Die Kernschmelze gilt als schlimmster denkbarer Atomunfall. In China wurde nun ein Atomkraftwerk neuen Typs fertig gestellt. Fällt hier der Strom aus, erhitzt der Kern sich nicht, er kühlt ab.
Bei einem konventionellen Kernkraftwerk ist der „Größte Anzunehmende Unfall“, der GAU, die sogenannte Kernschmelze. Ein Zustand, in dem die Prozesse im Kern nicht mehr kontrolliert werden können, er sich immer weiter erhitzt, bis er buchstäblich durch den Boden des Reaktors schmilzt.
In Shandong, China, wurde erstmals ein Reaktortyp getestet, bei dem das nicht passieren kann. Ein Kugelhaufen-Reaktor verliert bei einer Störung von allein Temperatur. Er kühlt sich passiv ab und benötigt kein Notkühlsystem. Im japanischen Fukushima fielen 2011 die Standard- wie auch die Notstromversorgung aus, was damals zum Schmelzen des Kerns führte.
Das Konzept ist weder neu, noch stammt es aus China. Die Chinesen haben allerdings als erste einen Reaktor dieser Form gebaut. In Deutschland wurde an Prototypen geforscht. In Shandong steht dagegen ein vollwertiges Kernkraftwerk, das im Dezember 2023 den Betrieb aufnahm. Das Shidaowan-Kraftwerk ist das erste Kernkraftwerk der vierten Generation.
Modular aufgebautes Atomkraftwerk
Die Anlage besteht aus zwei kleinen Reaktoren mit einer thermischen Leistung von je 250 Megawatt, die jeweils eine einzelne Dampfturbine mit einer elektrischen Leistung von 210 Megawatt antreiben. Ein mittleres Kernkraftwerk leistet 1200 Megawatt, der chinesische Typ ist modular aufgebaut. Zusätzliche Module führen zu mehr Leistung. Helium dient als Kühlmittel und Graphit als Moderator. Jeder Reaktor ist mit mehr als 400.000 kugelförmigen Brennelementen versehen, die jeweils sieben Gramm Brennstoff enthalten. Die Kugeln bleiben bei Temperaturen bis zu 1620 Grad intakt – weitaus höhere Temperaturen als selbst in extremen Notfallsituationen auftreten, so die China Nuclear Energy Association. Der Reaktor erzeugt sowohl Dampf von bis zu 500 Grad Celsius wie auch Strom. Damit soll die Verbrennung von Erdgas und Kohle in der petrochemischen Industrie ersetzt werden.
Um bei dem neuen Kraftwerk den Ernstfall zu testen, wurden beide Module des Reaktors im laufenden Betrieb abgeschaltet. Danach sank die Temperatur in der Anlage von allein. Auf natürliche Weise wurde 35 Stunden nach der Abschaltung der Stromversorgung eine stabile Temperatur erreicht. Der Test wurde 2023 durchgeführt. Die begleitende Studie erschien jetzt im Fachmagazin „Joule“.
Quelle:Joule