Warum wurde die Leistung in Tschernobyl so schnell höher?

6 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

....obwohl Graphit auch der Moderator im Reaktor war?

nicht "obwohl", sondern gerade deshalb steigt die leistung an!

langsamere neutronen haben eine höhere wahrscheinlichkeit einen kern zu spalten. genau deshalb braucht man in vielen reaktortypen einen moderator.

Die Frage bezeugt sich nicht auf den Moderator, sondern auf das Graphit an den Steuerstäben. Ich habs aber trotzdem(dank deiner Antwort) verstanden, Danke!

0

Alle Steuerstäbe hatten Graphitverdränger. Die Verdränger sind nötig wegen der Konstruktion der Druckröhre. Diese wäre ohne Verdränger, wenn die Steuerstäbe aus dem Reaktor gefahren sind, mit Wasser gefüllt. Wasser dient allerdings in diesem Reaktordesign als Absorber, das bedeutet, dass Neutronen absorbiert werden und damit nicht mehr für die Spaltung zur Verfügung stehen - bedeutet im Endeffekt, dass man Leistungseinbußen hat. Deshalb befinden sich vor den Steuerstäben, 4,50 Meter lange Graphitverdränger, die sich im ausgefahrenen Zustand mittig im Reaktor befinden. Beidseitig oben und unten am Graphitverdränger befindet sich noch eine Wassersäule, die aborbieren wirkt. Wird nun das Steuerelement eingefahren, treten drei Effekte auf: Während im oberen Teil durch die nach unten wandernde Wassersäule und das Steuerelement absorbierend wirken, gibt der Graphitverdränger im unteren Bereich des Reaktors einen Reaktivitäts- bzw. Leistungsschub. (Schema siehe: http://de.nucleopedia.org/images/d/dd/Reaktivitaet_RBMK_Verdraenger.svg ) Passiert das mit einem einzelnen Steuerstab, ist das nicht schlimm, bei einer Reaktorschnellabschaltung werden allerdings alle Steuerstäbe gefahren, das heißt, dieser Effekt, insbesondere wenn viele ausgefahren sind, tritt mehrfach in diesem Bereich des Reaktors auf. Aufgrund der Dauer von 23 Sekunden, bis die Steuerstäbe voll eingefahren sind, ist viel zu viel Spielraum, sodass die Leistung stark ansteigen kann und die Spaltung dann von den verzögerten Neutronen auf die unverzögerten Neutronen übergeht, bedeutet die Leistung verdoppelt sich dauerhaft.

Diese Konstruktion hätte man umgehen können, wenn man eine Dünnfilmkühlung eingesetzt hätte, da dann keine Wassersäule vorhanden gewesen wäre. Nach dem Unfall in Tschernobyl hat man das auch gemacht mit einigen Kanälen, die für eine echte Schnellabschaltung dienen. Ohne Widerstand einer Wassersäule und ohne Graphitverdränger, kann der Absorber binnen 2 bis 3 Sekunden in den Reaktor fallen gelassen werden. Das ganze Programm nennt sich BSM - russ. kurz für schnelle Leistungsredsuktion. Dabei fallen erst die schnellen Elemente ohne Verdränger in den Kern, dann fahren die anderen Steuerstäbe mit dem Graphitverdränger in den Kern. Eine Leistungsexkursion ist durch die bereits im Kern vorhandenen Schnellabschaltstäbe damit ausgeschlossen. Ganz Verzichten auf die Graphitverdränger kann man auch heute nicht, da der Umbau aller Kanäle auf eine Dünnfilmkühlung wieder das Problem der Neutronenökonomie verursachen würde.

Was möchtest Du wissen?