Möglichkeiten einer Kühlung bei einer Kernschmelze.

Wenn die Leute nicht so viele Vorurteile hätten, könnte man bestimmt auch einen sicheren "Kernschmelz-Reaktor" bauen, also einer der auch nichts anderes vorhat, als eine Kernschmelze in einer Graphit-Wanne für die thermische Wasserspaltung und den maximalen thermischen Wirkungsgrad zu betreiben!

Der Wasserstoff wird dann einfach abgesaugt und kontrolliert in eine Brennstoffzelle geleitet und schon hätte man allein durch den besseren Wirkungsgrad ein AKW wo heute noch mindestens 2 stehen!

man koennte auch falls das nicht funktioniert ein halbkugelfoermiges sieb ueber den kern stuelpen dann ausreichend perlite draufschuetten und selbstverstaendlich genuegend wasser hinzufuehren

das mit dem sieb war ein tip von einer anderen person

@Ashert001


es gibt reaktoren bei denen eine kernschmelze ausgeschlossen ist diese nennt man kugelhaufenreaktoten
Wikipedia: Hochtemperaturreaktor

@Christopher101

Ja der ist ja schon ein alter Hut, ich finde die Konstruktion aber ziemlich aufwendig, eigentlich reicht doch auch nur ein Reaktormantel aus Grafit, damit er einer Kernschmelze stand hält aber anscheint hat man den noch niemals gebaut!

Einen Reaktormantel kann man ja beliebig dick machen, diese Grafitkugeln mit nur 0.1 mm Hülle sind hingegen nicht wirklich dicht und auch nicht gut fließfähig in der Masse!

Aber zumindest hat man das Material Grafit da schon mal entdeckt! Jetzt müssten die nur noch in Groß denken, also nicht für tausende Grafitkugeln sondern nur für eine ganz besonders große Halbkugel!

Dann gibt man etwas Wasser hinzu und fertig ist der Wasserdampf-Wasserstoff-Kochtopf!

Nur welche Funktion sollten da noch die Perlite haben? Ist das so was wie das Salz in der Suppe? :)

Graphit wirkt als Moderator, keine gute Idee. Selbst bei Hitze behält es seine moderierende Eigenschaft. Dadurch wird die Kettenreaktin immer weiter angeheitzt (siehe Tschernobyl).

In Wasser bilden sich Dampfblasen, diese verringern die moderierenden Eigenschaften des Wasser und senken damit die Reaktionen im Reaktor (Dampfblasenkoeffizient).

Daher sind die Dampfblasen eher gewünscht. Übermäßiger Druck wird in die Umwelt abgeblasen (zwar radioaktiv aber besser als ein zerstörter Reaktor).
Für den Wasserstoff/Sauerstoff gibt es Rekombinatoren, das sind Katalysatoren die die beiden Gase wieder zu Wasser katalysieren.

Trotzdem ist Atomkraft Dreck und nicht beherrschbar.

@moncalamari
Chernobyl hatte - meine ich - das Problem, dass das Graphit angefangen hat zu brennen.

moncalamari schrieb:Trotzdem ist Atomkraft Dreck und nicht beherrschbar.

Es ist genau so beherrschbar, wie ein Flugzeug. Flugzeuge haben aber den Vorteil, dass öfters etwas schief geht, da es mehr Flugzeuge gibt. Daher kann man sich auf gefährliche Situationen vorbereiten. Wenn bei einem AKW mal etwas schiefgeht, dann hat man meisten keine Erfahrung, wie man damit umgehen soll.

@Heizenberch
Richtig, ist nichts anderes als ein Flugzeug, Technik eben. Allerdings driften die möglichen Auswirkungen eines Fehlers (ob technisch oder menschlich) doch stark auseinander. Evtl. habe ich mich falsch ausgedrückt.

Zu Tschernobyl:
Da kam es zum Ausfall des Kühlmittels, der Moderator (->Graphit) war aber noch da, die Reaktion hielt unvermindert an. Daraufhin Kernschmelze und dadurch hat dann auch noch das Graphit angefangen zu brennen.

Könnte sein das dies zu einer Explosion führt, also die Aktion mit dem Perlite, bin mir da aber nicht sicher.

Weil es bestünde die möglichkeit einer erhöhten Wasserstoff Produktion und vielleicht setzt sich dieser dann im perlite ab und explodiert dann.

PS: Meine Stimmen sind zumindest der Meinung(Psychose). :troll:

Also kann man das wohl vergessen.

Ich dementiere meine vorherige Aussage.


Entstehung von Wasserstoff

Werden in den freiliegenden Brennstab-Bereichen Temperaturen von über 900 °C erreicht, nimmt die Festigkeit der Brennstabhüllrohre ab. Die Brennstäbe beginnen zu bersten. Gasförmige und leicht flüchtige radioaktive Spaltprodukte entweichen aus den Brennstäben in das Reaktordruckgefäß. Muss weiterhin Druck aus dem Reaktordruckgefäß und aus dem Containment abgelassen werden, gelangen verstärkt radioaktive Stoffe in die Umwelt.
Die Hüllrohre der Brennstäbe bestehen aus einer Zirkonium-Legierung. Bei Temperaturen oberhalb von 1000 °C fängt das Zirkonium an, mit dem umgebenden Wasserdampf zu reagieren. Es bildet sich Zirkoniumoxid und Wasserstoff. Diese chemische Reaktion ist exotherm, das heißt, es wird hierdurch zusätzliche Energie frei, die die Brennstäbe aufheizt. Bei steigender Temperatur nimmt die Reaktion an Stärke zu, die Wasserstoffproduktion steigt.
Durch die zusätzliche Aufheizung des Wasserdampfs und die Bildung von Wasserstoff steigt der Druck im Reaktordruckgefäß erheblich an. Um das Reaktordruckgefäß nicht zu beschädigen, muss dieser Überdruck in das Containment abgegeben werden. Wegen des Berstens der Brennstäbe ist die Konzentration gasförmiger und leichtflüchtiger Spaltprodukte im Kühlwasser angestiegen und damit steigt beim Druck-Ablassen auch die radioaktive Belastung im Containment.
Durch das Ablassen von wasserstoffhaltigem Wasserdampf in das Containment besteht die Gefahr, dass sich aus dem Wasserstoff und dem im Containment vorhandenen Luftsauerstoff ein zündfähiges Knallgas-Gemisch bildet. Kommt es zu einer Explosion dieses Knallgas-Gemisches, kann nicht nur das Containment, sondern auch das Reaktordruckgefäß beschädigt werden. Aus diesem Grund ist bei einigen Reaktortypen das Containment mit einem sauerstofffreien Schutzgas ausgefüllt. Auch wenn eine Knallgas-Explosion im Containment vermieden werden kann, steigt durch das Ablassen des wasserstoffhaltigen Dampfes der Druck im Containment, so dass kritische Druckwerte erreicht werden können.
Lässt man den Überdruck aus dem Containment ab, steigt einerseits die radioaktive Belastung der Umgebung, da wegen der berstenden Brennstäbe verstärkt radioaktive Substanzen ins Containment gelangen. Andererseits kommt außerhalb des Containments der Wasserstoff mit dem Luftsauerstoff in Berührung. Es kann zu der Bildung eines explosionsfähigen Knallgas-Gemisches kommen und in der Folge zu Wasserstoff-Explosionen.

Wikipedia: Kernschmelze

Aber das mit dem Sieb ist auch quatsch. Weil das Perlite ist so weit ich das in erinnerung habe später auch auf den Boden gesunken.

Das mit den Kugeln ist auch Schwachsinn da, so wie ich denke das Perlite mit dem Wasser in Kontakt stehen muss um eine vernünftige Kühlung zu gewährleisten.

Von daher war mal wieder ne spinnerte Idee.

ist die kernschmelze an sich nicht schon der super-gau?!?
da kann man doch eigentlich nur noch versuchen irgendwie tonnenweise trockenen sand draufzuwerfen, das mag sich je nach typ und bauart evtl. auch anders äußern.
schauen, dass man das gebiet bereits weiträumig evakuiert und zusieht, dass man das ganze wieder alles "sauber" bekommt.

also ich mein, wenns zur kernschmelze kommt ist es da nicht der falsche zeitpunkt um (noch) an kühlung zu denken?

bei fukushima gabs ja sowas wie nen notkondensator, der aber natürlich beim herunterfahren erstmal dicht gemacht hat.
den kühlkreislauf sollte man dann halt manuell öffnen, laut "experten" kühlt der notkondensator auch ohne kühlflüssigkeit [wasser]
https://www.youtube.com/watch?v=5w9cvvaYwaA (Video: [Doku] Fukushima - Chronik eines Disasters [Deutsch/HD])
aber sowas muss doch vorm super-gau passieren.

Ashert001 schrieb am 14.03.2013:Wenn die Leute nicht so viele Vorurteile hätten, könnte man bestimmt auch einen sicheren "Kernschmelz-Reaktor" bauen, also einer der auch nichts anderes vorhat, als eine Kernschmelze in einer Graphit-Wanne für die thermische Wasserspaltung und den maximalen thermischen Wirkungsgrad zu betreiben!

Der Wasserstoff wird dann einfach abgesaugt und kontrolliert in eine Brennstoffzelle geleitet und schon hätte man allein durch den besseren Wirkungsgrad ein AKW wo heute noch mindestens 2 stehen!

dafür bräuchten wir dann allerdings einen homer simpson, der dann im bevorstehenden fall eines "nukularen, das wörtchen heißt: nukular!" :D Super-GAU's den reaktorbrennstoff fachgerecht entsorgt, indem er ihn aufisst; oder auf seine tomacco-felder bringt °!°

warum nicht mit Äther oder ähnlich leicht zu verdampfendes Material verwenden damit bei der Verdampfung möglichst viel Radioaktives Material verteilt wird und so die überkritische masse abgebaut wird?
Eine wunderbare schmutzige Bombe.

Oder wie die Japaner, mit viel wasser alles ins meer spülen.

Bei einem Emp wirds auch geil...

Vllt mit Dynamos die Pumpen antreiben, oder wie stellen die sich das vor?

Fachleute kosten etwas Lohn und nur angelernte Kräfte können nicht richtig reagieren.
Wenn die Brennstäbe als Geldwert gerettet werden sollen, dann ist die Verstrahlung zweitrangig.

Der Kugelhaufenreaktor könnte man ja noch weiter verbessern, mir wäre ein Reaktor der physikalisch nicht Durchbrennen kann lieber als technische Einrichtungen die eine Schmelze verhindern soll.

iwok schrieb am 23.05.2014:also ich mein, wenns zur kernschmelze kommt ist es da nicht der falsche zeitpunkt um (noch) an kühlung zu denken?

Wenn nicht gekühlt wird, brennt sich die Schmelze durch die Sicherheitsbehälter und man hat den Salat. Wird gekühlt, bildet sich aufgrund der hohen Temperaturen Wasserstoff..und da hat man anscheind keine saubere Infrastruktur um dieses Gas sicher aus dem Gebäude zu pusten ohne dass es sich entzündet.

iwok schrieb am 23.05.2014:den kühlkreislauf sollte man dann halt manuell öffnen, laut "experten" kühlt der notkondensator auch ohne kühlflüssigkeit [wasser]

Der Notkondensator kühlt auch mit Wasser, nur gibt es da keine Pumpe. Der Wassertank ist über dem Reaktorkern angeordnet, wird der Schieber geöffnet, läuft das Wasser alleine infolge Scghwerkraft in den Reaktor. Im Reaktor wird das Wasser zu dampf, der von alleine wider in den Wassertank geleitet wird und dort zu Wasser Kondensiert. Der Tank hat aber auch ein Überdruckventil, das Wasser verdampft und von Zeit zu Zeit muss der Kondensator mit neuem Wasser aufgefüllt werden.

Der Notkondensator kann die Kernschmelze verzögern oder verlangsamen, aber ist scheinbar nicht ausreichend gross Dimensioniert, damit er für lange Zeit (immer) den Reaktor auf Temperatur im grünen Bereich halten kann..wobei hier die Meinungen auseinander gehen, oft probiert wurde das ja noch nicht^^

Ashert001 schrieb am 14.03.2013:Der Wasserstoff wird dann einfach abgesaugt und kontrolliert in eine Brennstoffzelle geleitet und schon hätte man allein durch den besseren Wirkungsgrad ein AKW wo heute noch mindestens 2 stehen!

Wäre eine gute Sache, aber ein klitzer kleiner Funken kann reichen und der geht in die Luft und es entsteht sehr viel Wasserstoff.

Muss nur ein Schurkenstaat eine Atombombe in der oberen Atmosphäre zünden, beispielsweise über Europa und schon hat man einen EMP.

Ja... dann muss jemand vor Ort sein, der irgendwie ohne Strom die Brennstäbe ein Jahr herunterkühlt.

Ein Supervuilkan würde auch reichen, aber es wird wohl nicht so kommen....

@mayday

Wobei ja dann die Strahlenbelastung bereits hoch ist durch die ABombe oder Wasserstoffbombe, ein schmelzender Reaktor wäre da einfach noch eins drauf, aber wohl das keinere Übel in der Katastrophe. Vielleicht sind auch wichtige Sicherheitsmechanismen EMP geschützt, weis ich jetzt nicht.

Es ist aber schon paradox, es steht kein Strom zur Verfügung für Pumpen, aber der Reaktor kocht und produziert Megawatts an Energie^^ Die Konzepte sind einfach 50 Jahre alt, man könnte das sicherlich ganz neu Designen und damit viel sicherer machen.

@mayday Ok, ich bin etwas neben dem Thema und vllt nicht, weil es eben um Spontankühlung geht.

Ich hoffe, dass die wirklich an Ausnahmevorfälle denken, denn die Auswirkungen von mehreren Kernschmelzen weltweit wären verheerend. Insofern hast Du mich etwas beruhigt.

@moncalamari

moncalamari schrieb am 07.06.2013:Graphit wirkt als Moderator, keine gute Idee.

Richtig, muss das Graphit dafür aber nicht zwischen den Brennstäben sein? Der Moderator hat ja den Sinn, frei gewordene Neutronen abzubremsen, was diesen erst ermöglicht die Kettenreaktion aufrecht zu erhalten. Wenn der "Graphiteimer" aber um den Reaktor herum gebaut wird, dann kann er nicht mehr als Moderator wirken, denn alle Neutronen die in seine Richtung schießen kehren nicht mehr zum Reaktor zurück.