Kernbrennstoff

Erweiterte Suche

Ende eines Brennstabes und ungebrauchte Uranoxid-Pellets

Kernbrennstoffe sind Materialien, die zur Kernspaltung in Kernreaktoren eingesetzt werden.

Solche Stoffe sind vor allem Uran-235 und Plutonium-239, die meist in Oxidform vorliegen. Natururan besteht zu rund 99,3 Prozent aus dem Uranisotop Uran-238 und zu rund 0,7 Prozent aus Uran-235. Da in Kernreaktoren aber lediglich das Uran-235 „verbrannt“ wird, muss je nach Reaktortyp das Natururan unterschiedlich stark mit Uran-235 angereichert werden, damit der Reaktor kritisch wird. In vielen Reaktoren darf auch Mischoxid (MOX), ein Gemisch aus Uran- und Plutoniumoxid, als Kernbrennstoff verwendet werden.

Reaktortypen mit geeignetem Moderator und Kühlmittel können mit Natururan betrieben werden, z.B. die CANDU-Reaktoren.

In jedem uranbefüllten Reaktor findet auch die Transmutation von Uran-238 in Plutonium-239 statt. Auch ohne Aufbereitung und ohne Befüllung mit MOX nutzt ein Uranreaktor indirekt also immer auch Plutonium als Brennstoff.

Uran-233, ein Brennstoff, der aus dem häufig vorkommenden Thorium erbrütet werden kann, hat bisher keine wirtschaftliche Bedeutung.

Im Kernbrennstoff eines Reaktors erfolgen im Betrieb Kernspaltungs-Kettenreaktionen, bei denen Energie in Form von Wärme freigesetzt wird. Bei Kernkraftwerken wird aus dieser thermischen Energie dann elektrische Energie gewonnen.

Der Umgang mit Kernbrennstoffen ist gesetzlich z. B. durch das deutsche Atomgesetz geregelt (siehe auch Kernmaterialüberwachung).

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

12.10.2021
Kometen und Asteroiden
Lerne die 42 kennen: Einige der größten Asteroiden fotografiert
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Astronom:innen 42 der größten Objekte im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter abgelichtet.
06.10.2021
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Forschungsteam beobachtet eigenes Magnetfeld bei Doppellagen-Graphen
Normalerweise hängt der elektrische Widerstand eines Materials stark von dessen Abmessungen und elementarer Beschaffenheit ab.
05.10.2021
Festkörperphysik | Quantenphysik
Neue Art von Magnetismus in Kult-Material entdeckt
Ein internationales Wissenschaftsteam macht eine wegweisende Entdeckung in Strontiumruthenat.
30.09.2021
Kometen_und_Asteroiden | Planeten
Bombardement von Planeten im frühen Sonnensystem
Vesta, der größte Asteroid unseres Sonnensystems, war sehr viel früher einer umfangreichen Einschlagserie großer Gesteinskörper ausgesetzt als bislang angenommen.
30.09.2021
Plasmaphysik | Teilchenphysik
Strahldiagnostik für zukünftige Beschleuniger im Tischformat
Seit Jahrzehnten wurden Teilchenbeschleuniger immer größer - Seit einigen Jahren gibt es jedoch eine Alternative: „Teilchenbeschleuniger im Tischformat“, die auf der Laseranregung von Kielwellen in Plasmen (laser wakefield) basieren.
24.09.2021
Quantenoptik
Winzige Laser, die wie einer zusammenwirken
Israelische und deutsche Forscher:innen des Exzellenzclusters ct.
23.09.2021
Teilchenphysik
Den Geheimnissen eines exotischen Kerns auf der Spur
Berechnungen des exotischen, experimentell schwer zugänglichen Kerns Zinn-100 mit neuesten ab-initio theoretischen Methoden liefern verlässliche Ergebnisse.
23.09.2021
Monde
Mond: Scharfer Blick in dunkle Krater
Dauerhaft verschattete Mondkrater enthalten Eis, lassen sich jedoch nur schlecht ablichten.
22.09.2021
Schwarze_Löcher | Astrophysik
Wie man einen Quasar wiegt
Astronomen haben erstmalig erfolgreich eine neue Methode zur Bestimmung der Massen von schwarzen Löchern in Quasaren erprobt.
22.09.2021
Quantenphysik
Quantenkryptographie-Rekord mit höherdimensionalen Photonen
Quantenkryptographie ist eine der erfolgversprechendsten Quantentechnologien unserer Zeit.