Die vierte Generation der Kernreaktoren (eBook)

Grundlagen, Typen und Nutzen verständlich erklärt

Thomas Schulenberg (Autor)

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2020 | 1. Aufl. 2020
IX, 202 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-61605-5 (ISBN)

Infos

Dieses Buch richtet sich an Leserinnen und Leser, die mehr über Kernreaktoren der vierten Generation erfahren möchten, ohne jedoch tief in die Kerntechnik einsteigen zu müssen. Als diese Kernreaktoren bezeichnet man einige visionäre Konzepte, an die besondere Kriterien hinsichtlich Sicherheit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit vom Generation IV International Forum gestellt wurden. Im Buch werden daher unter anderem innovative wasser- und flüssigmetallgekühlte Reaktoren, Hochtemperatur- sowie Salzschmelzreaktoren beschrieben und ihre Bedeutung für Wirtschaft und Gesellschaft diskutiert.

Der Autor vermittelt relevante Grundkenntnisse der Kerntechnik und zeigt dann anhand einiger anschaulicher Beispiele, welche zukünftigen Chancen diese vierte Generation von Kernreaktoren bietet, aber auch, welche Herausforderungen damit verbunden sein werden.

 

Über den Autor

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schulenberg studierte Physik und Maschinenbau und promovierte auf dem Gebiet der natriumgekühlten Reaktoren. Während seiner vierzehnjährigen Industriekarriere entwickelte er Gasturbinen für konventionelle Kraftwerke. Seit 2000 war Prof. Schulenberg Leiter des Instituts für Kern- und Energietechnik des Karlsruher Instituts für Technologie und hielt dort Vorlesungen über konventionelle Kraftwerkstechnik ebenso wie über Kernkraftwerkstechnik. Als Mitglied des Lenkungsausschusses für wassergekühlte Reaktoren der vierten Generation engagierte er sich viele Jahre aktiv im Generation IV International Forum.

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schulenberg studierte Physik und Maschinenbau und promovierte auf dem Gebiet der natriumgekühlten Reaktoren. Während seiner vierzehnjährigen Industriekarriere entwickelte er Gasturbinen für konventionelle Kraftwerke. Seit 2000 war Prof. Schulenberg Leiter des Instituts für Kern- und Energietechnik des Karlsruher Instituts für Technologie und hielt dort Vorlesungen über konventionelle Kraftwerkstechnik ebenso wie über Kernkraftwerkstechnik. Als Mitglied des Lenkungsausschusses für wassergekühlte Reaktoren der vierten Generation engagierte er sich viele Jahre aktiv im Generation IV International Forum.

Inhalt

Inhaltsverzeichnis 5
1 Einleitung 9
2 Grundlagen der Kerntechnik 15
Nuklide und radioaktiver Zerfall 16
Kernreaktionen von Neutronen 21
Herstellung von Kernbrennstoff 32
Konventionelle wassergekühlte Reaktoren 35
Druckwasserreaktor 35
Siedewasserreaktor 42
3 Innovative wassergekühlte Reaktoren 49
Überkritisches Wasser 50
Reaktorkonzepte mit überkritischem Wasser 53
Der Heißdampfreaktor 59
Druckröhrenreaktoren 63
Weitere Entwicklungen 65
4 Hochtemperaturreaktoren 69
Keramische Brennelemente 69
Historie 71
Neuere Konzepte 74
Inhärente Sicherheit 81
Weitere Entwicklungen 83
5 Der Brennstoffkreislauf 88
Entstehung von Plutonium im Reaktor 90
Brennstoffzusammensetzung bei direkter Endlagerung 92
Separation von Uran und Transuranen 95
Recycling in thermischen Reaktoren 98
Nachhaltige Konzepte 100
Schutz vor Proliferation 103
Thorium-Brennstoff 104
6 Natriumgekühlte schnelle Reaktoren 109
Historie 109
Natrium 112
Kernspaltung mit schnellen Neutronen 113
Reaktorkonzepte 118
7 Bleigekühlte schnelle Reaktoren 132
8 Gasgekühlte schnelle Reaktoren 154
Helium 154
Heliumgekühlte schnelle Reaktorkonzepte 155
Dampfgekühlte schnelle Reaktoren 162
Glossar 166
9 Salzschmelzenreaktoren 167
Fluoride 167
Historie 169
Der schnelle Salzschmelzenreaktor 173
Das MOSART-Konzept 176
Der Molten Salt Fast Reactor (MSFR) 179
Der Pyroprozess 181
TMSR-Entwicklungspläne 183
10 Bedeutung für Wirtschaft und Gesellschaft 188
Glossar 194
Literatur 199

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 18.6.2020
• Zusatzinfo: IX, 202 S. 61 Abb., 3 Abb. in Farbe.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Sachbuch/Ratgeber ► Natur / Technik ► Naturwissenschaft
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Allgemeines / Lexika
• Schlagworte: Bauweise Reaktor • Endlager • Kerntechnik • Kernzerfall • Radioaktiver Zerfall • reaktoren
• ISBN-10: 3-662-61605-X / 366261605X
• ISBN-13: 978-3-662-61605-5 / 9783662616055