die in einem Druckbehälter in Wasser getaucht sind. Wasser hat wiederum die Funktion, das System zu kühlen.

Damit der Reaktor funktioniert, muss der Strahl leicht sein überkritisch. Dies bedeutet, dass Uran schmilzt, wenn es in Ruhe gelassen wird. Damit dies nicht passiert, werden sie in den Balken eingefügt Steuerstangen (auch genannt Nockenwellen oder doch Kontrollleisten), die aus einem Material bestehen, das Neutronen absorbieren kann, wobei eine Vorrichtung verwendet wird, mit der die Stäbe abgesenkt und / oder angehoben werden können.

Das Anheben und Absenken der Stäbe steuert somit das Niveau der Kernreaktionen. Wenn daher eine höhere Wärmeerzeugung aus dem Urankern gewünscht wird, werden die Stäbe aus dem Balken angehoben, während die Stäbe in den Balken abgesenkt werden, um weniger Wärme zu erzeugen. Darüber hinaus haben die Stangen noch weitere Funktionen: Durch vollständiges Absenken in den Strahl kann der Reaktor im Falle eines Unfalls abgeschaltet oder der Brennstoff gewechselt werden.

Die bei der Kernreaktion freiwerdende Wärme ist für die Erwärmung des Wassers verantwortlich, das in Dampf umgewandelt wird. Dieser Dampf löst a Turbinedas dreht a Generator, verantwortlich für die Energieerzeugung.

In einigen Anlagen durchläuft der Reaktordampf einen Zwischenwärmetauscher, um Wasser aus einem anderen Kreislauf in Dampf umzuwandeln, der für den Antrieb der Dampfturbine verantwortlich ist. In einigen Reaktoren ist das Kühlmittel ein Gas (CO2) oder flüssiges Metall, wodurch der Kern bei höheren Temperaturen betrieben werden kann.


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