Reaktortechnik

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Quelle: Wikipedia. Seiten: 30. Kapitel: Kernreaktor, Reaktorphysik, Kritische Masse, Abklingbecken, Transmutation, Spaltprodukt, Nikolai Antonowitsch Dolleschal, Kettenreaktion, Kerntechnische Anlage, Reaktivität, Brennstab, Kritikalität, Steuerstab, Karl Wirtz, Girdler-Sulfid-Prozess, Vierfaktorformel, Druckhalter, Xenonvergiftung, NaK, Atomkeller-Museum, Abbrand, Mittleres logarithmisches Energiedekrement, Kühlmittelkreislauf, Rekombinator, Reaktorkern, Eurotrans, Wigner-Energie, Depleted Zinc Oxide, Neutronenfluss, Abklingen, Betriebliche Reaktivitätsreserve, Konversionsrate, Promptes Neutron, Loop-Bauweise, Volumenausgleichsleitung. Auszug: Ein Kernreaktor (auch: Atomreaktor oder Atommeiler, veraltet Atombrenner) ist eine Anlage, in der eine Kernspaltungsreaktion kontinuierlich im makroskopischen, technischen Maßstab abläuft. Weltweit verbreitet sind Leistungsreaktoren, das heißt Kernreaktoranlagen, die durch die Spaltung (englisch ) von Uran oder Plutonium zunächst Wärme und daraus meist elektrische Energie (siehe Kernkraftwerk) gewinnen. Dagegen dienen Forschungsreaktoren zur Erzeugung von freien Neutronen, etwa für Zwecke der Materialforschung, oder zur Herstellung von bestimmten radioaktiven Nukliden, etwa zu medizinischen Zwecken. Im Erdaltertum kam es wiederholt zur Bildung natürlicher Kernreaktoren. Zwischen den Protonen und den Neutronen eines Atomkerns wirken sehr starke anziehende Kräfte, die jedoch eine nur sehr begrenzte Reichweite haben. Daher wirkt diese Kernkraft im Wesentlichen auf die nächsten Nachbarn, weiter entfernte Nukleonen tragen zu der anziehenden Kraft nur in geringem Maße bei. Solange die Kernkraft größer ist als die abstoßende Coulombkraft zwischen den positiv geladenen Protonen, hält der Kern zusammen. Kleine Atomkerne sind stabil, wenn sie je Proton ein Neutron enthalten: Ca ist das größte stabile Isotop mit gleicher Protonen- und Neutronenzahl. Mit zunehmender Protonenzahl wird ein immer höherer Neutronenüberschuss zur Stabilität erforderlich, denn durch die anziehende Kernkraft der zusätzlichen Neutronen wird die abstoßende Coulombkraft der Protonen kompensiert. Der schwerste stabile Kern ist das Blei-Isotop Pb mit 82 Protonen und 126 Neutronen. Noch schwerere Kerne, wie beispielsweise das Uran oder Plutonium, sind radioaktiv, also instabil. Solche Kerne werden auch mit weiteren zusätzlichen Neutronen nicht stabil: Fängt einer dieser schweren Kerne, etwa des Uranisotops U oder des Plutoniumisotops Pu, ein Neutron ein, so gewinnt er Bindungsenergie. Dadurch wandelt er sich in einen hochangeregten, instabilen Zustand des Kerns U beziehungsweise Pu um. Solche hochangeregten