Kernspaltung : Kernspaltung ist der Prozess, bei dem der Kern eines schweren Atoms wie Uran oder Plutonium von einem Neutron bombardiert wird, wodurch er sich in kleinere Kerne aufspaltet und zusätzliche Neutronen und eine große Menge an Energie in Form von Wärme freisetzt.

Reaktionskontrolle : Um den Spaltungsprozess unter Kontrolle zu halten, wird ein Reaktionskontrollsystem eingesetzt. Normalerweise werden neutronenabsorbierende Materialien wie Graphit oder Bor um den Reaktor herum platziert, um die Anzahl der Neutronen zu regulieren und die Kettenreaktion auf einem kontrollierten Niveau zu halten.

Hitzeentwicklung : Die bei der Spaltung in Form von Wärme freigesetzte Energie wird zur Erwärmung von Wasser und zur Erzeugung von Dampf verwendet. Dieser Dampf wird zu einer Turbine geleitet, die mit einem Generator verbunden ist. Wenn der Dampf die Turbinenschaufeln antreibt, dreht er den Generator und erzeugt Strom.

Kühlung : Kernreaktoren müssen gekühlt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Normalerweise wird Wasser als Kühlmittel verwendet. Es nimmt die bei der Spaltreaktion entstehende Wärme auf und führt diese Wärme durch ein Kühlsystem ab.

Sicherheit : Kernkraftwerke sind mit mehreren Sicherheitssystemen ausgestattet, um Unfälle zu vermeiden und Risiken im Falle eines Vorfalls zu minimieren. Dazu gehören Notkühlsysteme, Sicherheitssysteme zur Eindämmung der Strahlung im Falle eines Lecks und Verfahren zur Entsorgung radioaktiver Abfälle.

Abfallwirtschaft : Ein wichtiger Aspekt der Kernenergie ist die Entsorgung radioaktiver Abfälle, die bei der Spaltung entstehen. Diese Abfälle müssen über extrem lange Zeiträume sicher gelagert werden, um die Risiken für die Umwelt und die öffentliche Gesundheit zu minimieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kernenergie durch den Prozess der Kernspaltung erzeugt wird, bei dem Energie in Form von Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme wird dann durch ein Dampferzeugungssystem und Turbinen in Strom umgewandelt.

Kernreaktor :
Der Kernreaktor ist das Herzstück der Anlage, in der die Kernspaltungsreaktionen stattfinden. Es enthält Kernbrennstoff wie angereichertes Uran oder Plutonium sowie Moderatoren und Reaktorsteuerungen zur Regulierung von Kernreaktionen.

Dampferzeuger :
Der Dampferzeuger ist dafür verantwortlich, die vom Reaktor erzeugte Wärme in Dampf umzuwandeln. Es besteht aus mehreren Rohren, durch die das vom Reaktor erwärmte Wasser zirkuliert. Dieses Wasser wird in Hochdruckdampf umgewandelt, der zur Turbine geleitet wird.

Dampfturbine :
Die Dampfturbine ist mit dem Dampferzeuger verbunden. Wenn der vom Dampferzeuger erzeugte Hochdruckdampf in die Turbine eintritt, dreht er die Turbinenschaufeln. Diese Rotation wandelt die thermische Energie des Dampfes in mechanische Energie um.

Generator :
Der Generator ist mit der Turbine verbunden und wandelt die mechanische Energie, die durch die Rotation der Turbine entsteht, in elektrische Energie um. Es arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.

Kühlsystem :
Kernkraftwerke sind mit Kühlsystemen ausgestattet, um die vom Reaktor erzeugte Wärme abzuführen. Dies kann Kühltürme, Kühlwasserkreisläufe, Wärmetauschersysteme und mehr umfassen.

Sicherheitssysteme :
Kernkraftwerke sind mit mehreren Sicherheitssystemen ausgestattet, um Unfälle zu vermeiden und Risiken im Falle eines Vorfalls zu minimieren. Dazu gehören Reaktorkontrollsysteme, Notkühlsysteme, Sicherheitssysteme zur Eindämmung der Strahlung im Falle eines Lecks und elektrische Backup-Systeme.

Kontroll- und Überwachungssystem :
Kernkraftwerke sind mit ausgeklügelten Steuerungs- und Überwachungssystemen ausgestattet, um die Reaktorleistung, die Strahlungswerte, die Sicherheitsbedingungen usw. kontinuierlich zu überwachen.

Lagerung von Atommüll :
Kernkraftwerke müssen die radioaktiven Abfälle entsorgen, die bei der Kernspaltung entstehen. Dabei geht es um die sichere Lagerung radioaktiver Abfälle in geeigneten Anlagen.

Druckwasserreaktoren (PWRs) :
Druckwasserreaktoren sind die am häufigsten verwendeten Reaktortypen, die in Kernkraftwerken auf der ganzen Welt eingesetzt werden. Sie verwenden Druckwasser als Kühl- und Moderationsmittel. Das vom Reaktor im Primärkreislauf erhitzte Wasser wird unter hohem Druck gehalten, um ein Sieden zu verhindern. Diese Wärme wird dann über einen Wärmetauscher an einen Sekundärkreislauf übertragen, um Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt, die mit einem Generator verbunden ist, der Strom erzeugt.

Siedewasserreaktoren (BWR) :
Siedewasserreaktoren ähneln Druckwasserreaktoren, aber in diesem Fall wird das Wasser im Inneren des Reaktors im Primärkreislauf kochen gelassen. Der erzeugte Dampf wird direkt zum Drehen der Turbine verwendet, ohne dass ein Sekundärkreislauf erforderlich ist. Diese Reaktoren werden häufig in Kernkraftwerken verwendet, die von General Electric entwickelt wurden.

Schwerwasserreaktoren (CANDU) :
Schwerwasserreaktoren, auch bekannt als Kanada-Deuterium-Uran-Reaktoren (CANDU), verwenden schweres Wasser (mit Deuteriumwasserstoff) als Moderator und leichtes Wasser als Kühlmittel. Sie werden hauptsächlich in Kanada und einigen anderen Ländern verwendet. Diese Reaktoren können Natururan als Brennstoff verwenden, was sie in Bezug auf die Brennstoffversorgung flexibel macht.

Schnelle Neutronenreaktoren (FNR) :
Schnelle Neutronenreaktoren verwenden schnelle Neutronen anstelle von thermischen Neutronen, um Spaltreaktionen im Kernbrennstoff zu verursachen. Sie können verschiedene Arten von Brennstoffen verwenden, darunter Uran und Plutonium. Schnelle Reaktoren haben das Potenzial, mehr Brennstoff zu produzieren, als sie verbrauchen, was sie für die langfristige Energieerzeugung und die Entsorgung nuklearer Abfälle attraktiv macht.

Flüssigsalzreaktoren (MSR) :
Flüssigsalzreaktoren sind eine aufstrebende Technologie, bei der geschmolzene Salze als Brennstoff und als Kühlmittel verwendet werden. Sie bieten potenzielle Sicherheits- und Effizienzvorteile sowie die Möglichkeit, Kernbrennstoffe in höheren Konzentrationen zu verwenden, wodurch die Menge des produzierten Atommülls reduziert werden könnte.