Reaktortemperatur

Reaktortemperatur bezeichnet die Innentemperatur eines Reaktors, in dem chemische, physikalische oder nukleare Prozesse stattfinden. Sie ist ein zentrales Parameter, das die Reaktionsgeschwindigkeit, die Ausbeute, die Wärmeentwicklung und die Sicherheit des Systems bestimmt. In chemischen Reaktoren wird die Temperatur häufig durch Heizung, Kühlung oder durch Inkludierung von Inertgasen kontrolliert. In Kernreaktoren beschreibt die Reaktortemperatur die Temperatur des Moderator- oder Kühlmediums sowie die Wärmespeicherungen im Brennelement. Da die Kernspaltung exotherm ist, muss die Temperatur exakt überwacht und reguliert werden, um sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Integrität der Reaktorkomponenten zu gewährleisten.

Die Messung der Reaktortemperatur erfolgt über thermodynamische Sensoren wie Thermoelemente, PT100-Elemente oder Flusswärmetelefer, die in die zentralen Luft‑ oder Kühlmediumkanäle integriert sind. Daten von mehreren Sensoren werden oft aggregiert, um einen möglichst genauen Durchschnittswert zu ermitteln. Moderne Reaktoren nutzen zusätzlich digitale Temperaturregelungen, die in Echtzeit auf Änderungen der Neutronenflussdichte und der Brennstofftemperatur reagieren, um eine Lockstörungsstelle zu vermeiden.

Regulationsstrategien wie das Modulating, die Steuerspule oder die Vaporcavitations­kühlung werden je nach Anwendungsfall eingesetzt. Bei Zuchtreaktoren wird die Temperaturtypisch in einem Bereich zwischen 300 und 350 °C gehalten, während bei Fusionsreaktoren Temperaturen von mehreren Millionen Kelvin erreicht werden. Die Einhaltung der festgelegten Temperaturgrenzen ist entscheidend für die Effizienz und die Sicherheit, weshalb internationale Standards und nationale Regelwerke die zulässigen Temperaturbereiche und -verläufe genau definieren.