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Barrieren

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Übliche Bezeichnung für die Barrieren im Kernkraftwerk, die undurchlässig sind für radioaktive und giftige Stoffe wie Uran und Plutonium.

Druckwasserreaktor und Siedewasserreaktor besitzen fünf verschiedene Barrieren:

  1. Die erste Barriere ist durch die Einbindung der spaltbaren Isotope in ein Molekular- oder Kristallgitter gegeben.
  2. Die nächste Barriere ist die Umhüllung der Brennelemente, bestehend aus der Speziallegierung Zirkaloy, zu nennen, die den Kernbrennstoff gasdicht umschließt; sie ist die äußere Barriere bei der Handhabung der Brennelemente innerhalb des Kernkraftwerkes oder anderer nukleartechnischer Anlagen.

  3. Umschlossen werden die Brennelemente von dem Reaktorgefäß des Kernreaktors, dessen Dichtigkeit einen weiteren Schutzmantel zwischen Kernbrennstoff und Biosphäre bildet.
  4. Für die Rückhaltung der Spaltstoffe, die bei einem Versagen der ersten drei Barrieren freigesetzt würden, dient das Containment, eine üblicherweise aus einer 60mm dicken Stahlhaut gefertigte Hohlkugel, die einen Durchmesser von etwa 60m besitzt. Sie umschließt den eigentlichen Reaktor, die Dampferzeuger, das Abklingbecken sowie viele Hilfsaggregate einschließlich einzelner Komponenten des Notkühlsystems. Die Durchführungen von Versorgungs- und Meßleitungen sind so konstruiert, daß sie ensprechend hohe Dichtigkeiten und mechanische Festigkeiten aufweisen. Zugang für Personal und der Transport von Material sind üblicherweise durch eine Personenschleuse, zwei Notschleusen und eine Materialschleuse möglich, die ebenfalls im geschlossenen Zustand eine hohe Dichtigkeit gegenüber den bei einem Unfall eventuell freigesetzten radioaktiven Stoffen haben.

  5. Die letzte Barriere ist die Beton-Außenhülle des Reaktorgebäudes, die in ihrer Form dem Containment angepaßt ist und die für Kernreaktoren typische Silhouette geprägt hat. Diese Betonhülle mit einer Stärke von etwa zwei Metern hat zwei Aufgaben:
    • sie soll das Innere des Reaktorgebäudes vor mechanischen Beschädigungen durch beispielsweise ein abgestürztes (Zivil-)Flugzeug oder terroristische Angriffe schützen und
    • bei einem Reaktorunfall den Austritt radioaktiver Strahlung und Isotope verhindern.

In den Brennelementen für Kugelhaufenreaktoren sind ebenfalls zwei Barrieren in das Brennelement ,,eingebaut``: Einmal die Umhüllung der eigentlichen, nur etwa einen Millimeter großen Brennstoffkügelchen und dann noch die Umhüllung der einige Zentimeter großen Brennelementkugeln.

Bei den Reaktoren des Typs RBMK sind hingegen nur die Barrieren 1, 2 und 5 vorhanden, wobei letztere, die Betonhülle, nicht für eine hohe Druckfestigkeit ausgelegt ist.


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