Wie ist ein reaktor aufgebaut?
Gefragt von: Ulla Scharf-Winkler | Letzte Aktualisierung: 20. August 2021sternezahl: 4.5/5 (24 sternebewertungen)
In einem Kernkraftwerk entsteht durch kontrollierte Kernspaltung im Reaktorkern Wärme. Mit dieser Wärme wird Dampf erzeugt. Dieser Dampf wiederum treibt eine Turbine an, an die ein Generator angeschlossen ist, der schließlich elektrischen Strom erzeugt.
Welche Bestandteile hat ein Reaktor?
Das Herzstück eines Kernkraftwerks ist der Reaktor: Hier befinden sich die Brennelemente, eingebettet in das zu erhitzende Wasser. Brennelemente sind zu quadratischen oder hexagonalen Einheiten zusammengefasste Brennstäbe, die wiederum aus einer extrem festen Hülle und dem eingeschlossenen Brennstoff bestehen.
Wie ist ein Atomkraftwerk aufgebaut?
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.
Was ist ein Reaktor in Kernkraftwerkes?
Atomkraftwerke nutzen ähnlich wie Kohlekraftwerke die Energie von Wasserdampf, um an Stromgeneratoren gekoppelte Turbinen anzutreiben. Der Reaktor spielt dabei die Rolle des mit Kohle befeuerten Kessels. Die Wärme entsteht durch die Kernspaltung.
Wie ist ein Brennelement aufgebaut?
Brennelemente für Druckwasserreaktoren bestehen aus einem Bündel einzelner Brennstäbe, zwischen denen außerdem Führungsrohre für die von oben eingeführten Steuerstäbe sind. ... Die Hüllrohre der Brennstäbe bestehen aus der Zirconium-Legierung Zirkalloy-4. Die Anreicherung des Brennstoffs beträgt etwa 3–4 %.
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Was passiert in Brennstäben?
Beim Betrieb des Kernkraftwerks brennen die einzelnen Elemente ab. Das bedeutet, dass sich das in den Brennstäben befindliche Uran komplett in Spaltprodukte umwandelt. Oft ist dann auch von "verbrauchten" oder "ausgedienten" Brennelementen die Rede. Die Stäbe "brennen" nicht im wörtlichen Sinne.
Wie wird ein Brennstab hergestellt?
Das jeweils anfallende Pulver wird zu Tabletten (Pellets) von 2 bis 3 cm Länge und 1 cm Durchmesser gepresst. Diese werden bei etwa 1700 °C zu keramischem Material gesintert, mechanisch nachbearbeitet (geschliffen) und in 4 bis 5 m lange Hüllrohre aus Zirkaloy gefüllt. Die Enden der Hüllrohre werden zugeschweißt.
Woher kommt die im Reaktor nutzbar gemachte elektrische Energie?
Kernkraftwerke dienen der Gewinnung elektrischer Energie aus Kernenergie. Dabei erfolgt in einem Kernreaktor Kernspaltung, bei der thermische Energie freigesetzt wird. Diese thermische Energie wird über eine Energieumwandlungskette in elektrische Energie umgewandelt.
Ist ein Atomkraftwerk und ein Kernkraftwerk das gleiche das gleiche?
Ein Kernkraftwerk (KKW), auch Atomkraftwerk (AKW), ist ein Wärmekraftwerk zur Gewinnung elektrischer Energie aus Kernenergie durch kontrollierte Kernspaltung (Fission).
Welche Prozesse laufen im reaktordruckgefäß ab?
In dem Reaktor laufen also zwei Prozesse gleichzeitig ab: Zum einen liefert die Spaltung von Plutonium-239 Energie, zum anderen wird aus nicht-spaltbarem Uran-238 durch das Bombardement mit schnellen Neutronen Plutonium-239 als neuer Spaltstoff „erbrütet".
Wie funktioniert ein Atomkraftwerk kindgerecht erklärt?
In einem Kernkraftwerk wird Strom erzeugt. Und zwar durch die Spaltung von Atomkernen. Durch die Spaltung entsteht Wärme, die in Strom umgewandelt wird. Der Strom wird dann in das Stromnetz der Stadt geleitet und jeder kann ihn über die Steckdosen in der Wand nutzen.
Wie funktioniert das AKW?
Jedes Atomkraftwerk erzeugt Strom durch Wärme
Im Nuklearteil wird mit Kernspaltung Wärme erzeugt und Wasser erhitzt, um Wasserdampf zu erzeugen. ... Die meisten Atomkraftwerke nutzen Leichtwasserreaktoren, die wiederum in zwei Typen einzuteilen sind: Druckwasserreaktoren und Siedewasserreaktoren.
Was versteht man unter Kernkraft?
Kernkraft bezeichnet die zivile Energiegewinnung durch Atomkernreaktionen.
Welche 3 Kreisläufe gibt es in einem Atomkraftwerk?
Das im Reaktorkern erhitzte Wasser (Primärkreislauf) gibt in einem Dampferzeuger seine Wärme an einen getrennten Wasser-Dampf-Kreislauf ab, den Sekundärkreislauf. Der Sekundärkreislauf ist frei von Radioaktivität aus Abrieb und Korrosionsprodukten, was z. B. die Wartung der Dampfturbine wesentlich erleichtert.
Was sind die wichtigsten Bauteile im Reaktorgebäude und im Maschinenhaus?
Reaktor und Reaktordruckbehälter
Den Reaktor umgibt ein Druckgefäss, ein 600 Tonnen schwerer Stahlkessel aus 15 Zentimeter dickem Stahl, mit einem Durchmesser von 6 Metern und einer Höhe von 22 Metern. Der Reaktordruckbehälter umschliesst den Reaktorkern, den Wasserabscheider, den Dampftrockner und die Steuerstäbe.
Welche drei Aufgaben hat das Wasser im Reaktor?
Von der Wärme zum Strom
Das Wasser hat in den Leichtwasserreaktoren neben der Moderation noch eine zweite Funktion: es dient zugleich als Kühlmittel und befördert die Energie in Form von Wärme vom Reaktordruckbehälter (RDB) zu den Turbinen.
Warum gibt es zwei Wasserkreisläufe in einem Kernkraftwerk?
Viele Kernkraftwerke haben Druckwasserreaktoren die über drei voneinander getrennten Was- serkreisläufe verfügen. Im Primärkreislauf steht das Wasser unter sehr hohem Druck. ... Der dritte Wasserkreislauf kühlt schließlich den Dampf ab, damit das kondensierte Wasser wieder in den Dampferzeuger eintreten kann.
Welchen Wirkungsgrad hat ein Kernkraftwerk?
In einem Kernkraftwerk der heutigen Generation wird ein Drittel der durch die Kernspaltung freigesetzten Wärme in Strom umgewandelt. Ein modernes Gas-und-Dampf-Kraftwerk (GuD) hat hingegen einen Wirkungsgrad von bis zu 58 Prozent.
Wie viele Kernkraftwerke sind in Deutschland noch in Betrieb?
Deutschlandkarte mit den noch aktiven Atomkraftwerken und wann sie abgeschaltet werden: Im Norden Brokdorf Ende 2021, Emsland Ende 2022 und Gröhnde Ende 2021; im Süden Neckarwestheim 2 Ende 2022, Isar 2 Ende 2022 und Gundremmingen Ende 2021.
Wie heißt das radioaktive Abfallprodukt aus Kernreaktoren?
Die wichtigste im Reaktor stattfindende Stoffumwandlungs-Reaktion (neben der Erzeugung von Spaltprodukten) ist die Erbrütung (siehe oben) von Plutonium-239 aus Uran-238, dem häufigsten Uranisotop. Sie erfolgt unvermeidlich in jedem mit Uran betriebenen Reaktor.
Wie wird aus Kernenergie elektrische Energie?
In Kernkraftwerken wird Kernenergie durch Kernspaltung über Zwischenstufen in elektrische Energie umgewandelt. ... Jedes Neutron kann wieder zu einer Spaltung führen, so dass sich die Kernspaltung als Kettenreaktion fortsetzt.
Wie lange halten die Brennstäbe?
Die Korrosion ist neben dem Strahlenschaden einer der Vorgänge, die die Einsatzzeit der Brennelemente in einem Reaktor auf etwa drei bis fünf Jahre begrenzen. In schnellen Reaktoren sind für die Hüllrohre meist titanstabilisierte austenitische Edelstähle verwendet worden.
Wie heiß ist ein Brennstab?
Ab Temperaturen von ca. 1750 °C beginnen die Hüllrohre der Brennstäbe zu schmelzen. Die Pellets mit Kernbrennstoff, die sich im Inneren der Brennstabrohre befinden, können dann frei werden und zusammen mit den geschmolzenen Brennstabhüllen absinken.
Warum sind neue Brennstäbe nicht radioaktiv?
Brennelemente können als Kernbrennstoff nur Uran 235 enthalten; dann sind sie im ungebrauchten Zustand relativ harmlos und werden erst im Reaktorbetrieb stark radioaktiv. ... Bei regelmäßigen Wartungsarbeiten wird jeweils ein Teil der Brennelemente durch neue ersetzt.
Was passiert mit den abgebrannten Brennstäben?
Die abgebrannten Brennelemente sind nach ihrem Einsatz im Reaktor aber sehr heiss und müssen in einem Zwischenlager über Jahre gekühlt werden. Dies geschieht in speziellen Wasserbecken bei den Kernkraftwerken. ... Die Brennelemente werden während vier bis sieben Jahren im Reaktor eingesetzt.