Gaskernreaktor
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Ein Gaskernreaktor ist ein Kernreaktor, bei dem der Kernbrennstoff in gasförmiger Form vorliegt. Wegen großer Betriebsrisiken ist ein solcher Reaktor bis jetzt nicht über das Versuchsstadium hinausgekommen, obwohl mit seiner Hilfe interplanetare Flüge problemlos möglich wären und ein guter Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung möglich wäre.
[Bearbeiten] Gaskernreaktor für Raumfahrzeuge
Der durch seine Eigenhitze zu Gas verdampfte Brennstoff wird von flüssigem Wasserstoff umströmt, wobei der Gaskern durch Magnetfelder ähnlich wie beim Fusionsreaktor am Auseinanderfließen gehindert wird. Mit einer solchen Anordnung, die aus Gründen der radioaktiven Verseuchung der Umwelt nur im Weltraum betrieben werden sollte, können sehr hohe Ausströmgeschwindigkeiten erzielt werden.
[Bearbeiten] Gaskernreaktor für die Energieerzeugung
Ein Behälter, auf dessen Außenseite eine Spule umwickelt ist, wird mit gasförmigem Uranhexafluorid gefüllt, dessen Uran angereichert ist. Die Anordnung wird bis knapp zur kritischen Masse gefüllt. Durch eine (zum Beispiel durch eine Knallkapsel) erzeugte Druckwelle wird an einer Stelle das Uranhexafluorid so stark komprimiert, daß eine Kettenreaktion zustande kommt. Hierdurch entsteht an dieser Stelle eine enorme Hitze, die zur Ausdehnung des Uranhexafluorids führt. Da dieses nicht entweichen kann, kommt es an anderen Stellen zu Verdichtungen, an denen erneut eine Kettenreaktion zustande kommt. Das Ergebnis ist eine durch den Behälter wandernde Plasmawelle. Diese ist von magnetischen Feldern umgeben, die in der auf den Behälter aufgewickelten Spule eine Spannung induzieren. Der Wirkungsgrad dieser Anordnung beträgt ca. 20 Prozent.
Bei dem Prozess entsteht eine enorme Hitze, weshalb der Behälter mit dem Uranhexafluorid und der Spule von einem Kühlmittel umströmt werden muss. Mit dem erhitzten Kühlmittel kann noch eine konventionelle thermische Stromerzeugung mit einem Wirkungsgrad von 35 %, ähnlich wie in heutigen Kernkraftwerken durchgeführt werden, so dass mit dieser Anordnung ein Wirkungsgrad von 55 % möglich wäre.
Allerdings gibt es bei dieser Anordnung enorme Korrosionsprobleme, da Uranhexafluorid chemisch sehr reaktiv ist und es gibt auch enorme Sicherheitsprobleme.
Bis heute ist noch kein Reaktor nach diesem Schema gebaut worden.
