Warum bestehen die Steuerelemente bei einem Atomkraftwerk aus Graphit?

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5 Antworten

Graphit wurde auch in älteren Kernkraftwerke nie in Steuerstäben als Absorber verwendet, weil es sich dazu nicht eignet. Nicht nur, dass der Absorbationsquerschnitt zu gering ist - was allerdings die Nutzbarkeit als so genannter Moderator fördert - und weil das Entstehen von C14 die folge wäre. Wobei letzteres sowieso Unsinn ist, da bei einem Einsatz von Graphit als Steuerelement Sinnfrei wäre und der Reaktor de facto unkontrolliert wäre.

Du willst bestimmt auf Tschernobyl heraus. Dort ging es aber um etwas anderes: Die Steuerstäbe selbst waren etwas kürzer als 7 Meter und bestanden aus Borcarbid. Bor ist einer der am meisten verwendeten Absorber im Reaktor neben Cadmium. Dazu gäbe es noch abbrennbare Absorber, das ist aber eine andere Geschichte.

Zurück zum RBMK: Wenn die Steuerstäbe aus dem Kern ausgefahren wurden, um die Leistung zu erhöhen, befanden sich ein zirka 6,8 Meter langer so genannter "Graphitverdränger" vor dem Steuerstab. Als Moderator nutze der Reaktor dort Graphit zwischen den Druckröhren. Wird aber in einem separaten Steuerstabkanal der Absorber ausgefahren, führt es dazu, dass das Wasser, das eine bestimmte kritische Masse nicht erreicht wie beispielsweise in Leichtwasserreaktoren üblich, weshalb das Wasser Neutronen absorbieren würde und dazu führen würde, dass der Reaktor nicht seine volle Leistung fahren kann. Um das zu verhindern wurde einfach dieser Graphitverdränger vor dem Steuerstab platziert, also dieser ist mit dem Steuerstab fest verbunden, um den Raum , der normalerweise mit Wasser sonst gefüllt wäre, mit dem Moderatormaterial zu füllen.

Bei alten Atomkraftwerken bestanden sie tatsächlich aus Graphit. Es geht ja bei der Regelung darum, genügend Neutronen einzufangen, dass zwar eine Kettenreaktion abläuft, aber keine Atomexplosion stattfindet oder der Reaktorkern schmilzt. Graphit kann das ziemlich gut und ist auch nicht zu teuer.

Das ist natürlich eine ziemlich vereinfachte Aussage. In Wirklichkeit ist es etwas komplizierter.

Es MODERIERT gut, dh man kann damit gut die Neutronen, die die spaltung induzieren, im reaktor regulieren.

Wünscht Du dir etwa einen Grafit moderierten RBMK ( Tschernobyl-Typ) ?

Die sind doch im Normalfall nicht aus Grafit. Siehe

http://de.wikipedia.org/wiki/Steuerstab

Chernobyl war ein graftmoderierter Reaktorkern: ..... de.wikipedia.org/wiki/Graphitmoderierter_Kernreaktor

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