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Beim DWR gibt es einen internen und einen externen Kreislauf. Der interne Kreislauf ist mit unter Druck stehenden Wasser gefüllt. Das Wasser erfüllt außer dem Energietransport noch eine zweite Aufgabe, es agiert als Moderator. Ein Moderator ist ein Stoff der die Neutronen abbremst und so die Reaktion beherrschbarer macht. Das Wasser wird bei 150 bar gehalten, denn bei diesen Druck liegt der Siedepunkt
bei ca. 300 C°. Würde diese Temperatur trotzdem erreicht, würde der Reaktorkern gesprengt, denn bei der Verdampfung nimmt die Dichte des Wasser ab und das Volumen erhöht sich. Ein Wärmetauscher überträgt die Wärme in den externen Kreislauf der aus Wasser besteht und beim Wärmetauscher in Dampf umgewandelt wird. Der Dampf treibt die Turbinen an die dann den Strom erzeugen. Selbstverständlich gibt es für jeden Kreislauf mindestens zwei Ersatznotfallsysteme die beim Versagen der Primärkreisläufe einspringen. Normalerweise verfügt ein Kernkraftwerk über einen Primär einen Ersatzsekundär und einen Notfalltertiärkreislauf. Dadurch sind Atomkraftwerke bei richtiger Bedienung sehr sicher. Weil das DWR-System eines der Sichersten ist sind 70% aller konventionell genutzten Reaktoren DWR.
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