China hat gerade gestartet (zusätzlich zu denen von erneuerbar e Kernfusion) eine weitere Herausforderung für die Welt der Energie: ein Kernreaktor, der nicht schmelzen kann. Buchstäblich. Dank passiver Sicherheit verspricht dieses technologische Juwel sicherer denn je und für immer zu sein. Zu schön um wahr zu sein? Vielleicht nicht. Lass mich dir sagen.
Atomkraft, die nicht gruselig ist (zumindest auf dem Papier)
Das Szenario: Diesmal seid ihr dran, Nimby-Freunde. Ein Atomkraftwerk in Ihrem Hinterhof. Erschreckend, oder? Nun, vielleicht ist es an der Zeit, unsere Vorurteile zu überdenken. China hat gerade einen Reaktor aus dem Verkehr gezogen, der harmloser zu sein verspricht als ein Mikrowellenherd. Das Geheimnis? Passive Sicherheit.
Das Herzstück dieser Entwicklung wird als Kugelbettreaktor bezeichnet Kieselbett für Freunde. Und sein Name ist tatsächlich High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module (HTR-PM für Freunde). Anstelle herkömmlicher Uranstäbe verwendet dieser Reaktor Brennstoffperlen. Es ist, als hätte man sich entschieden, statt mit nur einem großen Kracher zu spielen, Tausende kleiner Pop-Pops zu verwenden. Weniger Boom, mehr Sicherheit.
Bisher verfügte jeder kommerzielle Reaktor außer HTR-PM über ein Notkühlsystem. Aufgrund der inhärenten Sicherheit gibt es in der HTR-PM-Anlage jedoch kein Notkernkühlsystem.
Zhe Dong, Tsinghua Universität
Übersetzung: Dieser Reaktor ist so sicher, dass er nicht einmal ein Notkühlsystem benötigt. Es ist, als hätte man ein Auto ohne Bremsen, weil … nun ja, weil es sie nicht braucht.
HTR-PM-Reaktor, die 5 entscheidenden Faktoren der passiven Sicherheit
- Raffreddamento naturale: Fällt das Kühlsystem aus, kühlt sich der Reaktor selbst ab, ohne dass Strom oder menschliches Eingreifen erforderlich ist.
- Sicherer Kraftstoff: Verwendet Graphitkugeln mit speziellen Partikeln, die das radioaktive Material auch bei sehr hohen Temperaturen enthalten.
- Begrenzte Höchsttemperatur: Auch bei völligem Kühlverlust überschreitet die maximale Kraftstofftemperatur 1620 °C nicht und bleibt damit unter dem Schmelzpunkt. Dadurch entfällt die Gefahr einer Kernschmelze.
- Kein menschliches Eingreifen erforderlich: Im Falle eines Unfalls sind keine Eingriffe von Bedienern oder aktiven Sicherheitssystemen erforderlich, um den Reaktor in einen sicheren Zustand zu bringen.
- Graphitmoderator: Graphit hilft, die Kernreaktion auf natürliche Weise zu kontrollieren.
Das Experiment, das Wissenschaftler (vor Freude) zum Zittern brachte.
Wie können die Techniker so sicher sein, dass es funktioniert, dass dieser Reaktor von selbst abkühlt und wenn ja, von selbst abschaltet? Ganz einfach: Sie haben es bereits getan. Ja, du hast es richtig verstanden. Sie nahmen diesen Megareaktor, ließen ihn auf Hochtouren laufen und dann ... klick! Sie haben den Stecker gezogen. Na ja, es ist etwas komplexer, aber Die komplette Studie verlinke ich hier wenn Sie tiefer in die Materie eintauchen möchten.
Zurück zu den Tests: In einem normalen Reaktor wäre das Abschalten gleichbedeutend mit dem Rufen von „Feuer!“. in einem überfüllten Theater. Chaos. Und wie verhielt sich der HTR-PM-Reaktor? Es ging einfach zur Ruhe und kühlte innerhalb von 35 Stunden leise ab. Ich habe es gesagt: passive Sicherheit. Es ist, als hätte man einen Schnellkochtopf, der, anstatt zu explodieren, beschließt, ein Nickerchen zu machen, wenn man ihn auf dem Herd stehen lässt.
Anatomie eines Reaktors
So funktioniert es ganz einfach:
- Kraftstoff: Verwendet kleine Graphitkugeln, die Kernbrennstoff enthalten.
- Kühlung: Ein Gas namens Helium zirkuliert im Reaktor, um ihn zu kühlen.
- Hitzeproduktion: Brennstoffkugeln werden durch Kernreaktionen sehr heiß.
- Wärmeübertragung: Heißes Helium strömt durch Rohre, erhitzt Wasser und verwandelt es in Dampf.
- Stromerzeugung: Der Dampf treibt eine Turbine an, die an einen Generator angeschlossen ist und Strom erzeugt.
Wichtige Funktionen:
- Er ist sicherer als andere Reaktoren, da er nicht schmelzen kann.
- Es kann modular aufgebaut werden und ist dadurch flexibler.
- Produziert weniger radioaktiven Abfall.
- Es kann nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch zum Heizen von Gebäuden oder zur Herstellung von Wasserstoff genutzt werden.
China macht einen Knall (aber ohne Knall)
Achtung, denjenigen, die es noch nicht wissen, sei gesagt: Das Ding ist kein Laborspielzeug. Es handelt sich um einen vollwertigen Reaktor, der seit Dezember 2023 in der Provinz Shandong in Betrieb ist.
China spielt nicht einfach nur den „Zauberlehrling“ der Atomkraft. Es definiert die Spielregeln neu. Aber wie immer ist Vorsicht geboten. Er ist derjenige, der es predigt Mamdouh El-Shanawany, ehemaliges Mitglied der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA): weist darauf hin, dass mehr Daten benötigt werden. Wir erleben die ersten Minuten eines Films, der viel verspricht, aber wir wollen den gesamten Film sehen, bevor wir ihn als Meisterwerk bezeichnen.
Passive Sicherheit: Ist die Atomkraft der Zukunft so sicher wie das Trinken eines Glases (sauberes) Wasser?
Passive Sicherheit ist nicht nur ein Fachbegriff. Es ist ein Versprechen: das Versprechen sauberer Energie ohne den Albtraum eines anderen Fukushima, oder ein anderes Tschernobyl. Das Versprechen, einen Löwen mit dem Temperament einer Hauskatze in unser Zuhause zu bringen.
Natürlich wird es Jahre dauern, bis diese Technologie weit verbreitet ist (falls dies jemals der Fall sein sollte). Und ja, es wird immer Skeptiker geben. Aber jetzt wollen wir diesen Moment der Möglichkeit genießen. Um zu verstehen, was eine „Kernschmelze“ ist, müssen Sie eines Tages einfach googeln (oder andere Systeme fragen), um zu verstehen, was eine „Kernschmelze“ ist. Und das, skeptische und nichtskeptische Freunde, wird wirklich ein Sieg für alle sein.
