Fragen zur Kernenergie und Reaktortechnik

[Superjet]

@Wilko: Wie ist das mit dem abkühlen zu verstehen. Die AKW sind in dem Falle jetzt am abkühlen aber da das benötigte Kühlwasser fehlt, kommt es jetzt zur Kernschmelze oder teilweise. Verstehe ich das so im groben richtig? Wie lange dauert es bis die Stäbe abgekühlt sind? Das ist ja jetzt das Ziel oder?

[AnkH]

So, anscheinend hat das mit dem Meerwasser doch nicht geklappt, jetzt droht in 3 Reaktoren die Kernschmelze. Habe trotz Lektüre dieses Threads immer noch nicht verstanden, warum es trotz Kernschmelze nicht zu einem neuerlichen Tschernobyl kommen kann, finde es aber sehr interessant, die Beiträge zu lesen von offensichtlich kompetenten Leuten, weiter so :cool:

 

Edith sagt, es brauche einen Link: http://english.kyodonews.jp/news/2011/03/77870.html

[sirdir]

So, anscheinend hat das mit dem Meerwasser doch nicht geklappt, jetzt droht in 3 Reaktoren die Kernschmelze. Habe trotz Lektüre dieses Threads immer noch nicht verstanden, warum es trotz Kernschmelze nicht zu einem neuerlichen Tschernobyl kommen kann, finde es aber sehr interessant, die Beiträge zu lesen von offensichtlich kompetenten Leuten, weiter so :cool:

 

Warscheinlich werden wir noch viele gute Argumente kriegen, warum das nicht passieren kann, wenn es längst passiert ist...

Ich für meinen Teil finde es etwas beunruhigend, dass beim US-Militär plötzlich nur noch Angsthasen arbeiten oder warum genau sollten die umgedreht haben? Wegen Strahlung, die direkt im Kamin so gering war, dass man halt mit dem Rauchen aufhören sollte um das wieder auszugleichen wahrscheinlich...

[AnkH]

Tja, das ist eines der Dinge, die ich nicht verstehe. Es gibt doch sicher auch "zivile" Geigerzähler, da könnte man doch als findiger Journalist mal mit so einem Ding in die Nähe des Kraftwerks. Halt, da ist ja Sperrzone, gesperrt weil es nicht gefährlich ist :confused: Und ich geb Dir recht, die Amis hätten wohl kaum Angst um ihr Nuklearträger, wenn es nur unwesentlich erhöhte Strahlung gäbe. Klingt schon eher nach Verschleierung denn echter Informationspolitik...

[ThomasF]

Ja Ank. Glaubst Du im Ernst dass sich einer der Journalisten wirklich dafür interessiert was dort genau los ist?

 

Umgekehrt sind natürlich Tepco und die Japanische Regierung total erpicht drauf das wahre Ausmass der Zwischenfälle zu kommunizieren und total transparent zu informieren. :008:

 

 

Die Kopfschmerzen und die Übelkeit der Journalisten, die sich in die Sperrzone vorwagten kommt sicher auch vom schlechten Essen....

[polar]

Die Kopfschmerzen und die Übelkeit der Journalisten, die sich in die Sperrzone vorwagten kommt sicher auch vom schlechten Essen....

 

Naja die haben alle gelesen was die Auswirkungen von radioaktiver Strahlung sind, somit kann das auch "Einbildung" sein (ohne dass das nun ein Vorwurf sein soll). Ich würde mich lieber auf einen Geigerzähler oder ein Photodosimeter verlassen, das sind harte Fakten.

 

Halb Off-topic (aber schliesslich ist das immer noch FF): Flugzeugträger haben Systeme um ihr Flugfeld zu waschen im falle einer radioaktiven Verseuchung. Sieht sehr beeindrucken aus:

 

 

 

 

gruss

 

philippe

[Hans Mueller]

Umgekehrt sind natürlich Tepco und die Japanische Regierung total erpicht drauf das wahre Ausmass der Zwischenfälle zu kommunizieren und total transparent zu informieren. :008:

Nein. Kennen sie es? Wirklich? Für Japan dürften die zerstörten AKW ein minderes Problem darstellen, auch wenn es hart tönt, wen interessieren 100 verstrahlte Menschen genüber der gleichen Anzahl Ertrunkener. Da ist ein grosses Unglück passiert.

Ich bin aber der Ansicht, dass dieser Thread, da er vom Ursprungsthema längst abgekommen ist, ins Plapper Forum gehört.

Dir, Thomas möchte ich dennoch ein grosses Danke sagen, darfst auch weiter kritisch sein.

Da bin ich nun noch nicht mal ein Vierteljahrhundert auf dieser Welt und meine Generation erlebt gerade den den zweiten GAU innerhalb von 25 Jahren.

 

Stark, bringt sogar mich zum Nachdenken.

Hans

[sirdir]

Nein. Kennen sie es? Wirklich? Für Japan dürften die zerstörten AKW ein minderes Problem darstellen,

 

Klar. Ich hoffe das sehen die Leute in Tokyo etc. auch so.

[Hans Mueller]

Klar. Ich hoffe das sehen die Leute in Tokyo etc. auch so.

Eben. Warum nicht auf "Plappern.ch" auslagern. Die Leute in Tokyo werden sich über ausfallende Klimaanlagen ärgern. Und sich fragen, weshalb nicht Windräder oder ein Gezeitenkraftwerk da war. Nichts mit Aviatik. Warum nicht auf "Plappern.ch"??

[sirdir]

Eben. Warum nicht auf "Plappern.ch" auslagern. Die Leute in Tokyo werden sich über ausfallende Klimaanlagen ärgern. Und sich fragen, weshalb nicht Windräder oder ein Gezeitenkraftwerk da war. Nichts mit Aviatik. Warum nicht auf "Plappern.ch"??

 

Die haben auch nicht ganz unbegründet angst vor einer radioaktiven Wolke.

Warum nicht PlappeR.ch? Tja, geh mal schauen, da läuft die Diskussion auch.

 

Aber was kratzt es dich? Bringst du es nicht fertig, den Thread nicht zu lesen?

[AnkH]

Nein. Kennen sie es? Wirklich? Für Japan dürften die zerstörten AKW ein minderes Problem darstellen, auch wenn es hart tönt, wen interessieren 100 verstrahlte Menschen genüber der gleichen Anzahl Ertrunkener. Da ist ein grosses Unglück passiert.

 

Vielleicht. Vielleicht wiegt aber eine grosse Zone kontaminiert über Jahrzente sowie die folgeschäden über Generationen bei der erhöhten Strahlendosis doch schwerer als die momentane Zerstörung durch eine Welle. Kann man notabene alles wieder aufbauen, verseuchtes Gebiet bleibt verseucht. Ich verstehe Deinen Unmut nicht, es gibt in diesem Fred immer wieder kompetente Kommentare von Personen vom Fach, die finde ich interessant und möchte ich nicht missen, Du musst ja nicht mitlesen...

[Hans Mueller]

... Du musst ja nicht mitlesen...

Eben. Warum nicht auslagern? Plappern.ch wurde dafür geschaffen. Ist ja selbst mir peinlich, zum Untergang eines seriösen Threads beizutragen. Hat ja nichts mit "Fragen zur Kernenergie und Reaktortechnik" zu tun. Mit der Auslagerung wäre doch wieder Ruhe hier. Ehrenwort meinerseits.

[G115B]

Ich habe jetzt nicht genau nachgesehen was ihr alles gepostet und verlinkt habt.

 

Hat jemand diesen Beitrag schon erwähnt? Den finde ich sehr interessant... Und wenn man ihn fachmännisch ernst nehmen kann, würde ich ihn als ziemlich beruhigend im Angesicht der momentanen Lage einstufen - vor allem aus Japanischer Sicht:

 

Seit dem verheerenden Erdbeben der Extrem-Stärke 9.0 mit der nachfolgenden Supertsunami in Japan, die beide 10.000ende von Opfern forderten, werden wir von den Medien mit immer heftigeren Katastrophenscenarien über einen möglichen Supergau der japanischen Kernkraftwerke überflutet. Die Aktivisten des Medienkonzerns Greenpeace werden plötzlich überall als Experten gehandelt, sind auf allen Kanälen präsent und haben nur eine Botschaft: Die Atomkatastrophe kommt! Die Politik beginnt hektisch zu reagieren.Leider erfährt man als Zuschauer wenig Genaues, nicht von den Medien und nicht von der Politik, schon gar nicht von den Ökoaktivisten. Was die Phantasie der Angstmacher zusätzlich anheizt. Um dies zu ändern bringen wir den Artikel des MIT-Wissenschaftlers Josef Oehmen, der etwas Klarheit bringen wird, soweit es die derzeitige Nachrichtenstand zulässt. Er wurde am 12. März verfasst, deshalb kann es sein, dass er in Teilen nicht mehr ganz aktuell ist, was aber seine Botschaft nicht schmälert... weiter gehts hier

[Wilko Wiedemann]

@Wilko: Wie ist das mit dem abkühlen zu verstehen. Die AKW sind in dem Falle jetzt am abkühlen aber da das benötigte Kühlwasser fehlt, kommt es jetzt zur Kernschmelze oder teilweise. Verstehe ich das so im groben richtig? Wie lange dauert es bis die Stäbe abgekühlt sind? Das ist ja jetzt das Ziel oder?

Die drei havarierten Reaktoren werden zur Zeit mit Meerwasser gekühlt. Das heisst, man hat den Reaktor und die umliegende Stahldruckschale mit Meerwasser geflutet. Durch verdampfendes Wasser entsteht Druck im Reaktor. Dieser wird kontrolliert in die Umgebung abgelassen. Von diesem kontrollierten Ablassen stammt die Radioaktivität, die in der Umgebung gemessen wird und nicht aus Lecks in den Sicherheitsbarrieren. Die Sicherheitsgebäude sind auch nach den Explosionen bisher intakt geblieben.

Im Block 1 und 3 gab es ziemlich sicher Kernschäden, also beschädigte Hüllrohre. Beweis dafür ist das gemessene Cäsium und Iod im Dampf. Im Block 2 sind solche Schäden auch zu erwarten.

Hüllrohrschäden sind aber noch lange keine Kernschmelze, denn das Uran hat einen wesentlich höheren Schmelzpunkt als die Hüllrohre.

 

Die Wärmeleistung des Kerns nimmt mit zunehmender Zeit ab. Direkt nach der Schnellabschaltung stark sinkend, später langsamer. Als Fausformel gilt: Direkt nach Abschaltung beträgt die Wärmeleistung noch 10%, nach einer Minute noch 4%, nach einer Stunde noch 2% und nach einem Tag noch 1% der zuvor über längere Zeit gefahrenen Leistung. Am Beispiel des Block 3 währe das bei einer Bruttoleistung von 784 MW elektrisch, also thermische Leistung ca. 2400 MW noch eine Restwärmeleistung von ca. 24 MW. Dies nach einem Tag. Dürfte heute also schon etliches weniger sein. Wenn ich mal dazu komme, rechne ich es mal genauer aus.

Das Ziel ist es im Moment also, den Kern solange abzukühlen, bis seine Temperatur auf wenige Dutzend Grad gesunken ist.

 

Mit der Auslagerung wäre doch wieder Ruhe hier.

@Hans: Klingt die Disskussion hier dann mal ab, ist es kein Problem, die Pro und Contra-Diskussion in ein eigenes Thema zu verschieben. Mal sehen, wie es sich weiter entwickelt.

[AnkH]

Das Ziel ist es im Moment also, den Kern solange abzukühlen, bis seine Temperatur auf wenige Dutzend Grad gesunken ist.

 

Und dann? Wie verfährt man weiter. Ich nehme an, mit dem Meerwasser hat sich ein Weiterbetreiben des Reaktors nach abgewendetem Störfall erledigt, oder?

[Wilko Wiedemann]

Ich nehme an, mit dem Meerwasser hat sich ein Weiterbetreiben des Reaktors nach abgewendetem Störfall erledigt, oder?

Nach so einem Störfall hat sich das Weiterbetreiben sowieso erledigt. Ironischerweise wäre Block 1 in den nächsten Wochen sowieso stillgelegt worden.

Wenn die Lage unter Kontrolle ist, wird man sich an eine genaue Untersuchung der Ereignisse machen und die Schadensausmasse feststellen. Danach folgt dann ein schrittweises Entfernen der havarierten Komponenten, dass dann irgendwann in einen Rückbau übergeht, was allerdings Jahre in Anspruch nehmen wird. Alles in allem wird es etwa ähnlich verlaufen wie nach dem Three Mile Island-Unfall in Harrisburg, vorausgesetzt, es kommt nicht noch schlimmer.

[polar]

für alle die die selber rechnen wollen:

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Decay_heat

 

Wilko hat bestimmt genug damit zu tun die optimalen Schaltzeitpunkte bei seinem neuen Spielzeug auszurechnen ;)

[G115B]

Die Wärmeleistung des Kerns nimmt mit zunehmender Zeit ab. Direkt nach der Schnellabschaltung stark sinkend, später langsamer. Als Fausformel gilt...

 

Was heisst genau Schnellabschaltung? Verhält sich die Abkühlung gleich wenn die Hüllrohre (Ich nehme an das sind die Brennstäbe) durchgeschmolzen sind und das Spaltmaterial unten am Boden zusammenkommt?

 

Wie lange braucht die Abkühlung bei Kernschmelze, resp. wie lange würde so eine andauern? Bei voller Masse aller Stäbe?

 

Nimm dir Zeit mit der Antwort...

 

Ich respektiere die Kernschmelze in der CH (Subilko Wärme und Freudenstrahlung)

[Wilko Wiedemann]

Was heisst genau Schnellabschaltung?

Bei der Schnellabschaltung fallen (Druckwasserreaktor) die Steuerstäbe innerhalb einer Sekunde in den Kern und stoppen so die Kettenreaktion, also die Kernspaltungen. Beim Siedewasserreaktor werden die Steuerstäbe von unten in den Kern eingeschossen.

Die Schnellabschaltung ist immer die erste Massnahme bei einer grösseren Störung. Sie kann automatisch oder von Hand ausgelöst werden.

 

Verhält sich die Abkühlung gleich wenn die Hüllrohre (Ich nehme an das sind die Brennstäbe) durchgeschmolzen sind und das Spaltmaterial unten am Boden zusammenkommt?

Nein. Solange die Kerngeometrie erhalten bleibt und die Kühlsysteme funktionieren, kann der Kern normal im Reaktor gekühlt werden. Beschädigte Hüllrohre sind dabei noch kein Problem, ausser dass dabei radioaktives Material ins Kühlmittel gelangt.

Anderst sieht es aus, wenn der Kern schmilzt und die Kerngeometrie nicht erhalten werden kann. Dann sammelt sich die Schmelze unten im Druckbehälter. Eine normale Kühlmittelzirkulation ist dann nicht mehr möglich, die Kühlleistung wird also schlechter. Dazu kommt, dass es in der Schmelze wieder zu Kernspaltungen kommen kann, was die Wärmeleistung wieder erhöhen würde. Dies verhindert man aber, in dem man Borsäure beimischt, die Neutronen schluckt und so eine unkontrollierte Kettenreaktion verhindert.

Schmilzt die Schmelze durch den Reaktorboden, landet sie auf dem Containmentboden. Je nach Kraftwerk gibt es Vorrichtungen, um einen durchgeschmolzenen Kern dort zu Kühlen. Ein Durchschmelzen des Containments muss verhindert werden, um Freisetzungen von Radioaktivität in die Umwelt zu vehindern. Je nach Ausrüstung eines Kraftwerks ist das möglich bis unmöglich. Neuere Kraftwerkstypen haben eine spezielle Auffangvorrichtung und Flutbecken für den Kern.

[G115B]

Wilko, das war jetzt ausgesprochen interessant für mich und sehr verständlich erklärt von dir! ...Und prompt kam's als ob nichts anderes im Sinn hättest^^ :)

 

DANKE

[Juschi]

Also kann man das, was Wilko gesagt hat und das was man aus den seriöseren Medien (Und Spiegel, SZ, Welt usw. kann man in der Sache offensichtlich nicht mehr dazu zählen) folgendes zusammen fassen:

 

Falls es in den Reaktorkernen aufgrund mangelnder Kühlung im schlimmsten Falle zu einer vollständigen Kernschmelze kommen sollte, wird der Reaktor nicht überkritisch, da Borsäure dies verhindert. D.h. die abgegebene Wärmemenge wird auch im schlimmsten Fall nicht über wenige Prozent der Nennleistung gehen. Wenn ich das so richtig verstanden habe, ist das doch schon mal eine Beruhigung, da "Tschernobyl", bei dem der Reaktor überkritisch wurde, damit ausgeschlossen ist.

Folgende Fragen bleiben nun für mich offen:

 

a) kann die Borsäure einen überkritischen Zustand auch noch verhindern, wenn das Brennmaterial komplett in eine "Emulsion" zusammengeschmolzen ist?

 

b) Wenn nein, kann das Brennmaterial dann überkritisch werden und über die Nachzerfallwärme wieder "durchstarten"?

 

c) Wie wahrscheinlich ist unter den momentan denkbar ungünstigsten Konditionen eine Wasserstoffexplision innerhalb des Reaktors? Und: könnte diese so stark sein, dass das die Reaktorschutzhülledabei platzt und den Kernbrennstoff in die Luft schleudert?

 

d) haben die dortigen Reaktoren tatsächlich keinen Core-Catcher oder eine vergleichbare Installation? Was könnte in dem Fall schlimmsten Falle drohen? Dass dann die "Schmelze" durch den Kern brennt und in den Boden gelangt, scheint Konsens zu sein. Aber was bedeutet dies konkret für die dort lebenden Menschen? Könnte man einen solchen Fall nachträglich irgendwie beeinflussen oder eindämmen?

[Danix]

also ich will mich hier nicht zum Experten aufspielen, aber ich glaube, man kann sagen, dass

 

a) es nicht eigentlich drauf ankommt, wieviel der Kern zusammenschmilzt, solange alles im Containment gefangen bleibt,

 

b) die Reaktion kann dann wieder starten, wenn es sich am Boden des Reaktors ansammelt und zuwenig "moderiert" (=Kernspaltung gebremst) wird. Normalerweise bremsen die Stäbe, die hinabgelassen werden, oder im Notfall eben die Borsäure.

 

c) eine Wasserstoffexplosion sollte eigentlich nicht so stark sein, dass sie das Containment zerstört. So wie ich es sehe, findet drinnen sowieso keine Verpuffung statt, weil dazu braucht es Sauerstoff. Der ist er draussen vorhanden, wenn das Wasserstoffgas durchs Überdruckventil nach aussen gelassen wird.

 

d) Holywood nennt es das "China-Syndrom": Es brennt dann einfach durch den Boden hindurch und versickert im Boden (im Wortspiel Holywoods durch die Erde hindurch, von den USA nach China).

 

Dani

[Juschi]

 

a) es nicht eigentlich drauf ankommt, wieviel der Kern zusammenschmilzt, solange alles im Containment gefangen bleibt,

 

Das ist es, was mich insbesondere interessiert. Ist dem so? Und was wenn das Containment dafür nicht ausgelegt ist? Siehe Core-Catcher. Nach meinem Kenntnisstand haben die Reaktoren diesen eben nicht. Den Knackpunkt der Frage kann nur Wilko beantworten.

 

 

b) die Reaktion kann dann wieder starten, wenn es sich am Boden des Reaktors ansammelt und zuwenig "moderiert" (=Kernspaltung gebremst) wird. Normalerweise bremsen die Stäbe, die hinabgelassen werden, oder im Notfall eben die Borsäure.

 

Auch das ist eine Frage, bei der ich mich frage, wie du zu dieser Annahme kommst? Ich habe ja die selbe Befürchtung als Frage formuliert, aber eine verlässliche Antwort kann nur Wilko geben.

 

 

c) eine Wasserstoffexplosion sollte eigentlich nicht so stark sein, dass sie das Containment zerstört. So wie ich es sehe, findet drinnen sowieso keine Verpuffung statt, weil dazu braucht es Sauerstoff. Der ist er draussen vorhanden, wenn das Wasserstoffgas durchs Überdruckventil nach aussen gelassen wird.

 

Wasser zerfällt bei ausreichender Temperatur nicht nur zu dem Element Wasserstoff, sondern auch zu Sauerstoff. "Verpufft" das Ganze wieder, wird wieder Wasser daraus.

 

d) Holywood nennt es das "China-Syndrom": Es brennt dann einfach durch den Boden hindurch und versickert im Boden

 

Auch das ist eine Antwort, bei der ich mich frage, wie du zu deiner Antwort kommst.

 

Nimm's mir nicht übel, aber, während ich fast allem, was du zum Thema Fliegerei zu sagen hast, als verlässlich und fachlich fundiert ansehe, habe ich doch gewisse Schwierigkeiten, dir den selben Kentnissstand zum Thema Reaktortechnik zuzugestehen. Wie gesagt, sei mir nicht böse, aber nutzen wir doch Wilkos Fachwissen zur Beantwortung der Fragen.

[Juschi]

Wer nicht die Interpretationen und Übersetzungen deutscher Medien hören möchte, kann sich hier den simultan übersetzten Livestream des Japanischen Senders NHK ansehen.

 

Streaming Video

[Thomy84]

Laut Betreiberfirma kam es im Reaktor 2 zu einer Explosion in der Nähe des Reaktordruckbehälters, welcher durch die Explosion auch beschädigt wurde. Die Strahlenbelastung am Kraftwerk liegt/lag wohl inzwischen bei über 8000 Mikrosievert.

 

Interpretier ich dass jetzt richtig, dass durch die neue Explosion der Reaktor nun vermutlich so stark beschädigt ist, dass radioaktives Material durch den Reaktordruckbehälter nicht mehr geschützt ist und in die Umwelt gelangt?

 

Damit wäre ja nun der Fall eingetreten, den es eigentlich unbedingt zu verhindern galt. Per Definition (Wikipedia) dürfte das dann der Super-GAU sein...