Moderator

Der Moderator Wasser im Siedewasserreaktor

Als Moderator wird der Stoff bezeichnet, der die Aufgabe hat, die schnellen Neutronen abzubremsen, da langsame Neutronen für die kerntechnische Energiegewinnung günstiger sind. Der Moderator befindet sich zwischen den Kernbrennstäben und besteht auf Wasser. Das Reaktorwasser ist also gleichzeitig Moderator und Energieableiter. Da das Wasser die Eigenschaft besitzt Neutronen aufzunehmen, muß das spaltbare Uran 235 zuvor auf ca. 2,5 bis 4,0% angereichert werden, damit die Kettenreaktion auch aufrecht bleibt. Als Moderator sind auch Stoffe wie z. B. Graphit möglich (wird in Tschernobyl) verwendet. Der beste Moderator ist das schwere Wasser (D2O), welches anstatt des normalen Wasserstoffes denn schweren Wasserstoff Deuterium erhält. Schweres Wasser ist jedoch in der Herstellung jedoch sehr teuer, als daß es sich in der Energiegewinnung bezahlt machen würde. In deutschen Kernkraftwerken wird zur Energiegewinnung nur leichte Wasser, also H2O, verwendet. Ein weiterer Faktor bei der Abbremsund der Neutronen ist die Temperatur des Moderators. Während bei einer tiefen Moderatortemperatur die Wassermoleküle sehr dicht gepackt sind und somit meht Zusammenstöße der Neutronen mit dem Wasser die Folge sind und damit die Abbremsung auch sehr hoch ist, entstehen bei hoher Moderatortemperatur weniger Zusammenstöße. Dadurch werden die Neutronen nicht so stark abgebremst und es entstehen weniger Kernspaltungen. Dies ist eine Selbstregulierung der Splatungen durch den Moderator Wasser.