Die Weltenergievorräte - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 120

Die Weiterentwicklung des weltweit eingeführten Leichtwasserreaktors wird von der
Firma Areva in Frankreich vorangetrieben. Sie verfolgt das Konzept des EPR-Reaktors
(European Pressurized Water Reactor), es handelt sich also um einen Druckwasserreaktor.
Die wesentlichen Merkmale des EPR-Reaktors sind:
1. Ein Auffangbecken für die Kernschmelze (siehe Abschn. 5.5 ) , so dass diese den Sicher-
heitsmantel des Reaktors nicht durchdringen kann, sollte es je zu einem derartigen
Unfall kommen.
2. Redundante Kühleinrichtungen, die den Totalausfall der Kühlanlage ausschließen.
3. Vermeidung der Bildung von freiem Wasserstoff bei Überhitzung des Kühlwassers.
4. Ausführung des Reaktorgebäudes in doppelschaliger Bauweise mit Berstschutz bei äu-
ßeren Einwirkungen und Dichtheit gegen Gasaustritt.
Durch diese Maßnahmen soll der EPR-Reaktor 5mal sicherer werden als der deutsche
DWR-Reaktor vom Typ Biblis B. Bekannt sind Pläne in Frankreich, Finnland und China,
Kernkratanlagen mit dem EPR-Reaktor zu errichten.
Mehrere Reaktorkonzepte außerhalb Europas basieren auf der Brütertechnologie, nur
zwei von ihnen sollen vorgestellt werden.
• Der He-gekühlte Hochtemperaturreaktor (HTR)
Dieses Konzept ist nicht wirklich neu, denn es wurde in den Jahren 1960-1980 von
der KFA-Jülich entwickelt. Der erste Prototyp eines HTR-Reaktors in Hamm-Uen-
trop nahm 1983 seinen Betrieb auf. Er wurde nach 5 Jahren wieder abgeschaltet, ohne
dass während des Betriebs entscheidende technische Mängel autraten. Seitdem wird
an der Fortentwicklung des HTR-Konzepts in vielen Ländern gearbeitet, besonders
in den USA, aber auch in Japan und China. Man kann davon ausgehen, dass dieser
Reaktortyp die Mehrzahl der in diesen Ländern zu errichtenden Kernreaktoren bildet,
denn er ist wohl der einzige Typ, bei dem eine Kernschmelze und die Freisetzung von
Radioaktivität in die Umgebung prinzipiell ausgeschlossen sind.
Das Bauprinzip eines HTR unterscheidet sich von dem eines Leichtwasserreaktors in
mehreren Aspekten:
1. Die Brennelemente sind Kugeln aus Graphit (C) mit einem Durchmesser von 60
mm. Diese Kugeln sind mit einer Schicht aus Siliziumkarbid (SiC) überzogen, in
ihrem Inneren enthalten sie etwa 20.000 kugelförmige Brennstoteilchen mit ei-
nem Durchmesser von 1 mm, siehe Abb. 5.8 . Jedes Brennstoteilchen besteht aus
drei Kugelschalen, die den Kugelkern aus Kernbrennstoff (meistens UO mit ei-
nem Anreicherungsgrad von mehr als 10% U) umgeben. Von innen nach außen
bestehen diese Schalen aus Pyrokohlenstoff (C), Siliziumkarbid (SiC) und wieder
Pyrokohlenstoff (C). Die Verwendung dieser Werkstoffe garantiert, dass die Brenn-
elemente bis zu Temperaturen von 2100 °C thermisch, chemisch und mechanisch
stabil bleiben undpraktisch keine Spaltprodukte in die Umgebung gelangen. Derho-
he Anreicherungsgrad von U in den Brennstoteilchen, der durch die Bauweise