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LEXIKON

Hochtemperaturrektor

Abkürzung HTR
Hochtemperaturreaktor (Schema)
Hochtemperaturreaktor
Als Brennstoff wird ein Gemisch aus Uran und dem häufigeren Thorium im Verhältnis 1 : 10 verwendet. Aufgrund der hohen Betriebstemperaturen muss der Brennstoff anders verpackt werden als in gewöhnliche Brennstäbe. Uran und Thorium werden deshalb zu faustgroßen Brennstoffkugeln verarbeitet, die jeweils von einer dichten Schicht aus Graphit umgeben und somit äußerst fest sind. Außerdem schmelzen solche Brennelemente wegen des Mantelmaterials erst bei 3500 °C. Ein außer Kontrolle geratener Reaktor erreicht aber höchstens 2500 °C, so dass der Hochtemperaturreaktor als gefeit gegen eine Kernschmelze gilt. Die Brennstoffkugeln werden im Druckgefäß zu einem Haufen aufgeschüttet und heizen, wenn die Kettenreaktion anläuft, das Edelgas Helium auf. Das Helium gibt seine Wärme über einen Wärmetauscher an einen Kreislauf mit Wasserdampf ab, der in die Turbine der Anlage geleitet wird. Der Dampf wird bis zu 550 °C heiß
ein Kernreaktor, der als Weiterführung der in England und Frankreich begründeten Gasreaktorlinie anzusehen ist und durch einen Helium-Gasstrom mit Auslasstemperaturen von 750950 °C gekühlt wird. Hochtemperaturreaktoren sind gekennzeichnet durch beschichtete Partikel (Coated particles) als Brennstoff, die in Graphitkugeln gasdicht eingebettet sind, sowie durch Verwendung eines Spannbetonbehälters, in den der primäre Gaskühlkreis voll eingegliedert ist. Die Hochtemperaturreaktoren in Jülich (AVR, 15 MWel, 19671988), in Fort-St. Vrain (Colorado, 342 MWel, 19771991) und in Schmehausen bei Hamm (Kugelhaufenreaktor, 307 MWel, 19851989) sind nicht mehr in Betrieb. Der Hochtemperaturreaktor zeichnet sich besonders durch folgende Eigenschaften aus: geringe Spaltproduktfreisetzung, geringe Strahlenbelastung für das Personal, hohe systembedingte Sicherheit, hoher thermischer Wirkungsgrad, Prozesswärme verwendbar für Kohlevergasung.
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