Autor Thema: Reaktortypen  (Gelesen 22090 mal)

Offline Hellspawn

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Reaktortypen
« am: 20. Juni 2006, 14:12:18 Uhr »
Hier mal was zu den gängigsten Reaktortypen.

Die Reaktortypen werden entweder nach ihrem Verwendungszweck oder nach ihren Konstruktionsmerkmalen unterschieden.

Nach ihrem Verwendungszweck lassen sich die Kernreaktoren in Forschungs- und in Leistungsreaktoren unterteilen. Forschungs- (und Materialprüf-) Reaktoren werden an Universitäten und in Forschungszentren vieler Länder betrieben. Sie dienen vielfältigen Zwecken, so zum Beispiel der Erzeugung von Radiopharmaka für medizinische Diagnose und Therapie sowie für die Grundlagenforschung.

Leistungsreaktoren stehen vor allem in Kernkraftwerken zur Erzeugung von Strom in Betrieb, in einigen Fällen auch für andere Zwecke - etwa Trinkwassergewinnung, Fernheizung. In kleineren Einheiten werden Leistungsreaktoren zum Antrieb von Schiffen und auch zur Energieversorgung von Satelliten genutzt.

Die Unterteilung der Kernreaktoren nach ihren Konstruktionsmerkmalen - hier auf Kernkraftwerke begrenzt - umfaßt:

Die am häufigsten betriebenen "Leichtwasserreaktoren" mit ihren beiden Bauarten der Druck- und der Siedewasserreaktoren, in denen "leichtes", normales Wasser als Kühlmittel und Moderator (Neutronenbremsmittel) dient.

Als weitere Baulinie die Schwerwasserreaktoren, die mit "schwerem" Wasser (Deuteriumoxid) gekühlt und moderiert werden. Diese Reaktorlinie wird zum Beispiel in Kanada und Indien eingesetzt.

Graphitmoderierte, gasgekühlte Kernreaktoren sind in Großbritannien in Betrieb. Sie werden trotz mancher Vorzüge nicht weiter gebaut.

RBMK-Reaktoren (Druckröhren-Siedewasserreaktoren), die mit leichtem Wasser gekühlt und mit Graphit als Moderator betrieben werden, wurden (und werden noch) in einigen Republiken der ehemaligen UdSSR eingesetzt. Der Unfall in Tschernobyl (26. April 1986) hat dazu geführt, daß dieser Reaktortyp nicht mehr gebaut wird.

Natriumgekühlte Brüterreaktoren, die mit "schnellen" Neutronen, ohne Moderator, arbeiten, werden noch in Frankreich, Japan und in Russland betrieben. Ihr weiterer Ausbau ist zur Zeit fraglich.

Hochtemperaturreaktoren, die mit Gas gekühlt und mit Graphit moderiert werden und an deren Entwicklung Deutschland entscheidend beteiligt war, stehen zur Zeit nicht mehr in Betrieb. Die USA und Südafrika erwägen eine Renaissance dieses Reaktortyps.

Druckwasserreaktor:

Leistungsreaktor, bei dem die Wärme aus der Spaltzone durch Wasser abgeführt wird, das unter hohem Druck (etwa 160 bar) steht, damit eine hohe Temperatur erreicht und ein Sieden in der Spaltzone vermieden wird. Das Kühlwasser gibt seine Wärme in einem Dampferzeuger an den Sekundärkreislauf ab. Beispiel: Kernkraftwerk Grohnde mit einer elektrischen Leistung von 1.430 MW.





Siedewasserreaktor:

Kernreaktor, in dem Wasser sowohl als Kühlmittel als auch als Moderator dient und in der Spaltzone siedet. Der entstehende Dampf wird im allgemeinen direkt zum Antrieb einer Turbine verwendet. Beispiel: Kernkraftwerk Krümmel, 1.316 MWe.


 


RBMK:
In lateinische Schrift transkribierte Bezeichnung für einen russischen Reaktortyp: reaktor bolshoi moschtschnosti kipjaschtschij (Siedewasserreaktor großer Leistung). RBMK ist ein graphitmoderierter Siedewasser-Druckröhrenreaktor. Bei diesem Typ eines Siedewasserreaktors wird der Dampf nicht in einem Druckgefäß, sondern in bis zu 2.000 separaten, die Brennelemente enthaltenden Druckröhren erzeugt. Die Benutzung von Graphit als Moderator führt zu einem großvolumigen Reaktorkern von 12 m Durchmesser und 7 m Höhe. Dies hat zur Folge, daß die Regelung des Reaktors neutronenphysikalisch relativ kompliziert ist und erhöhte Anforderungen an die Fahrweise der Regelstäbe stellt. In Litauen sind zwei RBMK-Einheiten mit einer elektrischen Leistung von 1.500 MWe und in Rußland elf RBMK-Einheiten mit je 1.000 MWe und vier mit je 12 MWe in Betrieb.




Schneller Brutreaktor:

Kernreaktor, dessen Kettenreaktion durch schnelle Neutronen aufrechterhalten wird und der mehr spaltbares Material erzeugt als er verbraucht. Der Brutstoff U-238 wird unter Neutroneneinfang und zwei nachfolgenden Betazerfällen in den Spaltstoff Pu-239 umgewandelt. Die Kernspaltung erfolgt zur Erzielung eines hohen Bruteffekts praktisch ausschließlich mit schnellen Neutronen. Da die Neutronen möglichst wenig abgebremst werden sollen, scheidet Wasser als Kühlmittel wegen seiner Bremswirkung aus. Aus technischen Gründen ist Natrium, das bei Temperaturen oberhalb 97,8 °C flüssig ist, besonders gut geeignet. Der Schnelle Brüter kann das Uran bis zu 60-fach besser ausnutzen als die Leichtwasserreaktoren.





AGR:

Advanced Gas-Cooled Reactor. In England und Schottland werden insgesamt 14 Reaktorblöcke dieses Bautyps betrieben. AGR-Reaktoren benutzen bis auf 2,5 % angereichertes Uran als Brennstoff, Graphit als Moderator und CO2 als Kühlgas.



CANDU:

Kanadischer, schwerwassermoderierter Druckröhren-Natururanreaktor. Der Name setzt sich zusammen aus: 'CAN' aus Canada, 'D' aus dem fachsprachlichen Namen Deuteriumoxid für Schwerwasser und 'U' aus dem Brennstoff Uran.

(Quelle: www.kernenergie.de/informationskreis)

Die Aufzählung ist vielleicht nicht vollständig aber sie gibt einen guten Einblick in die Vielfalt der Stromerzeugung aus Kernbrennstoffen.
Unter der oben genannten Quelle gibt es eine Vielzahl an Informationen und downloadfähigem Infomaterial zum Thema Reaktortypen.

Offline General Bale

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Re: Reaktortypen
« Antwort #1 am: 25. Juni 2006, 02:49:18 Uhr »
WoW :o


Hätte nie gedacht das es das so viele unterschiede gibt.Ist ja echt mal interresant.
Danke für die Infos.


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Offline Hellspawn

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Re: Reaktortypen
« Antwort #2 am: 27. Juni 2006, 20:22:44 Uhr »
Naja, da sind einige interessante Typen dabei ... viel Know-how in dieser Technik stammt tatsächlich aus deutschen Köpfen ... es ist Schade das wir uns so schnell davon zurückziehen.

Ein Typ fehlt noch ... der Kugelhaufen-Reaktor (oder auch HTTR-Hochtemperatur-Reaktor, in Hamm Uentrop stand so ein Ding) ... für den habe ich zwar ne Schematische Zeichnung aber noch nicht den passenden (kurzen) Beschreibungstext.
Geht in die Richtung des schnellen Brüters da er sich einen Großteil seines benötigten Brennstoffs selbst erbrütet ... 


Offline General Bale

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Re: Reaktortypen
« Antwort #3 am: 27. Juni 2006, 23:03:17 Uhr »
Ich hab gehört das dieser Reaktor typ der sicherste / sehr sicher sein soll da auch wenn alle system Versagen wirklich alle (was wohl nicht passieren wird) Die Kugeln trotzdem keine Kritische Masse aufbringen können.Stimm das?Hoffe du verstehst diesen Leien text.^^


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Offline Hellspawn

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Re: Reaktortypen
« Antwort #4 am: 27. Juni 2006, 23:17:31 Uhr »
Ich glaube die kritische Masse brauchst Du auch bei diesem Reaktortyp ... sonst ist nix mit Kettenreaktion.
Weshalb er aber Sicherheitstechnisch interessant ist, liegt daran das sich das Kühlmittel Helium so gut wie gar nicht aktiviert also selbst nicht radioaktiv wird wie etwa bei den DWR und SWR die hier zu Lande betrieben werden.

Also selbst bei einem Austritt des Kühlmittels (bei einem DWR oder SWR der Worst-Case) wäre die Gefährdung für die Umwelt vergleichsweise geringer als bei den herkömmlichen Anlagen.

Noch dazu sind die Brennstoffe in Graphitkugeln gebunden die mit einer Schmelztemperatur von ca 3650 Grad Celsius einen sehr hohen Abstand zu der im Reaktor erzeugten Wärme (ca. 750 Grad Celsius) ermöglichen.


Offline General Bale

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Re: Reaktortypen
« Antwort #5 am: 27. Juni 2006, 23:42:39 Uhr »
Ok dann sind die Also wirklich so sicher ,aber die Regierung will ja eh keine neuen Reaktoren mehr  in Betrieb nehmen.
Aus Angst das es ein 2 Tschernobyl gibt.Aber die deutschen Reaktoren sind zum Glück sehr sicher.
Und ein Unglück wie in Tschernobyl kann hier nicht passieren.



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Offline Destroyer

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Re: Reaktortypen
« Antwort #6 am: 28. Juni 2006, 06:34:47 Uhr »
Das Tschernobyl zeuch war sowieso net wirklich ein Unfall. Die Kraftwerke die wir Betreiben sind nur zur Energiegewinnung gut. Tschernobyl war aber auch teils für Atomwaffenbrauchbares Material zuständig. Und ne Reaktorhülle und eine zusätzliche Hülle hatte er auch net. Und das das Ding hochgegangen is, da warn se selber schuld weil das nur ein Test war um zu erkennen wieviel druck der Reaktor aushält. Und wir wissen: Nicht genug hatt er ausgehalten.
Ich glaube also net das in unseren Kraftwerken ein ähnliches Projekt von statten geht wenn die Regierung alles dagegen setzt das soweit kommt. Und Tschernobyl war ja ein Projekt das die Regierung der Sovjets durchführen wollte. und kein Militärputsch der gerade an der Macht war.
Zwar hat es auch kleinere Katastrophen in Kraftwerken gegeben aber die waren auch net allzu Umweltbelastend. Tschernobyl ist für uns also keine Ausrede um aus der Atomkraft auszusteigen.

Offline Hellspawn

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Re: Reaktortypen
« Antwort #7 am: 28. Juni 2006, 10:33:26 Uhr »
Also gut um uns hier an Fakten über Tschernobyl zu halten werde ich mal einen Thread dazu aufmachen ...

@ Destroyer ... Quatsch es war kein Test um zu sehen wieviel Druck das Rekatorgebäude aushält ... und zur Information solche Tests stehen auf dem regelmäßigen Programm von jedem Reaktor in unserem Land.
In allen deutschen Anlagen wird getestet ob das "Containment" also das Reaktorgebäude dem "Auslegungsdruck" sprich in etwa 5 bar standhält, diese Druckprobe wird wiederkehrend durchgeführt.

Die 5 bar sind der Druck von dem man bei einem Auströmen des Dampfförmigen Kühlmittels ausgehen muss.
Das heißt wenn es zu einem Abriss einer Hauptkühlmittelleitung kommt steigt der Druck durch den austretenden Dampf natürlich an und diesem Druck muss die Hülle, im Falle der DWR und SWR deutscher Bauart, die Stahlkugel standhalten.

Chewie hat recht ... Es geht hauptsächlich um Fakten weniger um Meinungen. Allerdings ist es richtig das ein vergleichbarer Unfall in deutschen Anlagen physiklisch nicht möglich ist. Da ist eine Tatsache und keine Meinung.
Wie gesagt ich werde mich mal um einen Tschernobyl-Thread kümmern.

Offline Hornet

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Re: Reaktortypen
« Antwort #8 am: 13. Juli 2010, 00:11:35 Uhr »
Naja, da sind einige interessante Typen dabei ... viel Know-how in dieser Technik stammt tatsächlich aus deutschen Köpfen ... es ist Schade das wir uns so schnell davon zurückziehen.


Siemens ist im Moment dabei wieder eine Abteilung für Energieerzeugung durch Atomkraft aufzubauen. Know how das man vor Jahrzehnten bereit hatte und damals wegen politsichem Druck veräussert hat. Bauen wollen übrigens die Chinesen.
Khilrati schrieb:
Zitat
Wir stellen Fhyngs Mutter als Sling Bubble vor die Tür und jumpen durch das Fenster rein um den Kühlschrank zu hotdroppen und in in den Reinforce zu saufen. Wir sind halt Trux. Die machen sowas.^^

Offline Dr_Baltar

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Re: Reaktortypen
« Antwort #9 am: 02. Januar 2012, 13:53:34 Uhr »
Ein Typ fehlt noch ... der Kugelhaufen-Reaktor (oder auch HTTR-Hochtemperatur-Reaktor, in Hamm Uentrop stand so ein Ding)
Betonung liegt auf "stand" (eigentlich steht er immer noch, ist aber inzwischen stillgelegt und wartet auf den Rückbau: http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_THTR-300)

Ich hab gehört das dieser Reaktor typ der sicherste / sehr sicher sein soll da auch wenn alle system Versagen wirklich alle (was wohl nicht passieren wird)
Tatsächlich wurde der THTR in Hamm-Uentrop wegen eines schwerwiegenden Störfalls mit Austritt von Radioaktivität stillgelegt: http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_THTR-300#Probleme_und_Stilllegung
So sicher ist der Anlagentyp also doch nicht, schon gar nicht bei menschlichem Versagen!

Also selbst bei einem Austritt des Kühlmittels (bei einem DWR oder SWR der Worst-Case) wäre die Gefährdung für die Umwelt vergleichsweise geringer als bei den herkömmlichen Anlagen.
Genau das ist aber in Hamm-Uentrop passiert! Nur wissen bis heute die wenigsten davon. Deshalb wird der Kugelhaufenreaktor leider immer noch von einigen verträumten Alt-Technokraten als "bombensichere Sache" angepriesen. Abgesehen davon, dass die Rechte inzwischen nach Südafrika verkauft wurden, und das Interesse am Einsatz von Thorium als Brutstoff aufgrund des geringen Uranpreises aktuell nicht besonders groß ist (inzwischen werden die meisten CANDU-Reaktoren mit Uran betrieben, obwohl sie auch Thorium nutzen könnten), hat sich in der Vergangenheit aufgrund der häufigen Stillstände aufgrund von Pannen und Betriebsproblemen kaum ein Kraftwerksbetreiber für den Reaktortyp begeistern können. Ein Kernreaktor ist schließlich eine Gelddruckmaschine, und die muss rund um die Uhr laufen!

Noch dazu sind die Brennstoffe in Graphitkugeln gebunden die mit einer Schmelztemperatur von ca 3650 Grad Celsius einen sehr hohen Abstand zu der im Reaktor erzeugten Wärme (ca. 750 Grad Celsius) ermöglichen.
Der RBMK in Tschernobyl war auch ein graphitmoderierter Reaktor, bei dem nicht vorgesehen war, dass der Moderator (Graphit) bei hohen Temperaturen in Kontakt mit Luftsauerstoff kommt. Trotzdem ist es passiert. Ein Großteil des Tschernobyl-Fallouts bestand aus Partikeln, die durch den Graphitbrand erst richtig in der Atmosphäre verteilt werden konnten. Die schwerwiegenden Probleme bei der Brandbekämpfung (Verstrahlung der Löschmannschaften, geringe Wirksamkeit der Brandbekämpfungsmaßnahmen etc.) in Tschernobyl dürften bekannt sein. Graphit brennt in Kontakt mit Luftsauerstoff bereits bei geringeren Temperaturen als 750°C, das kann jeder selbst ausprobieren, der eine Bleistiftmine aus Graphit lange genug über eine Kerzenflamme hält. Nicht zuletzt wird Graphit teilweise als Ersatzbrennstoff in der Industrie verwendet.
"Wo Unrecht zu Recht wird, wird Widerstand zur Pflicht!" -Bertold Brecht

Offline sheldon

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Re: Reaktortypen
« Antwort #10 am: 27. Juli 2012, 17:58:04 Uhr »
Ich hätte ebenfalls nicht gedacht, dass es so viele verschiedene Reaktortypen gibt. Bin jetzt erst durch Zufall auf diesen Post gestoßen und war wirklich verblüfft. Würde sich ja direkt mal für ein Schulreferat anbieten. Welcher ist denn wohl der sicherste Typ? Oder gibt es da kein Unterschiede? Würd mich mal interessieren  #radi2