Glossar zum Thema

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Begriff Definition
Instrumentation and Control System
I & C-System
Die I&C-Systeme sind die Steuer- und Regelsysteme von Kernkraftwerken (KKW). Sie beinhalten Detektoren für unterschiedliche Bereiche der Anlage, etwa zur Messung von Temperaturen, Druck, Füllständen, Neutronenfluss oder Aktivität . Die gemessenen Werte werden durch Datenleitungen an zentrale Computersysteme weitergegeben. Dort wird das Kraftwerk in den wichtigen Funktionen geregelt. Steuerkabel führen zu unterschiedlichen Steuersystemen wie Ventilen, Regelstabantrieben, Pumpen, Erregern und Signalanlagen. Die I&C-Systeme müssen sehr ausfallsicher und zum Teil auch mehrfach (redundant) ausgelegt sein, um einen sicheren Betrieb des Kraftwerks zu ermöglichen. Fehler in Computersystemen oder Programmen könnten zu Fehlsteuerungen und zu Fehlfunktionen bis hin zum Versagen mancher Komponenten führen.
Interface-Problem
Probleme, die bei der Vermischung unterschiedlicher, etwa westlicher und ehemaliger sowjetischer ( Reaktor )-Technologie auftreten können, heißen Interface-Probleme. In erster Linie gilt das Interface-Problem für elektronisch nicht oder nur bedingt kompatible Komponenten und Prüfverfahren. Bei den Kraftwerksumrüstungen beispielsweise von Mochovce oder Temelin durch die Firma Westinghouse, waren und sind solche Interface-Probleme zu berücksichtigen.
Ion
Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Teilchen, Molekül oder Atom . Man unterscheidet zwischen positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen. Ionen entstehen durch Einfang oder Ablösung von Elektronen der Atomhülle .
Ionisierende Strahlen
Ionisierende Strahlen bedeuten allgemein radioaktive Strahlung . Dabei muss die Energie der Strahlen ausreichen, um Elektronen von Molekülen oder von Atomen aus der Hülle zu schlagen und somit elektrisch geladene Ionen zu erzeugen. Ionen sind chemisch zumeist sehr aktiv. Sie können biologische Strahlenschäden erzeugen, wenn sie im Körper entstehen.
Isotope
Die Materie wird mit Hilfe des Periodensystems der Elemente nach D. I. Mendelejew (1834–1907) und L. Meyer (1830-1895) eingeteilt. Dieses System ordnet die chemischen Elemente nach ihrer Kernladungszahl (Anzahl der positiv geladenen Protonen im Atomkern ). Atome eines Elements können sich aber in der Anzahl der im Kern enthaltenen Neutronen unterscheiden. Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen und unterschiedlicher Anzahl von Neutronen im Atomkern werden als Isotope des jeweiligen chemischen Elements bezeichnet. Verschiedene Isotope eines chemischen Elements unterscheiden sich in ihren chemischen Eigenschaften praktisch nicht.
Kernbrennstoff
Siehe Brennstoff
Kernenergie
Unter Kernenergie versteht man umgangssprachlich die Energieerzeugung unter Verwendung der Kernspaltung.
Kerninventar
Kerninventar bezeichnet die Inhaltsstoffe eines Reaktors . Darunter versteht man die Menge an Kernbrennstoff , Moderator , Absorbermaterial und Kühlmittel. Das Kerninventar eines durchschnittlichen Leistungsreaktors entspricht einigen Milliarden Curie an Radioaktivität .
Kernkraftwerk
KKW
Ein KKW benutzt Kernkräfte, das sind Bindungskräfte von Atomkernen , zur Strom- über Wärmeerzeugung. Als Kernbrennstoff dient zumeist Uran . Die Uranatome werden durch Beschuss mit Neutronen im Reaktor gespalten. Sie setzen dabei relativ viel Energie frei. Diese verwendet man zur Dampferzeugung . Bei der Kernspaltung werden Neutronen mit hoher Energie (schnelle Neutronen) freigesetzt. Durch den Moderator werden diese schnellen Neutronen abgebremst (thermalisiert) und bewirken neue Spaltungen, wenn sie auf einen 235U -Kern treffen und eingefangen werden. Wie bei einem konventionellen Wärmekraftwerk wird die im Dampf gespeicherte Wärmeenergie über eine Turbine in Bewegungsenergie umgesetzt. Die Turbine ist als Turbogenerator mit einem Generator gekoppelt, der elektrischen Strom produziert. Es gibt verschiedene Kriterien, nach denen Kernkraftwerke klassifiziert werden. Dazu zählen: Leistung, Bauart des Reaktors, Geschwindigkeit der spaltenden Neutronen, Betriebstemperatur, Kühlmedium, Moderator, Brennstoffgeometrie und Anwendungszweck.
Kernmassenzahl
Die Anzahl der Neutronen und Protonen im Atomkern zusammengenommen ergibt die Kernmassenzahl. Auch unterschiedliche Elemente können die gleiche Massenzahl besitzen, wenn die abweichende Anzahl an Protonen im Kern durch Neutronen ausgeglichen wird. Neutronen und Protonen sind etwa gleich schwer. Elemente mit der gleichen Kernmassenzahl werden Isobare genannt. Beispiele für Isobare sind 3H Tritium (ein Proton, zwei Neutronen) und 3He (Helium) (zwei Protonen, ein Neutron) oder 239U ( Uran ), 239Np (Neptunium), 239Pu ( Plutonium ).
Kernphysik
Die Kernphysik erforscht die fundamentalen Kräfte, die in einem Atomkern wirken. Kernphysikalische Labors arbeiten mit Forschungsreaktoren, radioaktiven Quellen und Teilchenbeschleunigern im unteren Energiebereich. Typische Energie in der Kernphysik liegen zwischen 0,1 MeV und 100 MeV für die stattfindenden Reaktionen.
Kernreaktion
Wenn sich ein Atomkern verändert, spricht man von Kernreaktion. Die meisten Kernreaktionen verlaufen sehr schnell. Die Zeitskala beträgt 10-12 bis 10-15 Sekunden. Auch der Zerfall eines Atomkerns oder die Emission von radioaktiven Strahlen ist eine Kernreaktion.
Kernschmelze
Eine Kernschmelze tritt bei der Überhitzung der Brennstäbe eines Reaktors auf. Dies passiert beispielsweise bei Ausfall der Kühlung, wenn die Temperatur im Brennstoff auf mehr als 2.800 Grad Celsius ansteigt. Mehrmals kam es in Reaktoren bereits teilweise zu einer Kernschmelze. Die größte davon (außer Tschernobyl) ereignete sich in Three Mile Island. Der Ausfall eines Ventils wurde dort erst nach Tagen bemerkt. Die Kernschmelze ist die völlige oder teilweise Zerstörung der Integrität des Brennstoffs im Reaktor. Gefährlich ist hierbei die Formierung einer kritischen Anordnung durch das verflüssigte Kerninventar . Bei Tschernobyl schmolz ein Teil dieser hochradioaktiven Lava aus Brennstoff, Moderator und Strukturmaterial durch den unteren biologischen Schild des Reaktors. Sie kühlte erst in den Kellern des Kraftwerks langsam ab. Übrig blieb eine glasartige - nun erstarrte - Gussmasse, die an einen riesigen Elefantenfuß erinnert und deshalb danach benannt ist. Diesem „Elefantenfuß" von Tschernobyl darf sich kein Lebewesen nähern. Die emittierte Strahlung würde in Minuten zur Aufnahme einer tödlichen Dosis führen.
Kerntechnik
Kerntechnik ist die Technik von Anlagen oder Maschinen, die mit radioaktiven Stoffen in großem Umfang umgehen. Kerntechnische Anlagen sind Kernkraftwerke , Wiederaufbereitungsanlagen , militärische Anlagen zur Erzeugung von Kernwaffen , Zwischenlager , Endlager und Anlagen auf dem Gebiet der Anreicherung und Brennstoffproduktion. Auch Forschungsreaktoren sind kerntechnische Anlagen . Der Gesetzgeber hat für solche Anlagen auf Grund ihres hohen Schadenspotenzials besondere Qualitätsmerkmale festgesetzt. Nur "nuclear grate" (kerntechnisch geeignetes, da besonders hochwertiges) Material und Anlagenteile dürfen in den entsprechenden Systemen installiert werden.
Kerntechnische Anlagen
Kerntechnische Anlagen sind KKW , Wiederaufbereitungsanlagen , militärische Anlagen zur Erzeugung von Kernwaffen , Zwischenlager , Endlager und Anlagen auf dem Gebiet der Anreicherung und Brennstoffproduktion. Auch Forschungsreaktoren sind kerntechnische Anlagen. Ein Röntgengerät produziert eine vergleichsweise schwache Strahlung. Es wird daher nicht als kerntechnische Anlage bezeichnet.

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