Wie funktioniert ein Kernkraftwerk? Aufbau eines Druckwasserreaktors

Wie funktioniert ein Kernkraftwerk?
Kernkraftwerke bestehen aus einem Kernreaktor (1), mit dem heißer Wasserdampf mit
einer Temperatur von etwa 285 Grad Celsius erzeugt wird. Dieser treibt eine
Dampfturbine (2) an, die mit einem Generator (3) gekoppelt ist und den Strom erzeugt.
Der Dampf wird anschließend in einem Kondensator (4) wieder zu Wasser abgekühlt
und zur erneuten Erhitzung in einem geschlossenen Kreislauf in den Reaktor
zurückgeführt.
Der Unterschied zu anderen dampfbetriebenen Kraftwerken besteht, vereinfacht
ausgedrückt, darin, dass zur Dampferzeugung für den Antrieb der Turbine nicht die
Verbrennung von Kohle, Öl oder Erdgas nötig ist, sondern die Wärme genutzt wird, die
im Kernreaktor bei der Spaltung von Uran freigesetzt wird.
Aufbau eines Druckwasserreaktors
Das auffallendste Merkmal eines Druckwasserreaktors ist neben einem eventuellen
Kühlturm (5) der weit sichtbare Sicherheitsbehälter (6). Diese meist sehr große Kuppel
aus Stahlbeton schützt den Reaktor gegen äußere Einwirkungen und soll dafür sorgen,
dass im Fall eines Unfalls keine Radioaktivität nach außen dringt.
Die Kernenergie wird innerhalb des Sicherheitsbehälters in einem Druckbehälter – in
der Regel ein zylindrischer Behälter aus Spezialstahl, zirka 25 Zentimeter dick – in
Form von Wärme freigesetzt. Dies geschieht im Reaktorkern, der die Brennelemente
und die Steuerstäbe enthält. Mit letzteren wird der Fluss der Spaltneutronen derart
geregelt, dass eine kontrollierte Kettenreaktion zur Spaltung der Uran-235 Kerne
stattfindet.
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Kontrollierte Kettenreaktion
Als Moderator zum Abbremsen der Spaltneutronen auf thermische Geschwindigkeiten
wirkt normales, unter einem Hochdruck von etwa 160 bar stehendes Wasser. Es dient
auch als Kühlmittel zum Abtransport der Wärme bei etwa 320 Grad Celsius an einen
Wärmetauscher. In diesem wird der Dampf mit einer Temperatur von etwa 285 Grad
Celsius erzeugt und auf die Turbine eines Generators zur Stromerzeugung geleitet.