Einführung in die elektrische Energiewirtschaft: Studienbuch by Karl Brinkmann (auth.)

By Karl Brinkmann (auth.)

Das vorliegende Buch "Einflihrung in die elektrische Energiewirtschaft" ist entstanden aus Unterlagen flir die Vorlesung "Elektrische Energiewirtschaft und Kraftwerke", die ich von 1946 bis 1977 an der Technischen Universität Braunschweig hielt und die seit dem WS 1977/78 Herr Dr.-Ing. B. von Gersdorff, Vorstandsmitglied der Berliner Kraft- und Licht (Bewag) AG, Berlin, übernommen hat. Seit dem Erscheinen der ersten Auflage im Jahre 1971 hat das allgemeine Interesse an energiewirtschaftlichen Fragen stark zugenommen. Die Ölkrise 1973 hat ihre Spuren hinterlassen, und spätestens durch die teilweise Verknappung und den kräftigen Preis­ anstieg für Erdölprodukte seit dem Frühjahr 1979 ist die Bedeutung einer sicheren Ener­ gieversorgung der Öffentlichkeit deutlich bewußt geworden. Ich habe versucht, dieser scenario bei der vorliegenden Neuauflage Rechnung zu tragen. Das Buch wurde gemäß dem neuesten energiewirtschaftlichen und technischen Stand vollständig überarbeitet und zum Teil erweitert. Um zwei Themenkreise ausführlich be­ handeln zu können, die gerade in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen haben, wurden die Kapitel "Rationelle und sparsame Energieverwendung" sowie "Genehmi­ gungsverfahren für den Kraftwerks- und Leitungsbau und Standortsicherung" neu auf­ genommen. Das vorliegende Buch erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit; eine erschöpfende Behandlung eines derart umfangreichen Gebietes wie das der elektrischen Energiewirt­ schaft ist bei dem gewählten Umfang unmöglich. Ziel des Buches ist es auch vielmehr, Interessenten in knapper und übersichtlicher shape in das Gebiet einzuführen. Es wendet sich mit diesem Anliegen sowohl an Studierende als auch an andere Leser, die sich aus beruflichen Gründen oder aus rein privatem Interesse mit Fragen der elektrischen Ener­ giewirtschaft befassen.

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Da im Natururan das für thermische Neutronen spaltbare Uran 235 nur in sehr geringer Konzentration vorkommt (0,71 %), muß für den Einsatz in den heute gebräuchlichen Leichtwasserreaktoren der Anteil des Uran 235 auf etwa 3 % angereichert werden. Hierzu werden drei technisch unterschiedliche Verfahren benutzt: 1. Das Gasdiffusionsverfahren, bei dem gasförmiges Uranhexafluorid unter hohem Druck durch feinporige Membranen hindurchgepreßt wird. Da die Diffusionsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Quadratwurzel des Molekulargewichts ist, reichert sich hinter der Membran das geringfügig leichtere Uran 235 - Hexafluorid an.

Sind genügend Kernbrennstoff und Moderatormaterial vorhanden (sog. kritische Masse), baut sich ein stationärer Neutronenfluß und damit eine stabile Wärmequellverteilung im Kernreaktor auf, die durch Steuerelemente geregelt werden kann. Etwa 0,6 % aller Neutronen werden verzögert von radioaktiven Spaltprodukten ausgesandt. Sie genügen zur sicheren Regelung eines Kernreaktors. 2 Arbeitsweise und Bauelemente von Kernkraftwerken Der Kernbrennstoff, der den Spaltstoff (z. B. U 235) enthält, wird in Brennelementen in einem Druckbehälter angeordnet.

Ein Gemisch von 5 % Uranhexafluorid und 95 % Helium wird mit hoher Geschwindigkeit auf eine gekrümmte Wand geleitet; ein Abschälblech trennt den Strahl in zwei Teile. Das schwerere Uran 238 wird dabei bevorzugt in Wandnähe, das leichtere Uran 235 im inneren Strahl angereichert. 34 4 Kraftwerke Anschließend wird aus dem angereicherten Uranhexafluorid sinterfähiges Urandioxidpulver hergestellt, das zu Tabletten gepreßt und in einem Ofen bei 1700 oe gesintert wird. Die fertigen Urandioxid-Tabletten werden in Brennstäbe eingefüllt.

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