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Definition: ein Bündel von Brennstäben mit Kernbrennstoff für einen Kernreaktor
Ein Brennelement für einen typischen Leichtwasserreaktor (Druckwasser- oder Siedewasserreaktor) ist ein Bündel von meist einigen Dutzend oder einigen Hundert Brennstäben, die Kernbrennstoff für einen Kernreaktor enthalten. Die Brennstäbe sind darin so angeordnet, dass das Kühlwasser zwischen ihnen durchströmen und die entstehende Wärme gut aufnehmen kann. Die Bündelung vieler Brennstäbe zu einem Brennelement ist nützlich, weil diese so zusammen gehandhabt werden können. Beispielsweise werden Brennelemente immer als Ganzes transportiert oder in einen Reaktor eingebaut.
Andere Reaktortypen brauchen teilweise andere Arten von Brennelementen. Beispielsweise gibt es Helium-gekühlte Hochtemperaturreaktoren, bei denen die Brennelemente Graphitkugeln mit eingelassenen Brennstoffkügelchen sind.
Abgebrannte Brennelemente sind (anders als frische Uran-Brennelemente) wegen der starken Radioaktivität hoch gefährlich. Die über etliche Jahre sehr starke Wärmeentwicklung erhöht diese Gefahr noch, weil sie zum Schmelzen der Hüllrohre und damit zum Austritt der radioaktiven Stoffe führt, wenn die Kühlung nicht mehr ausreichend ist. Diese Aspekte behandelt der Artikel über Brennstäbe.
Siehe auch: Brennstab, Kernbrennstoff, Kernreaktor, Radioaktivität