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Atomkraftwerk - Aufbau und Funktion | Physik - Atomphysik | Lehrerschmidt

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Reaktorgebäude

Im zylinderförmigen Reaktorgebäude mit der imposanten Kuppel ist der Reaktor untergebracht. Die massiven Wände dieses Gebäudes bestehen aus 1,2 Meter dickem Stahlbeton. Im Infozentrum KKL kann eine 1:1-Nachbildung der Betonhülle besichtigt werden. Diese schützt einerseits die Umgebung vor radioaktiver Strahlung und andererseits die Anlage vor Einwirkungen von aussen. Der Sicherheitsbehälter aus dickem Stahl, auch Containment genannt, umschliesst das Drywell und dieses das Reaktordruckgefäss.

Im Reaktorgebäude und Containment herrschen Unterdruck. Darüber hinaus kann der Reaktor dank Absperrventilen innerhalb und ausserhalb des Containments vollständig vom übrigen Teil der Anlage abgetrennt werden.

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kkg Kugel

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Dampfturbine

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In einem Kernkraftwerk wird Strom erzeugt. Und zwar durch die Spaltung von Atomkernen. Durch die Spaltung entsteht Wärme, die in Strom umgewandelt wird. Der Strom wird dann in das Stromnetz der Stadt geleitet und jeder kann ihn über die Steckdosen in der Wand nutzen.

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Die Dampfturbine nutzt die Totalenthalpie (= Summe verschiedener Energieformen) des Dampfes. Je nach Aufteilung des Enthalpiegefälles auf Leitrad und Laufrad spricht man entweder von Aktions- oder Reaktionsturbinen. Das Prinzip der Reaktionsturbine beschrieb schon im 1. Jahrhundert Heron von Alexandria, und zwar in Gestalt des Heronsballs, der zuvor schon altägyptischen Priestern bekannt gewesen war. Diese frühe Dampfturbine war Spielerei und wurde nie einer weiteren Nutzung zugeführt.[1] Im Jahr 1551 beschrieb der osmanisch-türkische Universalgelehrte Taqi ad-Din erstmals eine Dampfturbine als Antrieb für einen Drehgrillspieß. Im Abendland hatte 1629 der italienische Ingenieur Giovanni Branca als erster die Idee, heißen Dampf zum Antrieb der Schaufeln eines Turbinenrades zu verwenden, allerdings setzte er die Idee nicht in die Praxis um.

Die ersten einsetzbaren Dampfturbinen entwickelten der Schwede Carl Gustav Patrik de Laval (1883) (Aktionsprinzip) und der Engländer Charles Parsons (1884) (Reaktionsprinzip). Beide Originalmaschinen stehen im Deutschen Museum in München. Parsons war auch der erste, der eine Dampfturbine in ein Schiff, die Turbinia, einbaute. Der Vorteil der Reaktionsturbine besteht u. a. darin, dass bei entsprechender Wahl des Reaktionsgrades für Lauf- und Leitreihen dieselben Schaufelprofile verwendet werden können. Ein Nachteil ist die große Anzahl an Stufen und die daraus resultierende Länge des Läufers. Als Kompromiss zwischen der kompakten Bauweise der Laval-Turbine und dem besseren Wirkungsgrad der Parsons-Turbine entwickelten Charles Gordon Curtis in den USA und Auguste Rateau in Frankreich und Heinrich Zoelly in der Schweiz jeweils um die Jahrhundertwende mehrstufige Aktionsturbinen.

Die schwedischen Brüder Birger und Frederik Ljungström entwickelten vor dem Ersten Weltkrieg einen gegenläufigen Radialturbinentyp im Gegendruckbetrieb, der mit Leistungen mit bis zu 30 Megawatt und den Möglichkeiten des Betriebs in einem Fernwärmenetz oder auf einen Kondensator sehr flexibel einzusetzen war. Prinzipbedingt liegt die größte Leistung dieses Typs allerdings ebenfalls bei etwa 30 Megawatt; deshalb werden Ljungströmturbinen in der heutigen Zeit nicht mehr gebaut.

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Die

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Wie funktioniert ein Atomkraftwerk / Kernkraftwerk? - einfach und anschaulich erklärt

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Wie funktioniert ein Reaktor im Kernkraftwerk

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Wie funktioniert ein Reaktor im Kernkraftwerk

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Im Atomkraftwerk wird Strom durch Kernspaltung erzeugt. Durch die Spaltung des Urans wird Wasser aufgeheizt und Wasserdampf gewonnen. Der Wasserdampf treibt wiederum eine Turbine an, die an einen Generator gekoppelt ist; dieser Generator erzeugt den Strom im Kernkraftwerk.