Diskussion:Dampfblasenkoeffizient

Diskussion bis März 2007

Der Artikel beginnt leider nicht mit dem Satz "Ein Dampfblasenkoeffizient ist...". Das wäre leicht nachzutragen, jedoch finde ich auch im Artikel keine Definition des Begriffs. Es wird, soweit für Laien nachvollziehbar, die Funktion von Kernreaktoren unter bestimmten Dampfblasenkoeffizienten beschrieben. Daher ist das Lemma nicht passend gewählt, denn hier sucht man nach einer Begriffserklärung, nicht nach Anwendungsbeispielen. Der Autor oder ein anderer Fachmann möge doch außerdem bitte prüfen, ob der Inhalt nicht bereits im Artikel Kernreaktor vorhanden ist bzw. dort ergänzt werden kann.--Superbass 18:43, 18. Nov 2004 (CET)

Könnte man die ganze Beschreibung vielleicht etwas anders angehen? Etwa so:

Die Kernspaltung wird durch ein langsames Neutron ausgelöst. Bei der Spaltung entstehen durchschnittlich drei schnelle Neutronen. Um eine stabile Kettenreaktion zu erhalten, müssen etwa zwei Drittel der Neutronen absorbiert und das verbleibende Neutron abgebremst werden. Beim Schwerwasserreaktor uebernimmt das Kuehlmittel die Funktion des Absorbers und separate Moderatorstäbe (üblicherweise aus Graphit) die Funktion der Bremse. Verdampft durch Überhitzung das Kühlmittels, bleibt die Bremswirkung der Moderatorstäbe erhalten, die Absorption des Kühlmittels entfällt. Pro Spaltung erhaelt man jetzt drei langsame Neutronen, der Reaktor geht bei Ausfall der Kühlung durch. Beim Siedewasserreaktor uebernimmt das Kühlwasser sowohl die Funktion der Absorption als auch die der Abbremsung der Neutronen. Beim Verdampfen des Kühlmittels erhält man pro Spaltvorgang drei schnelle Neutronen. Schnelle Neutronen können aber keine Kernspaltung herbeiführen, die Kettenreaktion erlischt. Im Falle des Ausfalls der Reaktorkühlung würde der Reaktorkern durch den Zerfall kurzlebiger Zwischenprodukte allerdings trotzdem schmelzen.

Ich halte den Satz "Die Reaktivität sinkt und die Kernspaltung kommt bei komplettem Kühlmittelverlust zum erliegen. Im Normalfall reguliert sich das Gleichgewicht zwischen Absorption und Moderation der Neutronen selbsttätig. Die Kettenreaktion kann nicht "außer Kontrolle geraten". Man spricht daher bei dieser Bauweise von inhärenter (innewohnender) Stabilität."

In Hinblickauf auf die Nachzerfallswärme für nicht haltbar. Da selbsverständlich die Nachzerfallswärme auch eine Form der Kernspaltun ist, die übrigens vollkommen ohne Moderator auskommt. Insbesondere nach der allgemein bekannten Kernschmelze des Druckwasserreaktors Three Mile Island, offensichtlich bezieht sich der fett gedruckte Teil nur auf den Normalfall und nicht auf einen plötzlichen größen Kühlmittelverlust. Deshalb ist auch der Nachfolgende Satz "Man spricht daher bei dieser Bauweise von inhärenter (innewohnender) Stabilität" strittig wer ist man. --Dirk33 00:57, 30. Aug 2005 (CEST)

Der fragliche Satz ist inzwischen geändert, aber trotzdem: Die Nachzerfallswärme ist "selbsverständlich" NICHT eine Form der Kernspaltung.--UvM 14:08, 29. Jul. 2007 (CEST)

wenn die Nachzerfallswärme eine Schmelze bringt hat das selbstverständlich mit Kernspaltung zu tun.

Habe die das selbstverständlich wieder eingefügt.-- Dirk33 16:08, 4. Jul. 2009 (CEST)

"... hat etwas mit ... zu tun" =| "ist". Falls das unsinnige "nicht" dort immer noch steht, werde ich das gleich löschen. --77.10.26.80 19:35, 23. Okt. 2022 (CEST)

Verständnisfrage --> negativer Dampfblasenkoeffizient

Also mir ist ein negativer Koeffizient noch nicht wirklich klar. Wenn das Kühlwasser der Moderator ist und es Luftbläschen gibt werden weniger Elektronen "aufgefangen" als im Wasser, da im Wasserdampf weniger Moleküle als im Wasser sind - soweit so klar.

Warum also soll wenn z. B. das ganze Wasser aus dem Reaktor verschwindet die Kettenreaktion zum Erliegen kommen? Eigentlich müssten doch nun sehr viele Elektronen ungehindert durch die Gegend fliegen, irgendwie ist hier bei mir auch nach mehrfacher Lektüre des Artikels ein Denkfehler... ich bitte um fachlichen Rat (und ggf. Umformulierung des Artikels). Vielen Dank. --Spuerhund 22:10, 11. Apr 2006 (CEST)

Der Moderator fängt die Neutronen nicht auf, sondern bremst sie ab. Abgebremste Neutronen lösen mit höherer Wahrscheinlichkeit als ungebremste weitere Kernspaltungen aus, wenn sie auf die Brennelemente treffen. Verdampft also ein Teil des Wassers, werden die Netronen nicht mehr so stark gebremst und die Zahl der Spaltungen sinkt. -- unangemeldet

Es gibt schnelle, epithermische und thermische Neutronen. Diese unterscheiden sich in ihrer Energie: schnelle Neutronen E(kin)=2MeV epithermische Neutronen 1eV < E(kin) < 0,1MeV thermische Neutronen E(kin)≈0,025eV

Um schnelle Neutronen in thermische Neutronen umzuwandeln sind ca. 18 Stöße mit Wasserstoffatomen nötig. Der Dampfblasenkoeffizient ist negativ, weil er die Reaktivität im Kern negativ beeinflusst. Je höher der Dampfgehalt, desto geringer auch die Dichte der Wasserstoffatome. Die thermishcen Neutronen spalten das Uran-235 und dies ist die primäre energiequelle des Reaktors. Schnelle Neutronen spalten hingegen das Uran-238, dies allein reicht aber nicht zur Aufrechterhaltung der Kettenreaktion. (15.03.2007-9:30Uhr)

Frage/Bemerkung --> negativer Dampfblasenkoeffizient

"Beim Leichtwasserreaktor dient das Kühlmittel auch als Moderator." Das gilt so meines Erachtens auch für einen Schwerwasserreaktor !? Der Absatz erweckt den Eindruck als gelte dies nur für den Leichtwasserreaktor. Ich würde den Schwerwasserreaktor hier auch erwähnen. ThorstenSchroeteler 21:40, 29. Apr. 2007 (CEST)

prinzipiell gibt es bei den meisten Schwerwasserreaktoren eine Möglichkeit “Wasser welches nur kühlt“ von “Wasser welches moderiert“ zu unterscheiden. Das ist beim LWR nicht der Fall. Man schaue sich die Konstruktion des CANDU an und weiß hoffentlich was gemeint ist. Hobbitschuster (Diskussion) 23:40, 23. Okt. 2022 (CEST)

Definition

Hallo,

wie schon im ersten Beitrag hier oben bemängelt, wird der Koeffizient im Artikel nicht klar definiert, sondern es wird nur seine Bedeutung umschrieben. Ich vermute, dass in der Praxis je nach Zusammenhang etwas verschiedene Definitionen verwendet werden: für einen ganz bestimmten Reaktor könnte man den Koeffizienten als $\Delta \rho$/cm³ oder als $\Delta P$ in W/cm³, also Reaktivitätsänderung oder Leistungsänderung pro Kubikzentimeter Blase angeben, für eine ganze Reaktor-Typklasse vielleicht eher in W/(cm³ Gesamtvolumen) pro Prozent Blasenanteil, oder sonstwie. Ich bin kein Reaktorpraktiker und weiß nicht, was da üblich ist, aber so eine Definition der Größe mit Angabe der Maßeinheit käme der Klarheit und Anschaulichkeit zugute.--UvM 14:03, 29. Jul. 2007 (CEST)

Schwerwasser-Reaktoren Void-positiv!

Fehler im Text: Schwerwasser-Reaktoren haben wie die RBMK einen positiven Void und keinen negativen! Ich weiss derzeit keine Quelle dazu, vermutl. ist es aber mit Google unter den Begriffen Void und CANDU auffindbar. CANDUS's scheinen aber dennoch sicherer zu sein als RBMK, da sie ein zweites Schnell-Abschaltsytem besitzen. Sie sind in vieler Hinsicht auch sicherer als die gängigen Leichtwasser-Typen, da sie aufgrund der Verwendung von nicht angereichertem Natururan langsamer auf Transienten reagieren --62.202.228.226 12:48, 11. Okt. 2009 (CEST)

Ist da was verwechselt worden? Der RBMK hat den positiven Voidkoeffizienten (VK) dadurch, dass sein Moderator der Graphit außerhalb des Brennelement-Rohrs ist. Die Kühlwasserschicht zwischen Brennstoff und Graphit wirkt sich hauptsächlich als Neutronenabsorber und nur wenig als Moderator aus. Ist das Wasser weg, kommen also mehr thermische n aus dem Graphit zurück zum Brennstoff als vorher. Der CANDU enthält dagegen nur Schwerwasser. Dieses absorbiert kaum Neutronen, ist aber der einzige anwesende Moderator. Wie soll da ein pos. VK zustandekommen?--UvM 10:54, 11. Sep. 2010 (CEST)

Berichtigung. Der CANDU hat tatsächlich einen kleinen pos. VK. Erklärung (siehe http://www.nuclearfaq.ca/cnf_sectionD.htm#s ): Moderator nahe am Brennstoff bremst einige n nur bis in den Resonanzenergiebereich, und die werden dann im U-238 absorbiert, ohne zu spalten. Ist dieses Schwerwasser weg, aber das eigentliche Moderatorschwerwasser außerhalb des Rohrs noch da, gibt das also ein wenig positive Reaktivität. Ich korrigiere die Stelle im Artikel.--UvM 11:24, 11. Sep. 2010 (CEST)

Nachtrag: Der Effekt beim CANDU könnte davon kommen, dass Kühl- und Moderatorschwerwasser durch die Rohrwand getrennt sind. Bei anderer Bauweise -- nicht Druckröhren, sondern großer Druckbehälter wie beim LWR -- wäre es vielleicht nicht so. Man kann also nicht sagen, (alle) Schwerwasser-Reaktoren haben wie die RBMK einen positiven Void.--UvM 11:49, 11. Sep. 2010 (CEST)

Streckbetrieb

Da die Kosten des Brennstoffs im Vergleich zu allen anderen Kosten – vor allem Kapital – kaum ins Gewicht fallen,[13] ist Streckbetrieb daher nur selten wirtschaftlich sinnvoll. - ich hätte gerne einen Beleg für den zweiten Teil des Satzes. Der erste Teil wird durch die Quelle tatsächlich belegt. Wenn die Frage eines Streckbetriebs im Raum steht, dann sind die Investitionen aber schon getätigt und - im aktuellen Fall - die meisten Betriebseinrichtungen schon lange abgeschrieben. Kapitalkosten spielen also keine große Rolle mehr. Wenn die Alternative zum Streckbetrieb lautet "neue Brennstäbe", dann spielen die Brennstoffkosten natürlich eine Rolle. Vergleicht man den Streckbetrieb und eine sofortige Abschaltung miteinander, dann muss man die zusätzlichen Einnahmen während des Weiterbetriebs und die laufenden Kosten (z.B. Personal) vergleichen. Wenn aber laut Quelle 60% der gesamten Stromkosten auf die Investitionen entfallen und 20% auf den Brennstoff, dann können die laufenden Kosten für Personal usw. auch nur 20% betragen. Es fallen während des Streckbetriebs also nur noch 20% der Kosten an, die ursprünglich mal berücksichtigt werden mussten, aber man hat immer noch eine relativ hohe Stromproduktion (wenn auch mit stark abnehmender Tendenz). --HH58 (Diskussion) 14:19, 20. Okt. 2022 (CEST)

“nur selten“ heißt, es kann Fälle geben, in denen Streckbetrieb zu rechtfertigen ist. Zum Beispiel eben weil “kein neuer Brennstoff in Sicht“ ist - in diesem Fall halt aus politischen Gründen. Hobbitschuster (Diskussion) 23:31, 23. Okt. 2022 (CEST)

Streckbetrieb: Schweres Wasser?

Noch eine Frage zum Streckbetrieb: Das Problem mit "ausgelutschten" Brennstäben ist offenbar also die gesunkene bzw. zu niedrige Reaktivität, und die wird durch niedrigere Kühlmitteltemperaturen wieder ausgeglichen. Könnte man nicht das Kühlmittel gegen Schweres Wasser austauschen? Das moderiert doch offenbar stärker. Oder ist das zu teuer? ("Weg" ist es ja dann nicht, d. h. es könnte nach Betriebsende wieder entnommen, gereinigt und verkauft werden.) --77.10.26.80 19:49, 23. Okt. 2022 (CEST)

im Prinzip ja, aber.

Zum einen wäre das kaum im laufenden Betrieb machbar. Zum anderen kostenmäßig kaum zu rechtfertigen (wenn man das Wasser “graduell“ austauschen will, dann verliert man immens viel schweres Wasser durch Verdünnung). Zuletzt ist der Reaktor einfach nicht dafür ausgelegt. CANDUs sind bei gleicher Leistung deutlich größer als LWRs, weil schweres Wasser mehr “Stöße“ braucht, bis die Neutronen abgebremst sind und weil angereichertes Uran mehr Energie pro Masse/Volumen hat als Natururan. Ob ein LWR technologisch auf schweres Wasser umgerüstet werden könnte weiß ich nicht. Rechtlich beißt man dabei aber vermutlich auf Granit. Hobbitschuster (Diskussion) 23:36, 23. Okt. 2022 (CEST)