Reaktorkernleistung

Reaktorkernleistung bezeichnet die thermische Leistung, die im Kern eines Kernreaktors durch die Spaltung von Kernbrennstoff freigesetzt wird. Übliche Einheiten sind Megawatt thermisch (MWth); die netterzeugte elektrische Leistung wird als Megawatt elektrisch (MWe) angegeben und ist aufgrund des Wirkungsgrads des Kraftwerks niedriger.

Die Reaktorkernleistung bestimmt die Wärmeabfuhr, die Dampf- und Stromproduktion sowie die Belastung von Brennelementen und Strukturelementen. Sie hängt von Brennstoffzusammensetzung und -anreicherung, Geometrie des Kerns, Moderator- und Kühlermaterial, Regelstäben, Betriebsparametern und Effekten wie Xenon-Vergiftung und Abbrand ab. Leistungsdichte (Leistung pro Volumen) ist eine wichtige Kenngröße für Kühlung und Materialbeanspruchung.

Messung und Regelung erfolgen durch Neutronenflussmessungen mit in-core- und ex-core-Detektoren, Regelstabbewegungen, Borzugabe in einigen Reaktortypen sowie durch Steuerung von Kühlmittelzufuhr und Turbinenlast. Sicherheitsanforderungen begrenzen die maximale Kernleistung und definieren Abschalt- und Kühlstrategien für Störfälle; dabei spielt die Nachzerfallswärme nach dem Abschalten eine besondere Rolle.

Typische Werte variieren stark: kommerzielle Druckwasser- und Siedewasserreaktoren haben oft mehrere hundert bis mehrere tausend MWth, während Forschungsreaktoren deutlich niedrigere Leistungen aufweisen. Reaktorkernleistung ist ein zentrales Design- und Betriebsmerkmal mit direktem Einfluss auf Effizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit eines Kernkraftwerks.