Reaktordruckbehälter

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Reaktordruckbehälter im Kernkraftwerk Shippingport 1956

Der Reaktordruckbehälter (RDB) (auch Reaktorkessel) ist ein Behälter in einem Kernkraftwerk, in dem sich der wärmeerzeugende Reaktorkern mit den Brennelementen befindet. Er ist eine von mehreren Barrieren, die das Austreten radioaktiver Stoffe verhindern sollen (siehe Sicherheit von Kernkraftwerken).

Der Reaktordruckbehälter eines modernen Leichtwasserreaktors ist ein zylindrischer Stahlbehälter mit halbkugelförmigem Boden und Deckel, der mit den Rohrleitungen für das Kühlmittel verbunden ist. Bei einem Druckwasserreaktor (z. B. Neckarwestheim 2) hat er eine Höhe von etwa zwölf Metern und einen Innendurchmesser von etwa fünf Metern. Seine Wanddicke beträgt 25 cm. Bei Siedewasserreaktoren sind die Reaktordruckbehälter konzeptbedingt noch größer. Der Reaktordruckbehälter enthält insbesondere den Reaktorkern mit den Brennelementen sowie die als Kernbauteile bezeichneten Strukturen, welche die Brennelemente an ihrem vorgesehenen Platz fixieren (oberes und unteres Kerngitter, Brennelementkästen, etc.). Bei einem Siedewasserreaktor enthält der Reaktordruckbehälter außerdem einen Wasserabscheider/Dampftrockner, der Wassertröpfchen – welche die Turbine beschädigen könnten – aus dem erzeugten Dampf abscheidet und im RDB zurückhält. Zum Brennelementwechsel und für Wartungsarbeiten wird der obere Deckel abgehoben. Der Deckel ist mit zahlreichen vorgespannten Schraubbolzen und Muttern mit dem Druckbehälterunterteil verbunden. Als Dichtungen werden in der Regel zwei O-Ringe aus Silber verwendet.Der größte verwendete Reaktordruckbehälter befindet sich im Kernkraftwerk Krümmel und hat eine Höhe von 22,38 m, einen Innendurchmesser von 6,78 m und eine Wandstärke von maximal 18 cm. Der Reaktordruckbehälter der Leichtwasserreaktoren hat eine Restwahrscheinlichkeit des Berstens, die wegen ihrer Geringfügigkeit als irrelevant erklärt wurde, zum Beispiel von Heinrich Mandel [1]. Der Reaktordruckbehälter befindet sich mitsamt einem ihn radial umgebenden, rund zwei Meter dicken Stahlbetonzylinder, der als Strahlungsabschirmung dient (biologischer Schild), im Inneren des Sicherheitsbehälters.

Bei größeren Kernkraftwerken mit Hochtemperaturreaktoren (HTR) wurde als Reaktordruckbehälter ein vorgespannter Behälter vorgesehen, bei dem ein Bersten unmöglich ist. Beim Kernkraftwerk THTR-300 nach Rudolf Schulten war es ein Druckbehälter aus Spannbeton, der im Betrieb allerdings nicht überzeugte. Für zukünftige HTR-Kernkraftwerke wird daher auch über vorgespannte Behälter aus Stahlguss oder Sphäroguss nachgedacht.

Einzelnachweise

  1. Mandel, Heinrich: Standortfragen bei Kernkraftwerken, atw atomwirtschaft 1/1971, Seite 22 - 26

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