Nucleaire Technologie in de 21ste Eeuw - Intro

Figuur 6: Principeschema van een kernreactor (bron: European Nuclear Society).

De splijtstof wordt ruimtelijk verdeeld, zodat tussenin een moderator kan worden aangebracht. Deze zal ervoor zorgen dat de snelle splijtingsneutronen worden vertraagd, waardoor de kans op een daaropvolgende splijting verhoogt. Om het totaal aantal neutronen over de opeenvolgende generaties op peil te houden, moet een regeling worden aangebracht; regelstaven uit materiaal dat sterk neutronenabsorberend is (zgn. hoge werkzame doorsnede voor absorptie van neutronen) kunnen bij inschuiven in het reactorgeheel de overtollige neutronen opslorpen en kunnen bij neutronentekort weer worden uitgetrokken. Naast de reactor onderscheidt men in een kerncentrale nog verscheidene grote apparaten en machines, waarover verder wordt gehandeld. Vele andere apparaten, leidingen, meet- en controletoestellen worden ter vereenvoudiging niet vermeld. In Figuur 7 worden het principeschema en een doorsnede van een kerncentrale getoond voor het geval van een zgn. PWR of drukwaterreactor. De warmte die door het koelmiddel naar de warmtewisselaar wordt gebracht, kan het water van een tweede koelkringloop (‘secundaire kring’) tot koken en zelfs tot oververhitting brengen. De aldus ontstane stoom kan dan een turbine aandrijven. Op dezelfde as van de turbine zit een alternator, die mee aan het draaien wordt gebracht en elektrische wisselstroom opwekt. De werking van de alternator is vergelijkbaar met die van een fietsdynamo, maar op extreem veel grotere schaal. Deze stroom wordt via hoogspanningslijnen, transformatieposten en laagspanningskabels tot bij de verbruiker gebracht. De turbine draait slechts goed wanneer de uitgeputte stoom wordt gecondenseerd (terug tot vloeibaar water gebracht) in een condersor, die zelf met rivierwater, zeewater of water uit een koeltoren wordt gekoeld. Door de condensatie van de stoom ontstaat een zeer lage druk, met als gevolg een aanzuigeffect op de stoom in de turbine. Het water op zeer lage druk, dat ontstaat uit de condensatie van de afgewerkte stoom, wordt uit de condensor afgevoerd en via pompen opnieuw op hoge druk gebracht. Dit water op hogere druk kan dan weer in de warmtewisselaar warmte van de primaire reactorkring opnemen. Het water van de secundaire kring doorloopt dus een cyclus.

10