radiation absorbed dose
rad ist die veraltete Einheit für die Gammadosis. 100 rad entspricht einem Gray (neue Einheit). Weiterführende Information: Äquivalentdosis

Ein Reaktor ist ein Beispiel einer Quelle von radioaktiver Strahlung . Die häufigsten Quellen bestehen nur aus einer radioaktiven Substanz zumeist in einem Behälter. Sie dienen sehr unterschiedlichen Anwendungen, wie der Bestrahlung von Krebstumoren in der Strahlentherapie, Durchleuchtung von Werkstoffen zur Erkennung von Rissen und Materialfehlern in der Bauindustrie oder der industriellen Produktion, Kalibrierung von Messgeräten, der Sterilisation von medizinischen Geräten oder der Energieversorgung von Satelliten. Die meisten Strahlenquellen sind nur schwach und mit den bloßen Händen zu bewegen. Es gibt sehr starke Quellen, die ständig in einem Gehäuse (zum Beispiel aus Blei) eingeschlossen sein müssen. Dadurch werden erhebliche biologische Schäden im Umkreis von einigen Metern verhindert. Der Gesetzgeber bestimmt den genauen Umgang mit radioaktiven Quellen, um Unfälle zu vermeiden.

Unter radioaktiver Strahlung versteht man eine energiereiche Emission von Teilchen oder Lichtquanten (Photonen) durch instabile Atomkerne . Radioaktive Strahlung heißt demnach nicht auf Grund ihrer Eigenschaften radioaktiv, sondern auf Grund des Entstehungsprozesses. Radioaktive Strahlung ist also das unsichtbare „Leuchten" eines radioaktiven Stoffes. Zur Natur der radioaktiven Strahlung siehe auch Alpha -, Beta- und Gammastrahlung sowie Radioaktivität und Zerfallsarten .

Radioaktivität ist die Eigenschaft mancher Substanzen, unsichtbare Strahlen mit hoher Energie auszusenden. Es gibt unterschiedliche Arten von Radioaktivität. Die ausgesendeten Strahlen können Lichtquanten, Neutronen , Heliumkerne, Elektronen , Positronen , Protonen oder Bruchstücke von Atomen sein. Radioaktivität ist ein Naturphänomen, das im Universum allgegenwärtig ist. Der menschliche Körper ist durch die Evolution an ein gewisses Grundmaß an radioaktiver Bestrahlung aus dem Kosmos und von der Erde angepasst. Regional kann diese natürliche Dosisbelastung stark unterschiedlich sein (zum Beispiel je nach der geologischen Beschaffenheit). Durch die moderne Medizin und die technischen Anwendungen der Radioaktivität (zum Beispiel in Reaktoren ) ist der Mensch einer zusätzlichen radioaktiven Belastung ausgesetzt. Diese kann negative Effekte auf die Gesundheit haben, wenn ein bestimmtes Niveau überschritten wird.

Ein Radioisotop ist ein radioaktives Isotop . Isotope unterscheiden sich in ihrem Kernaufbau durch die Anzahl ihrer Neutronen .

Ein Radionuklid oder radioaktives Nuklid ist eine radioaktive Atomsorte.

Ra
Radium ist ein radioaktives Element hat die Ordnungszahl 88.²²⁶Ra (Radium) und eine Halbwertszeit von 1.600 Jahren. Es sendet Alpha - (mit etwa 4,5 MeV) und Gammastrahlung (hauptsächlich mit 186 keV) aus. Früher definierte die Aktivität von einem Gramm ²²⁶Ra die Einheit Curie . Das ist außerordentlich viel, nämlich 37 Milliarden Kernzerfälle pro Sekunde.

Reactor Bolshoi Moshchosti Kanalni
Der RBMK ist ein Siedewasserreaktor mit Druckröhren und Graphit als Moderator . Es handelt sich um einen sowjetischen Reaktortyp der ab Mitte der 1970er Jahre gebaut wurde. Der Anlagentyp erlaubt den Austausch der Brennelemente während des Betriebes. Der Reaktorkern besteht aus einem Graphitblock mit Bohrungen für die Druckröhren. In ihnen ist auch der Brennstoff geladen. Das Kühlwasser fließt durch diese Kanäle von unten nach oben durch den Kern. Das Wasser-Dampfgemisch wird in zwei Schleifen über Dampfabscheider geleitet. Von ihnen wird der Dampf zu den Turbinen geführt. Weltweit sind etwa 14 RBMK ausschließlich in der ehemaligen Sowjetunion in Betrieb. Ein besonderes Problem stellen Druckröhrenlecks dar. Trotz ausbleibender Kühlung geht dabei die Kettenreaktion unvermindert weiter, da der Graphitmoderator noch vorhanden ist. In Extremfällen, wie 1986 im vierten Block des KKW von Tschernobyl, kann es zur Überhitzung und zum Brand des Graphitkerns kommen. Umstritten ist, inwieweit es in Tschernobyl zu einer nuklearen Explosion gekommen ist und in welchem Umfang prompte und schnelle, moderierte sowie verzögerte Neutronen beteiligt waren. Das Resultat ist möglicherweise bedeutsam für die Gestaltung von effizienteren Sicherheitssystemen bei anderen Reaktoren. Spätestens seit der Katastrophe von Tschernobyl ist bekannt, dass der RBMK einige grobe Konstruktionsfehler aufweist. Diese sind mit Nachrüstung zum Teil schwierig zu kompensieren. Zum Druckabbau bei Kühlmittellecks dienen - wie bei anderen Siedewasserreaktoren - Wasserbecken. In ihnen kann der Dampf gekühlt werden.
Siehe auch RBMK-1000 , RBMK-1500 und  ehemaliges KKW Tschernobyl .

RBMK-1000 ist ein RBMK -Reaktor mit einer elektrischen Produktion von 1.000 Megawatt (MW) bei etwa 3.600 MW thermischer Leistung. Die Blöcke des Kernkraftwerks Tschernobyl waren RBMK-1000 Einheiten. Allerdings handelte es sich bei ihnen um verschiedene technische Entwicklungsstufen.

RBMK-1500 ist ein RBMK -Reaktor mit einer elektrischen Produktion von 1.500 Megawatt (MW) bei etwa 4.800 MW thermischer Leistung. Die beiden Blöcke des KKW Ignalina gehören zu dieser Baulinie. Der RBMK-1500 ist bisher einer der größten jemals gebauten Reaktortypen der Welt.

Ist ein Maß für die Abweichung vom Wert 1 des Multiplikationsfaktors. Die Reaktivität ist somit wie der Multiplikationsfaktor ein Maß für die Kritikalität einer Kettenreaktion . Die Reaktivität p berechnet sich aus dem Vervielfachungsfaktor k also p=(k-1)/k. Ist  p < 0 (das heißt k < 1) so ist der Reaktor unterkritisch, für p=0 (das heißt k=1) ist der Reaktor kritisch und für p > 0 (das heißt k > 1) ist der Reaktor überkritisch

Ein Reaktivitätsstörfall ist eine Kombination von Fehlern, die zu einem starken Anwachsen der Spaltrate im Reaktor führt. Ohne Eingriff führt er zu unkontrollierbarem Leistungs- und Temperaturanstieg. Dies kann den Reaktorkern zerstören. Eine solche Leistungsexkursion (plötzliche Erhöhung der Leistung über die Nennleistung hinaus) hat 1986 den vierten Reaktorblock des Kernkraftwerkes in Tschernobyl völlig zerstört. Auslösende Ereignisse für einen solchen Reaktivitätsstörfall können sein: Versagen der Kontrollstäbe (unbeabsichtigtes Ausfahren oder Auswurf), Auswirkungen von Wasserdampfblasen, Temperatureffekte im Kühlmittel oder im Moderator , oder die Abnahme des Xenon-Gehaltes durch Zerfall oder Entweichen ( Neutronen absorbierendes Gas).

Ein Reaktor ist eine Anordnung von Kernbrennstoff , die kritisch gemacht werden kann. In einem Reaktor finden Kernspaltungen statt. Dabei werden Neutronen freigesetzt. Ein Bruchteil dieser Neutronen wird wiederum in spaltbaren Nukliden absorbiert und kann so weitere Kernspaltungen auslösen. Durch geeignete Anordnung der Reaktormaterialien kann erreicht werden, dass von den pro Spaltung freigesetzten zwei bis drei Neutronen exakt eines wieder eine Spaltung auslöst. Die kontinuierliche Abfolge von Kernspaltungen in einem Reaktor bezeichnet man als Kettenreaktion . Diesen Reaktorzustand nennt man den „kritischen Zustand" - der Reaktor ist „kritisch" seine Energieabgabe also damit gleichbleibend über die Zeit.
Zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Kettenreaktion enthält ein üblicher (thermischer) Reaktor die Bestandteile Brennstoff , Moderator , Reflektor und Steuerstäbe , zur Wärmeabfuhr Kühlmittel. Reaktoren lassen sich durch verschiedene Kriterien klassifizieren: Mittlere Energie der spaltenden Neutronen , Anordnung des Brennstoffs, Anordnung des Moderators, Art des Betriebs (gepulst oder kontinuierlich), Leistung, Anwendungsgebiet (Forschung, Erbrütung, Energieproduktion, Wärmenutzung).

Der Kern (Anordnung von Kernbrennstoff , häufig Moderator und Kühlmittel) von Druck- und Siedewasserreaktoren ist zumeist von einem gewaltigen Stahlbehälter, dem Druckbehälter, umgeben. Je nach Bauart und Reaktortyp ist der Reaktordruckbehälter ein zylinderförmiger Kessel. Dieser ist bis zu zwölf Meter hoch. Der Außendurchmesser beträgt etwa vier Meter bei Wandstärken von zehn bis 20 Zentimeter. Der Reaktordruckbehälter gehört zu den wichtigsten und teuersten Komponenten eines Kernkraftwerks (KKW). Der Behälter verhindert das Austreten des Kerninventars in das Confinment oder Containment . Er ist damit eine der wichtigsten Sicherheitskomponenten, um radioaktive Verseuchung der Umgebung zu verhindern. Nicht alle Reaktortypen besitzen einen Druckbehälter. Der Reaktor von Tschernobyl hatte zum Beispiel keinen. Während des Betriebs ist der Behälter starken Beanspruchungen ausgesetzt. Im Falle eines Druckwasserreaktors herrscht eine Betriebstemperatur von etwa 300 Grad Celsius bei 140 bar Innendruck. Regelmäßige Kontrollen an der Wandung während der Revision sollen frühzeitig Veränderungen des Behälters feststellen. So können notfalls Maßnahmen ergriffen werden. Wenn der Reaktordruckbehälter schadhaft ist oder durch den Neutronenbeschuss aus dem Reaktor zunehmend versprödet, muss das Kraftwerk abgeschaltet werden. Häufig lohnt es sich in so einem Fall nicht, den mehrere 100 Tonnen schweren und etwa 100 Millionen Euro teuren Behälter gegen einen neuen auszutauschen. Zahlreiche Rohrverbindungen, Betonkonstruktionen und Anlagenteile umgeben den Kern des Kraftwerks. Diese müssten demontiert und anschließend wieder gebaut werden.

Die Zone des Reaktors , in welcher der Kernbrennstoff angeordnet ist, wird als Reaktorkern bezeichnet. Im Reaktorkern liegen zumeist auch die größten Neutronenflüsse vor. Deshalb sind die Absorberstäbe ebenfalls häufig dort untergebracht, um die Reaktion zu kontrollieren.