entdeckt_02_2012

Kooperation// Das Forschungsmagazin aus dem HZDR WWW.Hzdr.DE 36 37 Für den sicheren Betrieb von Kernkraftwerken gibt es ein gestaffeltes Sicherheitskonzept mit einer Reihe von Maßnah- men, die beim Versagen von technischen Komponenten die Auswirkungen auf die Anlage begrenzen sollen. Ein denk- bares Störfallszenario bei einem Druckwasserreaktor ist ein sogenannter Kühlmittelverlust-Störfall. Ein solcher Störfall kann eintreten, wenn eine Kühlmittelleitung im unter Druck stehenden Primärkreislauf – zum Beispiel zwischen Reak- tordruckbehälter und Dampferzeuger – abreißt oder bricht. Zunächst wird die Kettenreaktion im Reaktor sofort unterbro- chen, indem Neutronenabsorber (Steuerstäbe) automatisch in den Reaktorkern einfallen. Dann schalten sich diverse Not- kühlsysteme zu, um die Nachzerfallswärme im Reaktorkern kontinuierlich abzuführen sowie das durch den Störfall aus dem Kühlkreislauf ausgetretene Kühlwasser zu ersetzen und den Reaktor langfristig unterkritisch zu halten. Zusätzliches Kühlwasser wird aus entsprechenden Vorratsbe- hältern zumeist in die Hauptleitungen des Primärkreislaufes eingespeist – man spricht hierbei von der Notkühl-Einspei- sung. Zugleich fließt in diesen großen Rohrleitungen mit einem Durchmesser von immerhin fast einem Meter heißes Wasser von rund 300 Grad Celsius, das im Normalbetrieb den Reaktorkern kühlt und die durch die Kettenreaktion erzeugte Wärme zu den Dampferzeugern transportiert, um dann als Kühlwasser erneut in den Reaktor zu strömen. Der Primär- kreislauf teilt sich somit in einen Kalt- und in einen Heißstrang. Im Störfall können im kalten Strang drei Medien zusammen- treffen: frisches, kaltes Notkühlwasser, heißes Wasser als im Kreislauf bereits vorhandenes Kühlmittel sowie Wasserdampf, der unweigerlich entsteht, wenn durch ein gebrochenes Rohr der Druck im Primärkreislauf abfällt. DRUCKWASSERREAKTOR: Schnitt durch das Contain- ment, hervorgehoben sind der Primärkreislauf mit Reaktordruckgefäß (orange), Dampferzeuger (hellblau) und Hauptkühlmittel-Pumpe (gelb). Schema: kernenergie.de // Rossendorfer Forscher untersuchen gemeinsam mit internationalen Partnern physikalische Phänomene bei der Notkühlung von Kernreaktoren. _TEXT . Uwe Hampel & Matthias Beyer Stresstest für Reaktorwände

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