Das Kernkraftwerk

Auf den neuen Erkenntnissen aufbauend, zeigte Ernst Rutherford 1919, dass der Zerfall radioaktiver Elemente auch künstlich hervorgerufen werden kann. In dieser Atomkernumwandlung liegt der Ursprung der Kernphysik. Doch erst im Dezember 1938 entdecketen Otto Hahn und Fritz Straßmann die Atomkernspaltung. Dass dabei imense Energien freigesetzt werden, war den Forschern schnell klar. Auf ihren Arbeiten baut die technologische Umsetzung im Kernkraftwerk bis heute auf. Der erste funktionsfähige Reaktor gelang Enrico Fermi 1942 in Chicago (der Name "Chicago Pile No. 1"stammt daher). Er baute seinen Prototyp unter der Westtribüne des Universitäts-Sportplatzes auf.
Leichtwasserreaktoren sind die weltweit häufigste Reaktorlinie. Auch in Deutschland sind alle zur Zeit betriebenen Kernkraftwerke Leichtwasserreaktoren (13 Druckwasserreaktoren 6 Siedewasserreaktoren). Das Prinzip des, der sich beim Wettbewerb zwischen den verschiedenen Reaktortypen um den kommerziellen Einsatz eher ungeplant durchsetzte, wurde ursprünglich für militärische Zwecke (Einsatz in U-Booten) entwickelt, wobei eine möglichst hohe Leistungsdichte das Entwicklungsziel war. Hauptsächlich wegen der hohen Leistungsdichte ist der Leichtwasserreaktor wenig fehlertolerant, wenn die Kühlung des primären Wasserkreislaufs ausfällt. Deshalb muß dieser Wasserstrom in jedem Fall sichergestellt sein.
Man könnte auf die Idee kommen, dass ein Kernkraftwerk die bei der Kernspaltung frei werdende Energie direkt als Strom abgegriffen werden kann. Jedoch wird auch bei Kernkraftwerken der Strom prinzipiell wie in einem gewöhnlichen Kraftwerk erzeugt: In technischer hinsicht sind Kernkraftwerke nämlich Wärmekraftwerke, genauso wie Kohle- oder Gaskraftwerke. Dabei wird durch einen Brennstoff ( Uran, Kohle oder Gas ) Wasser verdampft. Der unter hohem Druck stehende Dampf versetzt eine Turbine in Drehungen. Die Turbine treibt einen Generator an , dieser erzeugt den Strom.
Strenggenommen nutzt ein Kernkraftwerk einen kernphysikalischen Prozes, die Kernspaltung, aus. Die Physik der Atomhülle, die Atomphysik, kommt bei chemischen Prozessen zum Tragen. Trozdem kann man auch vom Atomkraftwerk sprechen, schließlich ist für Kernwaffen auch der begriff Atombombe gebräuchlich und die Altagssprache nicht an physikalische Disziplinen gebunden. Im Laufe der...

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