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<p><b>Neue Seite</b></p><div>[[Datei:Reactor Vessel head.jpg|mini|Gefäßdeckel mit [[Steuerstab]]antrieben für einen Leichtwasserreaktor (hier Druckwasserreaktor)]]<br />
'''Leichtwasserreaktor''' ('''LWR''', {{enS|Light Water Reactor}}) heißt eine [[Kernreaktor]]<nowiki/>variante, bei der sogenanntes ''leichtes'' Wasser als [[Kühlmittel]] und [[Moderator (Physik)|Moderator]] verwendet wird. „Leichtes Wasser“ bezeichnet dabei gewöhnliches Wasser (H<sub>2</sub>O), das überwiegend das leichteste Wasserstoff[[isotop]] [[Wasserstoff#Isotope|Protium]] enthält, im Gegensatz zu [[Schweres Wasser|schwerem Wasser]] (D<sub>2</sub>O).<br />
<br />
Mit der Bezeichnung ''Leichtwasserreaktor'' ist fast immer ein ''Leistungsreaktor'' gemeint'','' also eine Anlage zur Erzeugung thermischer Energie zur Erzeugung von [[Elektrische Energie|elektrischer Energie]] bzw. [[Stromerzeugung|Strom]]. Leichtwasserreaktoren erzeugen fast 90 % der kommerziellen [[Kernenergie]] weltweit<ref name=":0">{{Internetquelle |url=https://pris.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByType.aspx |titel=PRIS - Reactor status reports - In Operation & Suspended Operation - By Type |hrsg=IAEA |abruf=2023-05-19}}</ref> und bis 2023 100 % in Deutschland. <br />
<br />
== Design ==<br />
<br />
=== Typen ===<br />
Es gibt zwei Grundtypen des Leichtwasserreaktors,<br />
<br />
* den '''{{EnS|Pressure Water Reactor (PWR)|de=[[Druckwasserreaktor]] (DWR)}}''' und<br />
* den '''{{EnS|Boiling Water Reactor (BWR)|de=[[Siedewasserreaktor]] (SWR)}}'''. <br />
<br />
Moderne PWR- oder BWR-Leistungsreaktoren bzw. [[Kernkraftwerk|Kernkraftwerke]] (KKW) liefern rund <math>\approx</math> 3 Gigawatt thermische Energie bzw. <math>\approx</math> 1 GW elektrische Energie, d. h. haben einen Wirkungsgrad von 1/3 oder ca. 33 %.<br />
<br />
=== Moderator und Kühlmittel ===<br />
Bei LWR dient leichtes Wasser als [[Moderator (Physik)|Moderator]] und Kühlmittel.<br />
<br />
=== Brennstoff ===<br />
LWR werden fast ausschließlich mit [[Kernbrennstoff]] in Oxidform<ref>{{Literatur |Autor=Vera Haase et al. |Titel=U Uranium: Supplement Volume C5 Uranium Dioxide, UO2, Physical Properties. Electrochemical Behavior |Hrsg=[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie|Gmelin]] |Verlag=Springer Berlin Heidelberg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=1986 |ISBN=978-3-662-10721-8 |DOI=10.1007/978-3-662-10719-5 |Online=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-10719-5 |Abruf=2025-02-28}}</ref> beladen, entweder reines [[Uran(IV)-oxid|Uranoxid]] oder Uran-Plutonium-[[Mischoxid]] ([[MOX-Brennelement|MOX]]), viz. UO<sub>2</sub>-PuO<sub>2</sub>.<br />
<br />
Die Atomkerne des leichten Wasserstoffs ([[Proton]]en) neigen dazu, [[Neutroneneinfang|Neutronen einzufangen]]. Daher ist ein im Vergleich zu [[Schwerwasserreaktor]]en größeres Reaktorvolumen und ein höherer Gehalt (Konzentration) des Spaltmaterials [[Uran-235]] im Kernbrennstoff nötig. Der [[Anreicherungsgrad]] des Uranoxid muss etwa 3 bis 5 % betragen; mit Natururan (0,7 % Uran-235 und 99,3 % Uran-238) wird ein Leichtwasserreaktor nicht [[Kritikalität|kritisch]]. Diese Anforderung setzt entsprechende [[Uran-Anreicherung|Anreicherungskapazitäten]] bzw. -anlagen voraus.<br />
<br />
== Geschichte ==<br />
Das erste Kernkraftwerk mit Siedewasserreaktor weltweit war das [[Kernkraftwerk Vallecitos]], gebaut und betrieben von [[General Electric]], 1957. Das erste Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor weltweit war das Kernkraftwerk [[Kernkraftwerk Shippingport|Shippingport]],<ref>{{Internetquelle |autor=Jeremy Hampshire |url=https://www.ans.org/news/article-4929/the-legacy-of-the-shippingport-atomic-power-station/ |titel=The legacy of the Shippingport Atomic Power Station |hrsg=[[American Nuclear Society]] |datum=2023-05-26 |sprache=en |abruf=2023-06-30}}</ref> gebaut von 1954 bis 1958 durch die [[Westinghouse Electric Company]] zusammen mit [[Naval Reactors]] (bzw. der [[United States Atomic Energy Commission|Atomic Energy Commission]]). Es basierte auf dem gleichen Reaktordesign für den Antrieb von Schiffen und U-Boote.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.asme.org/About-ASME/Engineering-History/Landmarks/47-Shippingport-Nuclear-Power-Station |titel=Shippingport Nuclear Power Station |hrsg=[[American Society of Mechanical Engineers]] |sprache=en |abruf=2023-06-30 |kommentar=Siehe die zitierte Broschüre dort.}}</ref> Bereits 1954 wurde das erste [[Atom-U-Boot]] der U.S. Navy, die ''[[Nautilus (U-Boot, 1954)|Nautilus]]'', in Betrieb genommen. <br />
<br />
Das weltweit erste „Großkernkraftwerk“ mit Druckwasserreaktor und Leistung von über 1 GWe Energie (bekannt als ''1300-MW-Klasse'') war das deutsche [[Kernkraftwerk Biblis|Kernkraftwerk Biblis A]], gebaut von der [[Kraftwerk Union|Kraftwerk Union AG]] (KWU) im Jahr 1975. <br />
<br />
=== Stand der Technik ===<br />
Die Weiterentwicklung und aktueller Stand der Technik ist der Europäische [[EPR (Kernkraftwerk)|'''European Pressurized Reactor''']] (EPR), der Amerikanische [[AP1000]], der Koreanische [[Advanced Power Reactor 1400]], der Chinesische [[Hualong One|HPR1000]], die Russische [[WWER|VVER]]-Baureihe u. v. m.<br />
<br />
== Literatur ==<br />
{{Siehe auch|Kernreaktor|Kernkraftwerk|Kerntechnik}}<br />
* {{Literatur |Autor=[[Ronald Allen Knief]] |Titel=Nuclear Energy Technology |Verlag=Hemisphere Pub. Corp. ; McGraw-Hill |Ort=Washington, New York |Datum=1981 |Sprache=en |ISBN=978-0-89116-790-7 |Online=https://archive.org/details/nuclearenergytec0000knie}} 2. Aufl. 2008, [[American Nuclear Society]]<br />
* {{Literatur |Autor=J. G. Collier |Titel=Light water reactors |Sammelwerk=Volume 1: Reactor technology |Band=1 v. 3 |Verlag=Clarendon Press ; Oxford University Press |Ort=Oxford |Datum=1983 |Sprache=en |Reihe=Nuclear power technology}}<br />
* {{Literatur |Autor=Karl-Heinz Neeb |Titel=The Radiochemistry of Nuclear Power Plants with Light Water Reactors |Verlag=de Gruyter |Ort=Berlin |Datum=1997 |Sprache=en |ISBN=978-3-11-013242-7 |DOI=10.1515/9783110812015}}<br />
* {{Literatur |Autor=Sergei B. Ryzhov u. a. |Titel=VVER-Type Reactors of Russian Design |Hrsg=Dan Gabriel Cacuci |Sammelwerk=Handbook of Nuclear Engineering |Verlag=Springer US |Ort=Boston, MA |Datum=2010 |Sprache=en |ISBN=978-0-387-98130-7 |DOI=10.1007/978-0-387-98149-9_20 |Seiten=2249–2320}}<br />
* {{Literatur |Autor=Joachim K. Axmann |Titel=Nuclear Technology, 2. Power Reactors, Survey |Hrsg=Wiley-VCH |Sammelwerk=Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry |Auflage=1 |Verlag=Wiley |Datum=2011 |Sprache=en |ISBN=978-3-527-30385-4 |DOI=10.1002/14356007.o17_o05}}<br />
* {{Literatur |Autor=J.C. Van Duysen, G. Meric De Bellefon |Titel=60th Anniversary of electricity production from light water reactors: Historical review of the contribution of materials science to the safety of the pressure vessel |Sammelwerk=Journal of Nuclear Materials |Band=484 |Datum=2017-02 |Sprache=en |DOI=10.1016/j.jnucmat.2016.11.013 |Seiten=209–227}}<br />
* {{Literatur |Autor=IAEA |Titel=Advanced Large Water Cooled Reactors |Auflage=2020 Edition |Verlag=IAEA |Ort=Vienna |Datum=2020 |Sprache=en |Online=https://aris.iaea.org/Publications/20-02619E_ALWCR_ARIS_Booklet_WEB.pdf}}<br />
<br />
== Weblinks ==<br />
* {{Internetquelle |url=https://pris.iaea.org/pris/ |titel=The Database on Nuclear Power Reactors |hrsg=IAEA |sprache=en |abruf=2025-02-10}}<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
<br />
{{Normdaten|TYP=s|GND=4127706-5}}<br />
<br />
[[Kategorie:Reaktortyp]]</div>imported>YMS