Abbrand (Kerntechnik)

Unter dem Begriff Abbrand versteht man in der Kernenergietechnik die Menge an Wärmeenergie, die pro Masseneinheit in einem Brennelement erzeugt wurde. Der Abbrand wird meist in Gigawatt-Tagen pro Tonne Schwermetall (GWd/t SM) ausgedrückt.

Beim Abbrand eines schwach angereicherten Brennelementes (links) sinkt der Anteil an U235, neue Elemente entstehen

Der aktuell vorliegende Abbrand ist auch ein Maß dafür, wie stark der Brennstoff bereits verbraucht ist. Der Verbrauch kommt dadurch zustande, dass im Laufe der Zeit durch die Kernspaltungen die Konzentration spaltbarer Uran-235-Kerne in den Brennelementen immer mehr abnimmt. Ein Teil des Konzentrationsabfalls wird durch die Entstehung von spaltbarem Plutonium-239 kompensiert. Kurz gesagt: Durch die Spaltung von U-235-Kernen wird der Vorrat an U-235 in den Brennelementen verbraucht – „er brennt ab“. Außerdem hat auch die Entstehung von Spaltprodukten Einfluss auf die Reaktivität des Reaktorkernes. Hierbei sind insbesondere Spaltprodukte von Bedeutung, die einen hohen Einfang-Wirkungsquerschnitt für Neutronen haben. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang vor allem das Edelgas Xenon und das Metall Samarium.

Heute werden in Leichtwasserreaktoren durchschnittliche Abbrände von etwa 40-55 GWd/t SM, erreicht, aus Schweizer Anlagen sind Spitzenabbrände einzelner Elemente bis 105 GWd/t SM belegt [1]. Die Brennelementehersteller streben für Druckwasserreaktoren mittels modifizierter, hochabbrandfähiger Brennelemente eine Erhöhung des durchschnittlichen Abbrandes bis 75 GWd/t SM an[2]. Noch höhere Abbrände erreicht man derzeit in Hochtemperaturreaktoren und in Brutreaktoren. In Magnox-Reaktoren und in den kanadischen Candu-Reaktoren sind die Entladeabbrände wegen der geringeren Anfangsanreicherung naturgemäß niedriger.

Die Forschung verspricht sich von neuen Reaktorkonzepten stark erhöhte Abbrandraten bis zu 500 GWd/t SM[3].

Quellen

  1. http://www.vpe.ch/pdf/1179834222-psi_teil_9.pdf
  2. http://www.areva-np.com/common/liblocal/docs/anp_magazine/ANP_MAG_N4_de.pdf
  3. http://www.world-nuclear.org/info/inf33.html

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Abbrand — Das Wort Abbrand bezeichnet: Abbrand (Kerntechnik), eine Rechengröße in der Kerntechnik Abbrand (Metallurgie), eine Bezeichnung für Metallverlust aus der Metallurgie Abbrand (Feststoffverbrennung), die Art der Verbrennung bei groben Feststoffen …   Deutsch Wikipedia

  • Abbrand — Ạb|brand 〈m. 1u〉 1. 〈Hüttenw.〉 1.1 Rückstand beim Rösten 1.2 Metallverlust durch Verbrennung 2. 〈Chem.〉 Verbrennung von Feststoffen in der Raketentechnik 3. 〈Kerntech.〉 Abnahme der Menge des spaltbaren Kernbrennstoffes infolge des Reaktorbetriebs …   Universal-Lexikon

  • Nuklearer Abbrand — Unter dem Begriff Abbrand versteht man in der Kerntechnik die Menge an Wärmeenergie, die pro Masseneinheit in einem Brennelement erzeugt wurde. Der Abbrand wird meist in Gigawatt Tagen pro Tonne Schwermetall (GWd/t SM) ausgedrückt. Beim Abbrand… …   Deutsch Wikipedia

  • Kernkraftwerk Hamm-Uentrop — Die Artikel Kernkraftwerk THTR 300 und Hochtemperaturreaktor überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne …   Deutsch Wikipedia

  • SUR-100 — Der Siemens Unterrichtsreaktor (SUR) ist ein Nullleistungsreaktor mit einer Dauerleistung von 0,1 Watt und einer Spitzenleistung von 1 Watt, der zu Unterrichtszwecken dient. Als Kernbrennstoff werden ca. 3,4 kg Uran verwendet, wobei Uran235 auf… …   Deutsch Wikipedia

  • SUR100 — Der Siemens Unterrichtsreaktor (SUR) ist ein Nullleistungsreaktor mit einer Dauerleistung von 0,1 Watt und einer Spitzenleistung von 1 Watt, der zu Unterrichtszwecken dient. Als Kernbrennstoff werden ca. 3,4 kg Uran verwendet, wobei Uran235 auf… …   Deutsch Wikipedia

  • THTR — Die Artikel Kernkraftwerk THTR 300 und Hochtemperaturreaktor überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne …   Deutsch Wikipedia

  • THTR-300 — Die Artikel Kernkraftwerk THTR 300 und Hochtemperaturreaktor überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne …   Deutsch Wikipedia

  • THTR 300 — Die Artikel Kernkraftwerk THTR 300 und Hochtemperaturreaktor überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne …   Deutsch Wikipedia

  • THTR Hamm-Uentrop — Die Artikel Kernkraftwerk THTR 300 und Hochtemperaturreaktor überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”