Bücher der Reihe Kerntechnik in Einzeldarstellungen - Nuclear Engineering Monographs

Die Instrumentierung von Kernreaktoren hat die Aufgabe, bleibende Unterlagen von den veranderlichen Groen der Anlage zu schaffen. Daneben soll sie unmittelbare Informationen fur den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb des Reaktors, von Hand oder automatisch, liefern. Zur automatischen Regelung gehort auch das selbsttatige Ab- schalten des Reaktors, sobald ernsthafte Storungen auftreten. Um diesen Forderungen gerecht zu werden, mu man ein Me-und uber- wachungsprogramm fur folgende Betriebsgroen vorsehen: Reaktorleistung durch Mefuhler auerhalb des Reaktorkerns, Neutronenflu innerhalb des Reaktorkerns, Temperatur von Brennstoff und Moderator, Durchflu, Temperatur, Druck und Aktivitat des Kuhlmittels, Dichtheit der Brennelemente, Dichtheit der Warmetauscher zwischen Kuhl-und Dampfkreislauf, Verschiedenes, z.B. Temperatur des Druckgefaes, der Abschir- mung. In Leistungsreaktoren kommen noch konventionelle Kessel- und Tur- binenmessungen dazu. Fur bestimmte uberwachungsaufgaben werden industrielle Fernsehanlagen eingesetzt. Mit Ausnahme einfachster Versuchsanlagen werden die Anzeige- und Schreibgerate fur die genannten Betriebsgroen eines Reaktors in der Schaltwarte zusammengezogen. Die zentralisierte Betriebsuberwachung ist ein Kennzeichen aller Kernkraftwerke, sie wird erforderlich durch die groe Anzahl von Megeraten und die Kompliziertheit von In- strumentierung und Steuerung. Manchmal ist es jedoch unwirtschaftlich und uberflussig, alle Informationen in die Schaltwarte zu geben. Dann werden einige Gerate in lokalen Leitstanden untergebracht. Zum Beispiel werden im Kernkraftwerk Berkeley Umwalzgeblase und Warmetauscher von Leitstanden in der Nahe der Umwalzgeblase geregelt; nur die wichtigeren Betriebsgroen werden in die zentrale Schaltwarte weiter- gegeben. Es gibt auch eine moderne Entwicklungsrichtung auf vollig zentralisierte uberwachung aller wichtigen Betriebsgroen von Kern- kraftwerken.

Schnelle Reaktoren wurden erstmals interessant, als es gelungen war, mit ihrer Hilfe mehr spaltbaren Brennstoff zu erbruten, als sie verbrauchen. Da die Weltvorrate an Uran rar erschienen, fuhrte die Aussicht auf die Anlage von Speichern spaltbaren Materials in dem Moment, als die An- lagen und das spaltbare Material selbst verfugbar waren, zur Aufstellung von Entwicklungsprogrammen in den USA, im UK und in der UdSSR. Gegenwartig befinden sich schnelle Reaktoren im Experimentierstadium, und die Weltvorrate an hochprozentigem Uranerz sind ausgedehnter, als man fruher geschatzt hatte. Wenn auch das Problem des sparsamen Um- gangs mit Spaltmaterial fur einige Generationen auer acht gelassen werden kann, so bleibt doch das starke Interesse an schnellen Reaktoren bestehen. Wahrend die Geologen immer mehr Uran fordern, wurden die schnellen Reaktoren so weit entwickelt, da ihre Verfechter sicher sind, da sie mit jedem anderen Kraftwerk, sei es mit spaltbarem oder fossilem Brennstoff betrieben, konkurrenzfahig gemacht werden konnen. Demnachst wird England in die zweite Phase seines Kernenergiepro- grammes eintreten. Gegenwartig wird das Problem untersucht, welcher Reaktortyp (oder welche Typen) in diesem Stadium am gunstigsten ist (sind). Dabei ist fur die schnellen Reaktoren der Umstand von Vorteil, da die Reaktoren der ersten Phase (Berkeley, Bradwe/1 usw.) bis 1970 eine be- deutende Menge Plutonium erzeugt haben werden, welches fur sie dann als Brennstoff verwendet werden kann.