Fukushima Knallgasexplosion

Was ich nicht verstehe: Wie kommt das Knallgas aus dem Reaktorkern raus und explodiert dort? Es entsteht ja definitiv im Schutzmantel. Für mich
klingt es viel wahrscheinlicher, dass es dort explodiert. Das ist aber wohl (noch) nicht geschehen.
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Michael

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Am 13.03.2011 09:01, schrieb Michael S:

Druck ablassen, Undichtigkeiten, temporär Rohre offen, Enlüftungen, Vergessene Ventile (ja, gab es auch schon!), Diffusion, defekte Pumpen, Meßkanäle, kaputte Dichtungen, neugierige Arbeiter, ...
Carsten
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"Viele von jenen, die am 7. Oktober '89 mit sozialistischen
Transparenten vor Honecker paradiert sind, haben ein Jahr später Kohl
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Arbeitet das Kraftwerk mit supraleitenden Generatoren? Wenn ja, könnte der Wasserstoff aus einem Kompressionskreislauf stammen.
Alternativ wäre auch die Verwendung von Wasserstoff als Kühlmedium in den Generatoren möglich, aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit.
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On Sun, 13 Mar 2011 09:16:14 +0000 (UTC), Thomas Koenig

Wird nicht der "Luftspalt" von Generatoren mit Wasserstoff gefüllt?
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Am Sun, 13 Mar 2011 09:16:14 +0000 (UTC) schrieb Thomas Koenig:

Dort ist gasförmiger Wasserstoff als Kompromiss zwischen Wärmeleitung und Luft^^^ähm Gaswiderstand.
Der hier explodierte Wasserstoff hat damit sicherlich nichts zu tun, sondern kommt sicherlich nach aus der Zersetzung von Wasser in Knallgas direkt an den Kernbrennstäben.
--
Gruß, Mathias Bölckow
http://www.mathias-boelckow.de
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Warum ist das so?
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Am Sun, 13 Mar 2011 11:38:22 +0000 (UTC) schrieb Thomas Koenig:

Wasser besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff. Neben der Elektrolyse gibt es auch noch andere Möglichkeiten, dass sich Wasser in diese aufspaltet. Andere sind sind hohe Temperaturen oder hohe Strahlungsenergie. Die Strahlung im Kern dürfte eher unter der üblichen liegen. Aber die sehr heißen weil nicht mehr ausreichend gekühlten Brennstäbe geben ihre Leistung wohl im wesentlichen dadurch ab, dass Wasser in Knallgas zersetzt wird. Die prodzierte Wärme kann ja nicht mehr abgeführt werden, wenn der Kühlkreislauf inaktiv ist.
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Gruß, Mathias Bölckow
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*Mathias Bölckow* wrote on Sun, 11-03-13 12:35:

Nochmal, kein Knallgas. Das Wasser wird gespalten durch die Oxidation des Zirkon der Brennstäbe, das Gas ist reiner Wasserstoff. Im Druckgefäß ohne Luft ist nichts explosiv. Das Containment und die Gebäudehülle sind aber luftgefüllt.

Sorry, aber das ist Blödsinn. Es handelt sich um normale Verdampfung. Man kann Wasser auch thermisch zersetzen, aber nicht bei diesen Temperaturen. (Hint: die Temperatur dafür muß zwangsläufig sehr weit über der maximal erreichbaren Temperatur einer Wasserstoffflamme liegen.) Die Zirkonreaktion ist aber lange bekannt.
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Hi, Du unterschlägst den Sauerstoff...der verschwindet nämlich nur sehr begrenzt im Wasser. Vergiß nicht, da wo das Wasser zersetzt wird, ist nur Dampf...

Nö, 2000° reichen lange hin. Im Kohlebrenner passierts schon bei 1000°. Und es ist nicht die Temp entscheidend, sondern die Reaktion selbst. Zirkon dient dabei als Katalysator, außerdem gibts die Strahlung selber, die nennt man nicht ohne Grund "ionisierend". In Luft entsteht dabei Ozon, in Wasser eben Knallgas. Das Zirkonium hat sich dabei oberflächlich längst in Zirkonoxid verwandelt.
--
mfg,
gUnther
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*gUnther nanonüm* wrote on Mon, 11-03-14 12:25:

Was am Wort "Oxidation" hast Du nicht verstanden? Wo kommt denn Deiner Meinung nach die Energie zum Wasserspalten her? Als bekanntes Analogon kannst Du an die bekannten Natrium- und Kaliumstückchen auf Wasser denken. Auch da wird Wasserstoff frei aber kein Sauerstoff und aus genau demselben Grund.

Was ist bloß aus den Schulen geworden? Katalysatoren können Reaktionen beschleunigen oder ermöglichen aber das Gleichgewicht ändern sie natürlich nicht, das verstieße gegen den zweiten Hauptsatz. Wenn also das Gleichgewicht bei 2 kCel auf der Seite von H2 und O2 läge und nicht auf der von H2O, dann wäre eine Verbrennung von Wasserstoff bei dieser Temperatur unmöglich.
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*Michael S* wrote on Sun, 11-03-13 09:01:

Im Druckbehälter fehlt der Sauerstoff, im Containment wird es schon kritisch. Weil Wasserstoff weder kondensierbar noch wasserlöslich ist bleibt, damit er nicht das Wasser verdrängt und den den Kern trockenfallen läßt, genau wie in Harrisburg[1] nichts übrig, als ihn abzublasen. Das wurde ja ohnehin schon getan, um den Dampfdruck abzubauen. Im Reaktorgebäude sollte es Einrichtungen[2] geben, um ihn gefahrlos vor Erreichen kritischer Konzentrationen abzubauen. Offenbar hat das nicht funktioniert.
[1] Dort hat man viel zu lange gebraucht, um zu begreifen, daß sich über dem Wasser eine Gasblase bildete. [2] Keine Ahnung welche. In Frage kommen unter anderem Katalyse und Flammen. Aus genau dem Grund brennen übrigens in Chemielaboren ständig alle Bunsenbrenner. Eine explosive Gaskonzentation kann so gar nicht erst entstehen.
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Am 13.03.2011 13:42, schrieb Axel Berger:

Warum? Wenn Wasser zersetzt wird, entsteht auch Sauerstoff, und zwar im stöchiometrisch richtigen Gemisch.
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Michael

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Am 13.03.2011 16:32, schrieb Michael S:

Der verschwindet im Metall.
Carsten
--
"Es gab da mal einen Konrad Adenauer, seines Zeichens Bundeskanzler des
damaligen Trizonesiens. Er hat 1957 die Rentenkasse vom Kapitalstock auf
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Hi, nein. Der Wasserstoff aber entmischt sich leicht aus dem lufthaltigen Wasserdampf und sammelt sich oben...bildet dort viel schneller ein zündfähiges Gemisch als man es vermuten würde. Und dann machts Wumm! Warum also schießt keiner mal ein paar Luftlöcher in eine obere Gebäudeecke? Dort liegen keine wichtigen Teile, und man könnte ev. gleich auch durch soein "Eckloch" in das Teil reingucken. Oder den Kasten mit weiterem Meerwasser durch Feuerlöschboote auffüllen.
--
mfg,
gUnther
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*gUnther nanonüm* wrote on Sun, 11-03-13 19:09:

Halt doch einfach mal die Klappe, wenn Du etwas wirklich nicht weißt.
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Axel Berger wrote:

Nana!
Dein Vorredner ist ein anerkannter Experte für Dampf und heisse Luft.
tilo
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Hi, exkretemente! Die Explosionen haben das doch bewiesen. Oder hatten die Betreiber die Gebäude vorher komplett mit reinem Inertgas geflutet? Wieso hats dann geknallt?
--
mfg,
gUnther
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On 13 Mar 11 at group /de/sci/ing/misc in article

Knallgas entsteht u.a. durch 1. Elektrolyse, das ist wohl hier zu vernachlässigen 2. Radiolyse, ist normal in einem KKW. Das Wasser wird durch energetische Strahlen zerlegt... 3. Wasser(dampf) kann ebenfalls bei hohen Temperaturen in Verbindung mit Zirkonium (als Katalysator?) zerlegt werden. Zirkonium wird gerne für die Hüllrohre der Brennstäbe verwendet. Das passiert latürnich besonders gerne, wenn der Wasserpiegel fällt...
Also Knallgas im Reaktordruckgefäss (RDG) ist fast normal, ganz besonders beim Siedewasserreaktor (SWR). Es sind verschiedene Verfahren im Einsatz um die Zündfähigkeit nicht zu erreichen. zB. Füllung des Containments mit Stickstoff oder anderen inerten Gasen. Das Gas wird auch mit Vorrichtungen an den Ventilen kontrolliert abgefackelt. Das hat wohl nicht funktioniert und so hat es die `Kranhalle` in die Luft gesprengt.
Diese Halle ist das Oberteil auf/über Containment. Dieser Teil hat eine Gitterkonstruktion (um den Kran zu tragen). Aussen sind Betonplatten als Wände und Decken aufgebracht. Die `Kranhalle` steht normalerweise unter leichtem Unterdruck, damit nix in die Umwelt geraten kann.
Wenn da dann Knallgas explodiert, fliegt alles spektakulär auseinander.
Der Boden dieser Halle ist gleichzeitig der Deckel für das innere Containment in dem das RDG steht. Die Deckel sind ziemlich dick und massiv, so 1-2m (und mehr)... Denen ist es ziemlich Schnuppe, wenn der Kran drauffällt.
d.h. das Containment ist vermutlich i.O., das RDG ebenfalls, die Brennstäbe können oben angefangen habe, zu schmelzen. Obwohl sie für sehr effektive Dampfkühlung (SWR!) ausgelegt sind.
So ein SWR schafft locker +7000t/h an Dampf. Wenn kein Wasser nachgeliefert wird, steigt der Druck, der Spiegel fällt... Damit das RDG nicht gesprengt wird, muss man Dampf ins Containment abblasen. Das Containment bei SWR ist deutlich kleiner als bei einem Druckwasserreaktor (DWR), der ja auch noch die Dampferzeuger einschliesst. dh. der Duck im Containment steigt wg. kl. Volumen sehr viel schneller an...
Ich versuche nur etwas Licht ins Dunkle zu bringen. HTH
Saludos Wolfgang
--
Meine 7 Sinne:
Unsinn, Schwachsinn, Blödsinn, Wahnsinn, Stumpfsinn, Irrsinn, Lötzinn.
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*Wolfgang Allinger* wrote on Mon, 11-03-14 00:39:

Ich hoffe es ist schlampiger Sprachgebrauch und stimmt nicht, aber laut IAEA <http://www.iaea.org/press/?p 88>: "Due to the explosion on 12 March, the containment building has been lost."
Vor allem fiel mir aber auf, es handelt sich offenbar nicht um Containments im dem Sinne, wie wir sie aus Deutschland kennen, also nahezu kugelförmige Einschlüsse aus hochfestem Stahl. Was ich auf <
http://en.wikipedia.org/wiki/File:BWR_Mark_I_Containment,_cutaway.jpg
sehe ist zerklüftet und kompliziert geformt und scheint aus eher sprödem, nicht zugfestem Material, i.e. Beton, zu sein.
Noch hoffe ich immer noch, der Druckbehälter ist nicht die einzige verbliebene Barriere von Unit 1, es scheint aber genau das inzwischen der Fall zu sein.
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, Axel Berger schrieb:

Vielleicht heißt "containment building" "das Gebäude *um* das Containment"?

Da muß schließlich noch irgendwo ein meterdicker thermischer/biologischer Schild sein, den so eine kleine Verpuffung nicht "einfach so" wegpusten kann, das müßte ganz anders gekracht haben.
Die Frage ist, wie es weitergeht. Vorläufiges Ziel muß sein, den Kernbrennstoffschrott soweit zu kühlen, daß er nicht aufschmilzt und sich entmischt, wobei die Gefahr bestünde, daß wieder eine Kettenreaktion in Gang kommt, außerdem will man den Radioaktivitätsaustritt begrenzen. Also muß das Zeug unter Wasser bleiben und dabei für einige Monate durch Konvektionskühlung temperiert werden, bis die Nachzerfallswärme (und damit auch das Strahlungsniveau) in handhabbare Bereiche kommt, wobei zugleich immer noch erhebliche Radioaktivitätsemissionen auftreten. Und solange muß natürlich das Kühlmittel auch rückgekühlt werden - die weniger gute Idee ist die Durchlauferhitzermethode "raus aus dem Meer und wieder zurück".
Und anschließend heißt von der Sowjetunion lernen wohl siegen lernen: genau wie in Tschernobyl das/die Dinger mit Blei eingießen und dick zubetonieren, außen drum dann eine dichte Stahlhülle schweißen und dann fünfzig Jahre lang über Methoden des Rückbaus nachdenken.
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
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