Frage zu Kernreaktoren

Sebastian Suchanek schrieb:

Hallo,

lies dazu mal das hier:

Das Wasser wird ja nicht nur als K=FChlmittel sondern auch als Moderator =

benutzt, es bremst die schnellen Neutronen soweit ab das sie eine=20 weitere Kernspaltung ausl=F6sen k=F6nnen. Dampfblasen aber wirken praktisch nicht als Moderator. Wenn man nun die=20 Bremsst=E4be von oben einf=E4hrt, dann bremst man dort wo die Kettenreakt= ion=20 durch die aufsteigenden Dampfblasen eh schon schw=E4cher ist. Deshalb m=FCssen die Bremsst=E4be von unten her eingefahren werden um dor= t=20 am st=E4rksten zu wirken wo die wenigsten Dampfblasen sind und die=20 Kettenreaktion intensiver verl=E4uft.

Bye

Obwohl beim SWR der Druck und die Temperatur deutlich tiefer sind, ist der Wirkungsgrad besser. (Je-)Der Zwischen- kreislauf bedeut etwa 50K Temperaturverlust, was bei den ohnehin für Wärmekraftmaschinen tiefen Temperaturen deutlich Wirkungsgrad kostet (etwa 3% resp 1 Prozentpunkt). Nachteil ist die andere Korrosionschemie durch den Sauerstoffgehalt im Primärkreis, die Aktivität im Maschinenhaus und (jetzt spekuliere ich, bin mir nicht mehr sicher) der erhöhte Eigenbedarf durch die Umwälz- schleifen. In denen sammelt sich zu allem Übel auch noch heftig Aktivität an.

Hmjein.

- Das Kühlmittel wird nahe dem kritischen Punkt betrieben, die Dichteunterschiede zwischen Gasphase und Flüssigkeit sind nicht mehr so gross.

- Wasser ist nicht nur Moderator, sondern auch Neutronenabsorber. Beim Schwerwasserreaktor ist das deutlich weniger der Fall. Bei stark abgebranntem Kern kann der Dampfblasenfaktor sogar etwas positiv werden, d.h. das Weniger an Absorberwirkung ist wirksamer als der Rückgang der Moderatorwirkung. Ist aber eher Kuriosum, sicherheitskritisch wird das nicht.

Rolf Bombach schrieb:

Hallo,

und warum f=E4hrt man dann beim SWR die Bremsst=E4be von unten ein?

Dichteunterschiede zwischen Gasphase und Fl=FCssigkeit m=FCssen doch=20 immerhin so gross sein das Gasblasen schnell genug aufsteigen.

Bye

Vermutlich aus Gründen des Platzes: SWR haben in der mir geläufigen Bauart oberhalb des Kerns Dampfabscheider und Dampftrockner, weshalb dort schlicht und ergreifend die Regelstäbe nicht mehr durchgefädelt werden könnten.

Mathias

Das kann nicht der einzige Grund sein. Beim SWR 1000 (aktueller Typ vom Framatom/Siemens) Ist über dem Reaktor-Druckbehälter ein Absetzbecken vorgesehen, die Stäbe kommen aber trotzdem von unten, obwohl man die IMHO auch durch das Becken hindurchführen könnte. Außerdem sollte man IMHO im Zweifelsfall auch die Dampfaggregate irgendwie anders plazieren können, so daß sie nicht mehr im Weg sind.

Tschüs,

Sebastian

Hab das noch mal kurz andiskutiert. Neueste Kaffeerunden- Theorie: Der Dampfblasenkoeffizient ist im Normalfall deutlich negativ. Die Dampfblasen wirken also als Leistungsregelung für den Reaktor. Könnte deswegen ungünstig sein, gerade dort Absorber einzubringen. Das andere hattest du schon erwähnt, alles "bremsen" am einen Ende könnte mE auch den Kern ungleichmässig abbrennen. Besonders klar ist's mir immer noch nicht, mal sehen, ob ich mir bei Gelegenheit einen von den Reaktorleuten greifen kann ;-), obwohl die jetzt nur noch von Generation-IV reden...

Moin,

Rolf Bombach hat geschrieben:

Genau das kann ja erwünscht sein. Man brennt die Brennstäbe hauptsächlich in einer begrenzten Zone ab die man durch die Regelstäbe kleiner oder größer machen kann. Oben ist die heiße Zone dadurch begrenzt, daß kein Moderator mehr da ist (weil viele Dampfblasen) und unten ist die Zone durch die Bremsstäbe begrenzt. Auf diese Weise gibt's eine heiße Zone, die genügend Neutronen fei setzt, daß diese weiter oben immernoch einigermaßen effektiv Uran spalten können obwohl oben eigentlich schon nicht mehr genügend spaltbares Material vorhanden ist, als daß sich damit von sich aus eine Kettenreaktion aufrecht erhalten ließe. Ist man also im Laufe des Betriebes mit den Bremsstäben ganz unten angekommen, weiß man, daß man bestenfalls in der unteren Zone der Brennstäbe noch ein bischen spaltbares Material hat, das man nicht mehr groß nutzen kann, alles was weiter oben ist, ist völlig leergebrannt.

Das alles funktionier aber auch wenn die Brennstäbe von oben kommen:-/.

Jedenfalls ist es eine angenehme Sache, daß die Dampfblasen selbst eine regelnde Funktion haben. Und die Dampfblasen sind nun mal oben. Also wäre es nicht sehr sinnvoll, dort auch noch die Regelstäbe einzubauen, da wären sie ja eher nutzlos. Na ja, so ähnlich könnte das halt sein...

CU Rollo