Antwort Wie funktioniert ein Brennstab? Weitere Antworten – Was passiert in den Brennstäben

Beim Betrieb des Kernkraftwerks brennen die einzelnen Elemente ab. Das bedeutet, dass sich das in den Brennstäben befindliche Uran komplett in Spaltprodukte umwandelt. Oft ist dann auch von "verbrauchten" oder "ausgedienten" Brennelementen die Rede. Die Stäbe "brennen" nicht im wörtlichen Sinne.Die Brennstäbe werden im Betrieb durch Wasser gekühlt. Die aus Urandioxid gepressten, gesinterten und geschliffenen Brennstoff-Tabletten (sog.Plutonium-239 etwa, das nach einer Kernspaltung im Reaktor in den abgebrannten Brennstäben verbleibt, ist erst nach rund 24.000 Jahren zu schwach-radioaktivem Uran-235 zerfallen – das wiederum mit einer Halbwertszeit über 700 Millionen Jahren weiter strahlt und erst danach in das stabile Bleiisotop übergeht.

Wie lange hält ein Brennstab in einem Atomkraftwerk : Die Brennelemente bleiben fünf Jahre im Einsatz. Während der Jahresrevision im Frühsommer wird jeweils rund ein Fünftel der Brennelemente ausgetauscht. Jedes Brennelement bündelt 205 Brennstäbe in einer quadratischen Gitteranordnung.

Wie viel Grad hat ein Brennstab

Die Temperatur darf 1200 °C nicht überschreiten. Die Dicke der Oxidationsschicht des Hüllrohrs darf an keiner Stelle das 0,17fache seiner unoxidierten Wanddicke überschreiten. Die Wasserstoff-Freisetzung darf maximal das 0,01fache der Menge ausmachen, die bei vollständiger Hüllrohroxidation entstehen würde.

Wann ist ein Brennstab abgebrannt : Nach einiger Zeit ist ein Brennstab «abgebrannt», d.h. durch die Kettenreaktion ist ein solcher Anteil der Masse von Brennstoff in Spaltprodukte umgesetzt, dass das Brennelement nicht mehr effizient zur Energieerzeugung genutzt werden kann. Er wird gegen ein frisches ausgetauscht.

Diese Brennelemente sind nicht unmittelbar waffenfähig, da sie nur zu ca. 10 % aus Uran und zu 90 % aus Thorium bestehen.

Eine Kernschmelze tritt ein, wenn die Brennstäbe des Reaktors nicht mehr ausreichend gekühlt werden.

Wie lange dauert es bis Brennstäbe abkühlen

Der gesamte Prozess dauert etwa 24 Stunden. Im Abklingbecken werden die Brennstäbe dann weiterhin gekühlt – mit Wasser. Wasser bietet sich deshalb an, weil es nicht nur kühlt, sondern gleichzeitig die abgegebenen Kernteilchen aufnimmt.