> AUFBAU VON REAKTOREN

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Wichtig für das Funktionieren von Reaktoren sind sogenannte Spaltneutronen. Sie werden benötigt, um eine Kettenreaktion zu starten und in Gang zu halten. Wird der Kern eines U-235 Atoms gespalten, so entstehen neben den zwei Trümmerkernen noch zwei bis drei Spaltneutronen, die wiederum andere Kerne spalten usw. Diese Spaltneutronen können verschiedene Energien (Geschwindigkeiten) haben. Es gibt langsame, mittelschnelle und schnelle Neutronen, wobei nur die langsamen Neutronen ²³⁵U – Kerne spalten können.

Die im Reaktor entstehenden Neutronen spalten hauptsächlich andere U235 Kerne oder sie werden, wenn sie "zu schnell" sind, durch Zusammenstöße mit Atomkernen gebremst. Sie können aber auch mit anderen Materialien reagieren, wodurch künstliche Isotope entstehen, oder sie verlassen die Spaltzone und gehen somit verloren.

Moderator:
Weil bei der Kernspaltung schnelle Neutronen entstehen, müssen diese durch eine Substanz (Moderator) gebremst werden, um wieder Kerne spalten zu können. Moderatoren sollen Neutronen möglichst schnell abbremsen, nicht aber einfangen, weil sie dann verloren sind. Da Wasser die Spaltneutronen am besten bremst und gleichzeitig den Brennstoff kühlt, wird es häufig als Moderator und Kühlmittel zugleich verwendet. Allerdings fängt es zu viele Neutronen ein, weshalb man die Zahl der Neutronen erhöht, indem man den Anteil von ²³⁵U von 0,7 % (natürliche Häufigkeit) auf 2 – 4% steigert (Anreicherung).

Es gibt drei Arten von Reaktoren für verschiedene Verwendungszwecke:

• Forschungsreaktoren werden für wissenschaftliche Untersuchungen und für Unterrichtszwecke benötigt.
• Leistungsreaktoren dienen nur der Energiegewinnung.
• Brutreaktoren erzeugen neben Energie aus U238 noch Pu239, welches ebenfalls spaltbar ist.
  

Treten zu viele Spaltneutronen auf, beschleunigt sich die Reaktion zwischen den Brennstäben. Um diese zu drosseln schiebt man Steuerstäbe zwischen die Brennstäbe, wodurch viele Neutronen absorbiert werden.

Modell eines Kernkraftwerks mit Druckwasserreaktor

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