RBMK-Reaktoren: Wäre der Unfall in Tschernobyl anders verlaufen, wäre das Graphit in den Steuerstäben nicht an der Spitze gewesen?
Hi.
Ich befasse mich gerne mit Tschernobyl und bin stolz, das mein eingerostetes Hirn den Unfall verstanden hat und ich nun miträtseln kann.
Nehmen wir an, man hätte das Graphit in den Brenn-Steuerstäben, NICHT an die Spitze gesetzt, sondern etwas weiter nach hinten.
Hierzu habe ich eine sehr schlechte Skizze angefertigt, für besseres Verständnis.
In meinem Gedankengang befindet sich - wie auf der Skizze - der Graphit-Anteil am Beginn des Brenn-Steuerstabs. AZ-5 ist betätigt, und die Steuerstäbe fahren in den Kern zurück. Das Bor dringt zuerst in den Kern, und Bor senkt die Radioaktivität.
Der Explosionsartige Anstieg der Radioaktivität wird also verschoben. Wobei es mir die Frage aufwirft, ob das Bor bis dahin gereicht hätte, um ein verbiegen der Brennstäbe zu verhindern. ( Wäre nett wenn mich jemand aufklären könnte.)
Als das Graphit zuerst den Kern erreichte, sorgte der explosionsartige Anstieg an Radioaktivität auch für Hitze. Die Brenn-Steuerstäbe verbogen sich, und hingen fest. Es konnte kein Bor in den Kern eindringen, was die Radioaktivität gesenkt hätte.
In meinem Gedankengang wäre das Graphit allerdings am Ende des Steuerstabs. So wäre der kurze Anstieg zwar vorhanden, aber erst nachdem das Bor seine Wirkung entfaltet hätte. Wäre dann die Explosion noch möglich gewesen?
Zweite Frage: Wäre Bor AUF Graphit überhaupt möglich in einem Brenn-Steuerstab?
3 Antworten
Das Graphit an der Spitze hat die Aufgabe das Wasser zu verdrängen.
Wenn da kein Grafit ist sondern direkt der Regelstab bewirkt ein einfahren des Stabes eine gefährliche Verringerung der Aktivität weil das Wasser Neutronen absorbiert und kein Grafit da ist um die Aktivität zu erhöhen.
Das Problem ist dass das eine Xenonvergiftung begünstigt wenn die Steuerstäbe eingefahren werden.
Also die Graphitspitze war absicht.
Nein der RBMK ist Graphitmoderiert. Also der braucht Graphit.
Gerade weil er nicht Wassermoderiert ist hat er ja einen positiven Dampfblasenkoeffizient.
Der Grund warum dieses Design gewählt wurde war weil der Reaktor Waffenfähiges Plutonium erbrüten kann. Also das war durchaus so Absicht.
Lol. In allen Vorträgen immer dasselbe. Es hieß immer wieder es wäre aus Geldgründen so gewesen. Das Graphit sich im Kern befindet ist ja nichts neues. Findet man schwarzes Gestein um ein brennendes Kraftwerk weiß man: Das Ende ist nicht weit.
Egal, aufjedenfall wurde das in keinem Vortrag erwähnt. Ebenso wurde es vor Gericht als neue Tatsache behandelt, und nicht als Teil des Ganzen.
Graphit muss nicht in einem Reaktor vorhanden sein, also ich glaube in den neueren ist es nicht im Kern.
Es kann zwar verwendet werden aber aufgrund seiner Eigenschaften kann es in den Kernen von Wassermoderierten Reaktoren nicht verwendet werden.
Das die offiziellen Angaben von Kostengründen sprechen ist für mich nicht überraschend weil die nicht sagen wollten, dass sie Waffenfähiges Spaltmaterial erzeugen können. Aber dafür brauchen sie eben so einen Aufbau.
Es kostet natürlich weniger weil die auch Natururan brennen können und kein angereichertes Uran benötigen, aber war vermutlich nicht der Hauptgrund.
In den RBMK gibts aber für gewöhnlich ein Interlock welches eben verbietet dass die Stäbe komplett ausgefahren werden. Das wurde deaktiviert und daher wurden in den kritischen Reaktor die Spitzen überhaupt eingefahren. Ansonsten wären die bereits im Kern gewesen und hätten die Aktivität nicht zusaätzlich gesteigert.
Im Wikiartikel wird das Steuerstabdesign und die Gründe dafür genauer erklärt.
Okay. Abr wir wissen ja das nach AZ-5 die Radioaktivität sprunghaft anstieg, da Graphit zuerst in den Kern drang. Das führte zu mehr Hitze, mehr Dampf,etc...
Die Steuerstäbe verbogen sind, das Bor konnte nicht eindringen und BUM!
Klar, es wäre niemals passiert ohne den Test und den - beinahe völlig zerstörten - Kern. Aber hier stellt sich erneut meine Frage: Nehmen wir das Graphit und setzen es an das Ende des Steuerstabs. Wäre die Explosion noch möglich gewesen?
Ja. Die Aktivität würde man ja in diesem Fall so steuern, dass man den Graphitteil in den Reaktor schiebt. Wenn man den Steuerstab dann nicht schnell genug raus ziehen kann kommts aufs selbe raus.
Also das Graphit muss in den Reaktor weil es der Moderator ist.
Die Konstruktion wäre in dem Fall ja nicht anders nur dass du die Stäbe rausziehen anstatt einfahren musst wobei zweiteres mit Druckluft für die Notabschaltung besser geht.
Die Steuerstäbe sind eben nur Konstruktionsbedingt extrem langsam weil die die komplette Wassersäule im Druckrohr verschieben müssen.
"Ja. Die Aktivität würde man ja in diesem Fall so steuern, dass man den Graphitteil in den Reaktor schiebt. Wenn man den Steuerstab dann nicht schnell genug raus ziehen kann kommts aufs selbe raus."
Keine Gegenwirkung bezüglich des Bor´s, welche in höheren Massen im kern bleibt als das Graphit?
Naja der Hauptgrund für den Displacer genannten Graphitteil ist die Verdrängung von Wasser.
Das erlaubt einen stärkeren Eingriff per Steuerstab. Weil die Aktivitätsänderung eben größer ist.
Man möchte eben die Reaktivität erhöhen und dazu muss man das Wasser durch etwas ersetzen weil es Neutronen absorbiert. Also je weniger Wasser im Kanal desto höher die Aktivität.
Würde man den Stab komplett durchziehen würds keinen wirklichen Sinn machen weil du dann entweder einen starken Absorber oder Moderator einziehen musst das machts glaub ich sogar eher gefährlicher.
Du kannst die Stäbe komplett ohne Spitze machen, nur wäre dann die Änderung der Aktivität nicht so groß und es kann sich eher Xenon im Kern bilden weil der gesamte Neutronenfluss niedriger ist.
Es wäre möglich gewesen das es nicht explodiert aber es wäre auch möglich das nichts passiert wäre
Wenn man so will dann war das Graphit an der Spitze der Steuerstäbe wirklich das was den letzten Ausschlag zur Katastrophe einleitete.
Aber man darf nicht vergessen, dass vorher schon Sicherheitssysteme abgeschalten wurden die vermieden haben dass die Steuerstäbe schon wesentlich früher eingefahren werden und den Reaktor gestoppt hätten.
Stimmt alles.
Aber es geht um folgendes: Wir setzen das Graphit nicht an die Spitze, sondern an das Ende des Brenn-Steuerstabes.
Wäre diesselbe Reaktion die Folge gewesen, obwohl zuerst vollständig das Bor den Kern erreichen konnte?
Das Hauptproblem ist die Xenonvergiftung der Steuerstäbe.
Man braucht das Graphit damit ein stark gedrosselter oder gestoppter Reaktor trotz hoher negativer Reaktivität wieder anläuft.
Noch dazu: Mir wurde gesagt und ausführlich erklärt, dass das Graphit NUR in den Steuerstäben war um Geld zu sparen. Ich hab mir diesen Vortrag locker 20 mal angehört, und immer wieder wird es gesagt: Der Graphitanteil war NUR vorhanden, weil Geld gespart werden wollte. Deshalb liefen auch keine Reaktoren auf sauber angereicherten Uran235. Das sind zumindest die Infos die ich nun habe.