In einer umfassenden Analyse der weltweit verbreitetsten Kernreaktoren hebt ein neuer Bericht die zentrale Bedeutung von Druckwasserreaktoren (PWR) hervor. Diese Reaktoren nutzen wohlbekannte physikalische Prinzipien, um aus der in Materie gespeicherten Energie Wärme zu erzeugen, die zur Stromproduktion verwendet wird. Mit einem Anteil von etwa 70% an allen operativen kommerziellen Reaktoren dominieren PWR die zivilen Atomkraftwerke und machen insgesamt 95% aller Kernreaktoren weltweit aus.
Die Funktionsweise von PWR basiert auf einem doppelten Wasserkreislaufsystem. In der Kühlschleife, die einen Druck von etwa 150 bar aufrechterhält, kann Wasser Temperaturen von bis zu 617 °F erreichen, ohne zu sieden. Dies ermöglicht eine effiziente Wärmeübertragung zur Dampferzeugung in der Sekundärschleife, die mit geringerem Druck arbeitet. Die erzeugte Dampf treibt Turbinen an, die zur Stromproduktion erforderlich sind. Zudem fungiert das Wasser in der Kühlmittelkreislaufschleife auch als Moderator zur Kontrolle der Kettenreaktion, wobei Borsäure zur Regulierung der Neutronenverhältnisse hinzugefügt wird.
Druckwasserreaktoren sind nicht nur die Grundlage der kommerziellen Kernenergie, sondern haben auch historische Wurzeln, die bis in die 1950er Jahre zurückreichen. Die erste Kern-gestützte Unterwasserfahrt fand mit der USS Nautilus statt, die nachhaltig die militärische Nutzung von Kernenergie prägte. Dank ihrer Struktur und des Designs bieten PWR Vorteile in Bezug auf Sicherheit, da die zwei Wasserlitzen eine direkte Kontaktaufnahme vermeiden, wodurch das Risiko von radioaktiven Leckagen reduziert wird.
Trotz ihrer Vorteile gibt es auch Herausforderungen. PWR-Reaktoren sind aufgrund der Druckanforderungen kostspielig im Bau. Außerdem kann die Verwendung von Borsäure zu Korrosion an Metallkomponenten führen, was potenzielle Betriebsprobleme birgt. Dennoch bleibt ihre wichtige Rolle in der globalen Energieversorgung unbestritten und stellt eine Schlüsseltechnologie für die Bekämpfung des Klimawandels dar, da Kernenergie als sauber gilt.
