Raschi1Raschi1
hallo, weiß jemand...: 1. welches uran heute im gegensatz zu früher in kkw´s verwendet wird??? (eins davon ist glaub ich natururan) 2. was als steueratäbe verwendet wurde (i.was neutronenabsorbierendes) 3. was als moderator verwendet wird/wurde (heute ist es Wasserstoff (als leichtes (gewöhnliches) Wasser), Deuterium (als schweres Wasser) und Kohlenstoff in Form von Graphit, sowie die Oxidkeramik Berylliumoxid)
bitte helfen!!!
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Hallo, ich will mich mal deinen Fragen widmen:
Das Uran ist gleich geblieben, das ist immer Uran 235 oder nach Brüten von Thorium Uran 233! ;) Allerdings wird heute nur noch in wenigen Kernkraftwerken natürliches Uran vorgenommen, dass etwa zu 0,7 % enthalten sein kann, dadurch der Brennstoff zu ineffizient ist und zu schnell gewechselt werden müsste. Deshalb setzt man international vorwiegend auf angereichertes Uran, sprich hier wurde das Uran 235 konzentriert auf einen Prozentsatz von bis zu 5 %. Effizientere Versionen sind die so genannten MOX-Elemente bzw. MIschoxid-Elemente, die zusätzlich Plutonium enthalten. Anlagen die damit Fahren brauchen jedoch meist erst Modifikationen.
Also so genanntes Absorbermaterial wird Borcarbid verwendet, in einigen Werken auch Cadmium. Allerdings muss man hier beachten, dass die Steuerstäbe von Kernkraftwerken durch die Absorbation auch nach einiger Zeit aufgebraucht sind und sie können dann keine Neutronen mehr Absorbieren. Bei Cadmium geschieht das schneller, Borcarbid ist in diesem Fall effizienter. Einige Reaktoren haben auch als zusätzliches Sicherheitssystem eine Borsäureeinspritzung. Hier wird das Absorbermittel direkt dem Kühlwasser des Reaktors zugegeben, dass allerdings durch die Aufbereitung wieder entfernt werden muss und nicht so einfach verschwindet. Wenn ein Kernkraftwerk mit MOX-Elementen fährt ist standardmäßig während des Betriebs Borsäure eingespeist und der Reaktor wird hauptsächlich damit geregelt. Das hat etwas mit der Spaltung zutun und den Unterschied, dass bei der Spaltung von Plutonium drei Neutronen freigesetzt werden, während es bei der Spaltung von Uran nur zwei sind.
Als Moderator wird kein Wasserstoff (dass wäre nur das H von H2O) verwendet, sondern einfaches oder besser gesagt leichtes Wasser. inige Reaktoren nutzen auch Deuterium, das ist korrekt. Grephit wird heute nur noch in wenigen Reaktoren verwendet, in der Forschung aber teilweise noch weit verbreitet. Beryllium ist eigentlich nur noch in der Forschung für Forschungsreaktoren zum Einsatz. Brutreaktoren benötigen keinen Moderator.
ok danke erstmal, habe dazu aber noch 2 fragen:
waren die steuerstäbe früher auch aus dem material wie heute, oder gibt´s da unterschiede???
gibt es einen unterschied zwischen dem was früher als moderator verwendet wurde zu dem was heute verwendet wird???
riesiges danke für deine viele mühe!!!!
Da gab es keine direkten Unterschiede. Ich sage mal zu beginn wurde hauptsächlich eher mit Graphit gearbeitet und man ist später für den kommerziellen Druckbruch eher auf Leichtwasserreaktoren umgeschwenkt. Das ist der geschichtliche Teil, einen Unterschied gibt es prinzipiell zwischen allen Moderatoren, das bezieht sich auf die Leitfähigkeit der Neutronen, die benötigte Menge und das Verhalten.
Graphit beispielsweise ist eigentlich ein guter, relativ billiger Moderator, hat aber den Nachteil, dass durch die Spaltung die Struktur einerseits zerstört wird und der Winger-Effekt nicht beseitigbar ist (aber verzögerbar). Schweres Wasser ist eher teuer hertustellen aber weitaus einfacher als Moderator zu verwenden dadurch eine geringere Menge gebraucht wird und gehört mit zu den besten. Leichtes Wasser ist aufbereitet für einen Reaktor am preiswertesten und deshalb international am meisten in verwendung.
Die Steuerstäbe sind weitestgehend unverändert geblieben. Das einzige was weiterentwickelt wurde sind die Mischverhältnisse, bedeutet eine Legierung mit Cadmium und Bor, wobei wie gesagt Cadmium sich eher weniger eignet. Ich sage es mal so: Analog zu den Steuerstäben wurden vermehrt auch abbrennbare Absorber eingesetzt wie beispielsweise Gadolinium. Das ist aber meist nur der Fall, sofern MOX-Elemente verwendet werden oder Hang zur Leistungsexkursion (RBMK-Anlagen).