Kernreaktoren

Der Kernreaktor befindet sich im Inneren eines Kernkraftwerkes oder einer Forschungsanlage. In ihm läuft die Reaktion der Kernspaltung ab. Kernreaktoren bestehen hauptsächlich aus fünf Komponenten:

  • Brennstoff (spaltbares Material, z.B. Uran-235)
  • Steuerstäbe (Neutronenabsorbierendes Material, z.B. Bor)
  • Kühlmittel (Wasser, zur Wärmeabführung)
  • Moderator (Stoff zur Neutronenabbremsung)
  • Strahlenschutzbarrieren (halten die radioaktiven Strahlungen zurück)


Ein langsames Neutron trifft, wenn es sich im Brennstoff befindet, mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit auf einen Uran-Kern und löst eine Kernspaltung aus. Dabei entstehen zwei Kernbruchstücke (neue Atome) und zwei bis drei schnelle Neutronen. Da schnelle Neutronen nicht in der Lage sind, Uranatome zu spalten, müssen diese durch den Moderator abgebremst werden. Erst dann können sie weitere Spaltungen auslösen. Die Kettenreaktion wird dann am Laufen gehalten, wenn genau ein erzeugtes freies Neutron zu einer neuen Kernspaltung führt. Damit die Reaktion nicht lawinenartig ansteigt, gibt es Steuerstäbe, die Neutronen absorbieren. Mit ihnen lässt sich die Konzentraton der Neutronen steuern. Es gibt auch Reaktoren, bei denen das Kühlmittel mit einem solchen Stoff versetzt ist.

 
× Zoomed image larger