Was sind die Vorteile an einem Schwerwasserreaktor?
Danke für Antworten
4 Antworten
Wasser ist ein sehr sicherer Moderator im akw, denn wenn es zu heiß wird verdampft es und die Neutronen werden nicht mehr abgebremst => keine Kerne werden mehr getroffen => die Kernspaltung beendet sich selbst, also gibt es keine überhitzungsgefahr. Schweres Wasser ist noch besser als normales Wasser da es die Neutronen stärker Abbremst und so noch mehr Spaltungen ermöglicht. Allerdings halt auch deutlich teurer, deshalb nimmt man in Deutschland normales Wasser. Noch besser abbremsend sind feststoffe wie Beryllium, da hat man aber nicht den Überhitzungsschutz bei Ausfall der Steuerung (siehe Tschernobyl)
Schweres Wasser bremst die Neutronen weniger stark ab als normales Wasser. (Siehe: Impulsbilanz beim elastischen Stoß, wenn ein Stoßpartner doppelt so schwer ist wie der andere. Hier im Artikel ist eine Tabelle... http://de.wikipedia.org/wiki/Moderator_%28Physik%29 ...in der man sieht, wie viele Stöße die diversen Moderatorstoffe benötigen, um ein Neutron auf "Umgebungstemperatur" herunterzubremsen.)
Dafür verschluckt schweres Wasser aber weniger Neutronen als normales Wasser, weil die Kerne ja alle schon ein Neutron haben. Unterm Strich bleibt daher bei schwerem Wasser ein größerer Prozentsatz von abgebremsten Neutronen übrig, die weitere Spaltungen auslösen können, als beim Leichtwasserreaktor. Deshalb genügt sogar das wenige spaltbare U-235 im nicht angereicherten Natururan, um eine Kettenreaktion aufrecht zu erhalten.
Danke für die Ergänzung, hatte das vor n paar Monaten im Physik unterricht, scheint mir falsch in Erinnerung gewesen zu sein
Da rollen sich mir die Zehennägel wenn ich manches hier lese....
Also erst mal zu den Pseudo-Experten die meinen, dass schweres Wasser ein schlechter Moderator wäre: Grundsätzlich ist bei flüssigen Moderatoren D2O einer der vorteilhaftesten. Denn nur durch diese weitaus bessere Moderation und geringe Absorbation ist es möglich Natururan in diesen Reaktoren zu verwenden. Die Artikel die genannt werden aus der Wikipedia sind teilweise anscheinend zu schwer verständlich und einiges sogar falsch.
Grundsätzlich muss man beachten, dass Wasserstoff freilich besser moderiert als Deuterium, allerdings muss man beachten, dass kein reiner Wasserstoff (H) genutzt wird, sondern gewöhnliches Wasserstoffoxid (H2O), wodurch die Moderation bereits wieder verschlechtert wird, da normales Wasser Neutronen absorbieren kann. Gleiches gilt für D2O, wobei hier durch den geringen Grad der Moderation mehr Neutronen "gerettet" werden können und daher die Moderation so wirken kann, dass auch bei geringer Prozentzahl von spaltbaren Material eine Spaltung wahrscheinlicher wird. Leider nicht nur die Spaltung, sondern auch die Brutwahrscheinlichkeit, weshalb sich gut Isotope in solchen Reaktoren erzeugen lassen, oder auch weniger beliebt waffenfähiges Material. Da kommt es aber ganz auf die Leistungsdichte des Reaktors an.
Wenn man schon in Wikipedia liest, dann sollte man auch verstehen. Najix hatte es schon korrekt erklärt.
Was ich noch bei Najix gelesen habe: Der Grund warum man in Deutschland nicht kommerziell Schwerwasserreaktoren nutzte lag daran, dass zu der Zeit, als mit dem MZFR in Karlsruhe die Baureife kommerzieller Schwerwasserreaktoren erreicht wurde, sich die Leichtwasserreaktoren bereits durchgesetzt haben und preiswerter waren. Bereits im Vorfeld hatte man mit Niederaichbach einen Reaktor in den Sand gesetzt, der mit Schwerwasser gearbeitet hatte, aufgrund von Konstruktionsfehlern an den Dampferzeugern. Jedenfalls hatte man die deutsche Schwerwasserreaktorlinie, die übrigens als erste deutsche Reaktorlinie von Siemens-Schuckert in den 1950ern bereits entwickelt wurde, weiterhin entwickelt und zwei Reaktormodelle nach Argentinien verkauft. Atucha-1 läuft seit 1974, Atucha-2 ging 1981 in Bau und befand sich lange im Baustopp. Argentinien hatte den Block letztes Jahr vollendet und ist seit Juni 2014 in Betrieb, erreichte dann im Januar 2015 erstmals die Volllast.
Sonstige Vorteile:
* Die Nutzung von Natururan sowie heute stark in Aussicht die Nutzung von Thoriumbrennstoffen liegt ganz klar auf der Hand bei den Schwerwasserreaktoren, die sich etabliert haben: Der CANDU und der IPHWR.
* Thorium-Uran-Brennstoffkreislauf, für die neueren CANDU-Anlagen des Typs AFCR kann sogar abgebrannter Brennstoff aus Leichtwasserreaktoren genutzt werden. Ansonsten würde das Zeug wohl im westlichen Teil der Welt ins Endlager wandern.
Alles Wesentliche steht in den ersten beiden Absätzen des Wikipedia Artikels.
Außer, dass schweres Wasser kein so guter Moderator (Neutronenbremser)
ist, wie "leichtes" (normales) Wasser. Daher braucht man mehr davon und
das Reaktorgefäß muss größer sein. Leichtwasserreaktoren LWR brauchen
angereichertes Uran, das nur in 3 Anlagen der Welt (USA, England und
Frankreich) hergestellt wird, und u.U. an politisch unsichere Länder nicht
verkauft wird, daher sind solche Länder sehr an SWR interessiert. - Anlagen
zur Gewinnung von schwerem Wasser können auch kleinere Staaten bauen.
billiger und sicherer