Wie funktioniert ein laufwellenreaktor?
Gefragt von: Frau Anja Mayer | Letzte Aktualisierung: 19. August 2021sternezahl: 4.3/5 (23 sternebewertungen)
Ein Laufwellenreaktor (englisch traveling-wave reactor, TWR) ist ein theoretisches Konzept eines Kernreaktortyps, der Brutmaterial in spaltbares Material umwandelt (Erbrütung). Der TWR unterscheidet sich vom schnellen Brüter dadurch, dass er mit wenig oder gar keinem angereicherten Uran auskommt.
Für was braucht man Reaktoren?
Die Wärme wird durch ein Kühlmittel abgeführt und kann beispielsweise zur Stromerzeugung, Heizung oder als Prozesswärme etwa zur Meerwasserentsalzung genutzt werden.
Wie funktioniert ein Flüssigsalzreaktor?
Der Flüssigsalzreaktor
Statt fester Brennstäbe nutzt er einen flüssigen nuklearen Sprit - Uran als geschmolzenes Salz. ... An einer Stelle des Kreislaufs wird das Uran in einer nuklearen Kettenreaktion gespalten. Beim Weiterfließen transportiert das Flüssigsalz die Hitze ab. Diese treibt, wie üblich, eine Turbine an.
Was passiert in einem Atomreaktor?
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.
Wie funktioniert ein Brutreaktor?
Ein Brutreaktor ist ein Kernreaktor, der zur Energiegewinnung mit gleichzeitiger Erzeugung weiteren spaltbaren Materials dient. Ein nicht spaltbares Nuklid wird in ein spaltbares umgewandelt, das dann (nach Aufarbeitung und Einbringung in neue Brennelemente) anschließend als Kernbrennstoff verwendet werden kann.
CO2-freier Strom durch Laufwellenreaktor? | Breaking Lab
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Was bezeichnet man als schneller Brüter?
Dieses Isotop wiederum ist ein guter Spaltstoff auch für schnelle Neutronen. ... Da in diesen Reaktortypen mit schnellen Neutronen gearbeitet wird und dabei noch neuer Spaltstoff erzeugt wird, nennt man sie Schnelle Brutreaktoren oder schlichter „Schnelle Brüter“.
Welche Farbe hat Uran?
Uran ist ein relativ weiches, silber-weißes Metall hoher Dichte, welches in drei Modifikationen vorkommt.
Was passiert im Sekundärkreislauf?
Während im Primärkreislauf das Wasser unter Druck durch die Wärme der Brennstäbe erhitzt wird, dient erst der Sekundärkreislauf der Erzeugung von Dampf. Dieser wird danach auf die Turbinen geleitet. Der Sekundärkreislauf bleibt somit frei von radioaktiven Partikeln, die aus dem Reaktor stammen.
Was passiert bei der Kernspaltung?
Die Kernspaltung ist eine Kernreaktion, bei der ein großer Kern zu zwei kleinere Kerne zerfällt und dabei unfassbare Energiemengen freigesetzt werden. Interessanter Fakt: Die Kernspaltung von einem einzigen Kilogramm Uran-235 setzt die gleiche Energiemenge frei wie die Verbrennung von 3.000 Tonnen Steinkohle.
Welche Vor und Nachteile haben Atomkraftwerke?
Größter Vorteil der Kernkraft: ein geringerer Verbrauch an fossilen Brennstoffen wie Erdöl und Kohle. Größter Nachteil der Atomenergie: Aufgrund der radioaktiven Strahlung ist sie extrem gefährlich für den Menschen und die Umwelt (Beispiele: Tschernobyl 1986 und Fukushima 2011).
Warum gibt es keine Thorium Reaktoren?
Für die Nutzung vom Isotop Thorium als Brennstoff, muss es im Reaktor erst durch sogenanntes „Brüten“ in ein andres, spaltbares Element umgewandelt werden. Grund: Thorium ist selbst nicht spaltbar und zerfällt so langsam, das es für Mensch und Natur stahlungstechnisch gesehen ungefährlich ist.
Warum kein Thorium Reaktor?
Thorium-Abfall strahlt nur 300 Jahre
Es kann nicht zu einer Kernschmelze kommen, da der Kernbrennstoff längst geschmolzen ist – er wurde in einer Flüssigsalzlösung aufgelöst. Kein Dampf entsteht. Nichts steht unter Druck; über keinen Teil der Anlage muss ständig Wasser gegossen werden, damit sie nicht heiß läuft.
Wie gefährlich ist Thorium?
Thorium ist ein α-Strahler und aufgrund dieser Strahlungsart gefährlich bei Inhalation und Ingestion. Metall-Stäube und vor allem -Oxide sind aufgrund ihrer Lungengängigkeit radiotoxisch besonders gefährlich und können Krebs verursachen.
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.
Welche Funktion haben die Regelstäbe?
Regelstäbe, Steuerstäbe, dienen zur Steuerung eines Kernreaktors. Sie bestehen aus einem Neutronen absorbierenden Material – meistens Silber, Indium und Cadmium, teilweise auch Bor, in Zukunft vielleicht auch Hafnium – und können in den Kern eingefahren werden.
Welche Reaktortypen gibt es und wie unterscheiden sie sich in ihrer Funktion?
Beim Druckwasserreaktor gibt es im Gegensatz zum Siedewasserreaktor, der nur zwei besitzt, drei Wasserkreisläufe: den Primärkreislauf, den Sekundärkreislauf und den Kühlwasserkreislauf. Ein weiterer Unterschied zum Siedewasserreaktor ist, dass das Wasser welches mit dem Reaktorkern in Berührung kommt nicht siedet.
Was passiert eigentlich bei der Kernspaltung und Kernfusion?
Als Kernfusion werden Kernreaktionen bezeichnet, bei denen je zwei Atomkerne zu einem neuen Kern verschmelzen. Kernfusionsreaktionen sind die Ursache dafür, dass die Sonne und alle leuchtenden Sterne Energie abstrahlen. ... Im Gegensatz zur Kernspaltung ist eine Kettenreaktion mit Fusionsreaktionen nicht möglich.
Warum wird bei Kernspaltung so viel Energie frei?
Wie kann es sein, dass sowohl die Kernspaltung als auch die Kernfusion Energie erzeugen? Unter Kernspaltung versteht man die Aufspaltung schwerer Kerne (wie Uran) in zwei leichtere Kerne. Die zwei leichteren Kerne benötigen weniger Bindungsenergie als ein schwerer Kern. Deshalb wird Energie freigesetzt.
Was versteht man unter Nukleonen?
Als Nukleonen [nukleˈoːnən] (Singular Nukleon [ˈnuːkleɔn]; lat. nucleus „der Kern“) bezeichnet man jene Teilchen, aus denen Atomkerne bestehen, also Proton und Neutron.
Was passiert im Primärkreislauf?
Im Primärkreislauf durchfließt das Kühlmittel (Wasser) den Reaktorkern. ... Die Wärme wird so an das Wasser im Sekundärkreislauf (Speisewasser) abgegeben, das die Heizrohre umgibt. Nach der Wärmeübertragung im Dampferzeuger wird das abgekühlte Kühlmittel im Primärkreislauf zurück in den Reaktordruckbehälter gepumpt.
Was passiert im Dampferzeuger?
Ein Dampferzeuger ist eine Anlage zur Erzeugung von Wasserdampf, deren wesentlicher Bestandteil ein Kessel ist. In einer solchen Anlage wird Wasser erhitzt und in Dampf umgewandelt. ... Der Verdampfer zur Erzeugung des Dampfes. Der Überhitzer, in dem der Dampf auf die für den Verbraucher benötigte Temperatur erhitzt wird.
Wie funktioniert ein Druckwasser Reaktor?
Bei den Druckwasserreaktoren (Beznau-1, Beznau-2 und Gösgen) wird im Reaktor das Wasser unter hohem Druck erhitzt, ohne dass es zu sieden beginnt. ... Das Wasser im zweiten Kreislauf erhitzt sich und verdampft. Dieser Dampf treibt die Turbinen im konventionellen Teil des Kernkraftwerks an.
Wie schaut Uran aus?
Reines Uran ist ein silbrig glänzendes und relativ weiches Schwermetall. Alle Uran-Isotope sind radioaktiv und daher instabil. Ihr natürliches Vorkommen ergibt sich aufgrund der radioaktiven Zerfallsreihen. An der Luft läuft das häufigste Isotop Uran-238 infolge einer Oxidation gelbbraun an.
Warum ist Uran Spaltbar?
Uran-235: Die spaltbare Minderheit
Die Anzahl der Protonen dagegen entscheidet darüber, um welches chemische Element es sich handelt. Beim Uran sind das genau 92 Protonen. Die Zahl der Neutronen kann jedoch variieren und damit das Verhalten des Atomkerns stark beeinflussen.
Ist Uran 238 gefährlich?
Mehr als 99 Prozent dieses Natur-Urans bestehen aus dem Isotop Uran 238. Doch dieses natürliche Uran im Gestein ist für den Menschen nicht gefährlich.