Leichtwasserreaktor (LWR, englisch Light Water Reactor) heißt ein Kernreaktor, bei dem sogenanntes leichtes Wasser als Kühlmittel und Moderator verwendet wird. „Leichtes Wasser“ bezeichnet dabei gewöhnliches Wasser, das überwiegend das leichteste Wasserstoffisotop Protium enthält, im Gegensatz zu schwerem Wasser. Leichtwasserreaktoren erzeugen fast 90 % der Kernenergie weltweit und bis 2023 100 % in Deutschland.
Die Atomkerne des leichten Wasserstoffs (Protonen) neigen dazu, Neutronen einzufangen. Daher ist ein im Vergleich zu Schwerwasserreaktoren größeres Reaktorvolumen und ein höherer Gehalt des Isotops Uran-235 im Kernbrennstoff nötig. Der Anreicherungsgrad des Urans muss etwa 3 bis 4 % betragen; mit Natururan (0,7 % Uran-235 und 99,3 % Uran-238) wird ein Leichtwasserreaktor nicht kritisch.
Mit der Bezeichnung Leichtwasserreaktor ist fast immer ein Leistungsreaktor, also eine Anlage zur Erzeugung von Elektrizität gemeint. Hier gibt es zwei Grundtypen des Leichtwasserreaktors: den Druckwasserreaktor (DWR) und den Siedewasserreaktor (SWR). Ihr Kernbrennstoff hat fast immer Oxidform, entweder reines Uranoxid oder Uran-Plutonium-Mischoxid. Leichtes Wasser dient jedoch auch in vielen Forschungsreaktoren als Moderator und Kühlmittel. Druckwasserreaktoren sind die weltweit meistverbreitete Form (2/3 der installierten Leistung). In manchen Ländern, wie Frankreich, werden ausschließlich DWR betrieben.
Geschichte Bearbeiten
Das erste Kernkraftwerk mit Siedewasserreaktor weltweit war das Kernkraftwerk Vallecitos, gebaut und betrieben von General Electric, 1957. Das erste Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor weltweit war das Kernkraftwerk Shippingport, gebaut von Westinghouse zusammen mit Naval Reactors (damals AEC) in Nachfolge der U-Boot-Reaktoren, 1958.
Das weltweite erste Großkernkraftwerk mit Druckwasserreaktor der 1300-MW-Klasse war das deutsche Kernkraftwerk Biblis A, gebaut von der Kraftwerk Union AG (KWU), 1975. Die Weiterentwicklung und aktueller Stand der Technik ist der EPR.
Siehe auch Bearbeiten
Literatur Bearbeiten
- IAEA: Advanced Large Water Cooled Reactors. 2020 Edition Auflage. IAEA, Vienna 2020 (englisch, iaea.org [PDF]).
Weblinks Bearbeiten
- IAEA: Advanced Reactor Information System (ARIS). Abgerufen am 30. Juni 2023 (englisch, Übersicht zu aktuellen Reaktortypen).
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ PRIS - Reactor status reports - In Operation & Suspended Operation - By Type. IAEA, abgerufen am 19. Mai 2023.
- Jeremy Hampshire: The legacy of the Shippingport Atomic Power Station. American Nuclear Society, 26. Mai 2023, abgerufen am 30. Juni 2023 (englisch).
- Shippingport Nuclear Power Station. American Society of Mechanical Engineers, abgerufen am 30. Juni 2023 (englisch, Siehe die zitierte Broschüre dort.).