Technische Barrieren

Schematische Darstellung der technischen Barrieren eines Kernkraftwerks

Technische Barrieren sind als passive Sicherheitseinrichtung ein zentraler Baustein der Reaktorsicherheit in deutschen Kernkraftwerken. Mehrere gestaffelte technische Barrieren (Mehrfachbarrierensystem) sollen die radioaktiven Stoffe im Normalbetrieb und auch bei Störfällen zurückhalten. Die Barrieren wirken unabhängig voneinander und auf allen Ebenen des geltenden Sicherheitskonzeptes.

Folgende technische Barrieren sind vorhanden:

• Brennstofftabletten

  Der Brennstoff befindet sich in einer festen keramischen Substanz, den Brennstofftabletten, auch Pellets genannt.

  Der größte Anteil der bei der Kernspaltung entstehenden radioaktiven Stoffe (Aktivierungs- und Spaltprodukte) bleibt unter normalen Betriebsbedingungen im hitzebeständigen Kristallgitter der Brennstofftabletten eingeschlossen.

• Brennstabhülle

  In den Brennstäben sind die Brennstofftabletten in Hüllrohren aus einer Zirkonlegierung "Zirkaloy" eingeschweißt. Die Brennstabhülle ist dicht und druckfest. Sie verhindert, dass radioaktive Spaltprodukte in das Kühlmittel gelangen.

  Mehrere Brennstäbe sind mit einer Tragstruktur zu Brennelementen gebündelt. Abhängig vom Reaktortyp werden unterschiedlich viele Brennelemente im Reaktorkern eingesetzt.

• Druckführende Umschließung
  Die Brennelemente befinden sich in einem dickwandigen Reaktordruckbehälter aus Stahl, in dem die nukleare Kettenreaktion gesteuert stattfindet. Die Wärme wird durch Wasser unter Druck ohne Sieden (Druckwasserreaktor) oder als Dampf (Siedewasserreaktor) abgeführt.
  Der Reaktordruckbehälter und die zugehörigen Rohrleitungen für Kühlwasser und Wasserdampf bilden die so genannte "druckführende Umschließung". Sie hält hohen Temperaturen und Drücken stand und schließt bei allen normalen und gestörten Betriebszuständen das radioaktive Inventar ein.

• Biologischer / Thermischer Schild
  Der biologische / thermische Schild dient dem Schutz vor aus dem Reaktorkern austretender Direktstrahlung. Er umgibt den unmittelbaren Bereich des Reaktors und schirmt andere Bereiche im Kernkraftwerk vor dessen Strahlung ab.

• Reaktorsicherheitsbehälter (Containment)
  Der Reaktordruckbehälter befindet sich in einer gasdichten Sicherheitshülle aus Stahl, dem Reaktorsicherheitsbehälter (englisch: Containment). Diese Hülle hat die Aufgabe, das radioaktive Inventar auch bei Störfällen sicher einzuschließen.

• Reaktorgebäude
  Der Reaktorsicherheitsbehälter befindet sich im Reaktorgebäude, das kontrolliert belüftet und entlüftet wird. Das Gebäude soll außerdem gegen äußere Einwirkungen schützen, zum Beispiel gegen Wettereinflüsse und Explosionsdruckwellen.