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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 00:28
Es geht hier um eine Frage zur Einleitung einer Kettenreaktion bei den interessanten Grafitkugel-Brennelementen in einem sog. Hochtemperaturreaktor.


1. VORHER:

- Wer Lust hat, kann erstmal hier lesen: http://www.thtr.de/technik-tht.htm (Hinweis: Quelle = Pro-Atomindustrie)
- Wer sich auskennt, weiß bestimmt sowieso sofort eine Antwort und kann zusätzlich meine Argumentationskette u.U. auch korrigieren, falls und wo nötig.


2. ARGUMENTATIONSKETTE UND SICH ERGEBENDE FRAGE(N):

A1. Das Uran und Thorium in den schönen Murmeln ist u.a. zum Schutz in Grafit eingeschlossen.

A2. Manchmal wurde in der Kerntechnik Grafit auch als Moderator genutzt (Stichwort "RBMK"), weil das Zeug aufgrund seiner Dichte den herumfliegenden Neutronen wieder freundlich den Weg zurück zum Ort des Geschehens weist/weisen kann. Geschwindigkeitsmäßig bremsen tut es fliegende Neutronen auch, soweit ich erinnere.

F1. Wie will man also im Inneren dieser Eigenartigen Brennelemente eine Kettenreaktion starten, wenn der Grafit-Kram doch alle von Außen einwirkenden Neutronen brutalst deflektieren soll?

F2. Und je langsamer ein betreffendes reaktionauslösendes Teilchen fliegt, desto größer ist doch die Wahrscheinlichkeit, dass es nicht durch das Grafit kommt. Oder?

F3. Oder kann die Kettenreaktion bereits durch etwas banales wie eine Vorheizung bzw. Erhitzung des Reaktorkernes mit Kugelhaufen eingeleitet werden?

FB. Bonusfrage: Kann man die Grafitkugeln unter abgewogener Minimalstgefähdung in der Hand halten? Scheint mir jedenfalls so.


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 00:50
Moderatoren dienen nicht dazu die Neutronen zu blockieren sondern dazu sie zu verlangsamen.

Wenn einige wenige Neuronen die benachbarten Kugeln treffen reicht das völlig aus, die Kettenreaktion findet statt.

Der Kugelhaufenreaktor war übrigens ein wissenschaftlicher Desaster, die Planer waren sich Zusammenhänge die sie für systematisch hielten, so sicher, das sie sie nicht überprüft haben. Das führte dazu das der Reaktor die meiste Zeit mit überhöhten Temperaturen betrieben wurde, mehrfach vor der Kernschmelze stand und völlig verstrahlt ist.


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 01:07
@interpreter

Da du dich auskennst, kannst du zu jeder folgenden Frage kurz ein gezieltes Statement geben? (Ja/Nein reicht auch, wo anwendbar.)

1. D.h. ein Neutronenbeschuss der Grafitkugeln zum Einleiten der Reaktion ist trotz der Grafithülle erfolgreich?

2. Nebenfrage: Wo ist die Beschussquelle eigenltich? (Du schriebst über benachabarte Kugeln.)

3. Ist das Wort "Neuronen" in Absatz 2 ein Fehler statt "Neutronen"?


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Warhead
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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 01:36
Alles über den THTR gibts hier.Kostet viel,bringt wenig,wir müssens nur bezahlen

http://www.reaktorpleite.de/


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 01:51
Oh wie schön.
Den Kram dort muss ich erstmal zerkauen.
Danke @Warhead.

Alle anderen würde ich trotzdem noch bitten, falls Zeit und Lust besteht, mir meine Nummerierten Fragen mit Angabe der Nummer zu beantworten. (Egal aus welchem Post oben.) Oder alternativ die Über-Antwort zu formulieren und hier rein zu posten.


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 10:27
@UltraMarine

zu 2: Es gibt prinzipiell keine Beschussquellen, die Kettenreaktion wird dadurch eingeleitet das die Kugeln nah beeinander liegen und damit zusammen nah an der kritischen Masse sind.


zu 1: Ja

zu 3: Ja natürlich... gut aufgepasst ;)


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 20:02
@interpreter

Vielen Dank.

Eine einzige letzte Frage:

1. Wofür ist dann der Grafitmantel? Soll er...
- direkten Kontakt mit dem Inhalt vermeiden?
- den Inhalt zusammenhalten?
- einen leichten Mindestschutz bieten?


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

07.08.2009 um 20:34
@UltraMarine

Der Graphitmantel hat neben seinem Zweck als Moderator, den Zweck die Brennelemente auf einem Mindestabstand zu halten, und damit die Kettenreation auf einem relativ geringem kontrollierbarem Niveau ablaufen zu lassen.

In der Praxis ist das nicht ganz so gelaufen, aber das hast du ja schon aus den vorherigen Kommentaren erfahren.

der durch den Mantel erzeugte Mindestabstand hätte theoretisch eine kritische Masse unmöglich machen sollen, dabei hat man offensichtlich außer Acht gelassen, das Graphit zwar sehr hitzebeständig ist, sich aber dennoch in geringem Maße verändert. Und während perfekte Kugeln einfach durchgerutsch wären, haben sich die reellen Kugeln untereinander verhakt und verklemmt und sind oft viel länger im Reaktor gewesen als geplant.


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Kettenreaktion in Grafitkugel-Brennelementen

09.08.2009 um 22:56
Okay.
Damit sind alle Fragen geklärt und der Thread kann eigentlich zu.


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