Abklingbecken

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Wissende,

aus bekannten Gründen wurde in diesen Tagen viel von Abklingbecken geredet. Dazu folgend Fragen:

Wie erfolgt darin die Kühlung der abgebrannten Brennstäbe? Wird das Wasser ständig gegen kaltes Wasser ausgetauscht oder erfolgt die Kühlung über einen Kühlkreislauf? Ist das Wasser entmineralisiert oder vollentsalzt?

Wie verhindert man, dass die freiwerdenden Neutronen eine Kernspaltung mit Energiefreisetzung erzeugen? Wie also wird moderiert?

Wie lang dürfen Brennstäbe ungekühlt, d.h. außerhalb eines Wasserbads gelagert werden? Ich nehme an, dass während der Umsetzung der Brennstäbe aus dem Reaktor ins Abklingbecken die Brennstäbe ungekühlt am Kranhaken hängen.

Danke für Eure Antworten!

Wolfgang D.

#2

Hallo,

Wie erfolgt darin die Kühlung der abgebrannten Brennstäbe?
Wird das Wasser ständig gegen kaltes Wasser ausgetauscht oder
erfolgt die Kühlung über einen Kühlkreislauf? Ist das Wasser
entmineralisiert oder vollentsalzt?

Die Kühlung erfolgt durch das Wasser. Die Wärme wird über Wärmetauscher abgeführt, d.h. das Wasser selbst bleibt das gleiche, die Wärme wird aber nach außen abgeführt. Bei dem Wasser handelt es sich üblicherweise schon um destilliertes Wasser, dem aber…

Wie verhindert man, dass die freiwerdenden Neutronen eine
Kernspaltung mit Energiefreisetzung erzeugen? Wie also wird
moderiert?

…bestimmte Zusatzstoffe als Neutronenabsorber zugesetzt sind, damit keine Kettenreaktion stattfinden kann. Auch kann man alternativ oder zusätzlich die Abstände der Brennstäbe soweit erhöhen, dass die Neutronen zu stark vom Wasser abgebremst werden.

Wie lang dürfen Brennstäbe ungekühlt, d.h. außerhalb eines
Wasserbads gelagert werden? Ich nehme an, dass während der
Umsetzung der Brennstäbe aus dem Reaktor ins Abklingbecken die
Brennstäbe ungekühlt am Kranhaken hängen.

Nein, so macht man das nicht. Die Brennelemente werden innerhalb eines wassergefüllten Rohres vom Reaktorkern zum Abklingbecken umgesetzt. Auf diesen beiden Bildern kann man das einigermaßen gut sehen:
http://www.imagebroker.net/image_details.php?iid=962577
http://www.imagebroker.net/image_details.php?iid=962366

vg,
d.

#3

Hallo,

Wie erfolgt darin die Kühlung der abgebrannten Brennstäbe?
Wird das Wasser ständig gegen kaltes Wasser ausgetauscht oder
erfolgt die Kühlung über einen Kühlkreislauf?

man vermeidet es, Wasser aus der Umgebung in den direkten Kontakt mit den Brennelementen zu bringen – obwohl dies kein direktes Problem wäre, da das Brennelement die Spaltprodukte einschließt.

Wie verhindert man, dass die freiwerdenden Neutronen eine
Kernspaltung mit Energiefreisetzung erzeugen? Wie also wird
moderiert?

Ein Brennelement im Abklingbecken ist abgebrannt. Es findet keine Kernspaltung mehr statt bzw. eventuelle Neutronen werden durch Bor o. Ä. weggefangen, so dass es nicht zur Kettenreaktion kommen kann.

Die Wärme kommt aus dem radioaktiven Zerfall der Spaltprodukte.

Ich nehme an, dass während derUmsetzung der Brennstäbe aus dem
Reaktor ins Abklingbecken die Brennstäbe ungekühlt am Kranhaken
hängen.

Normalerweise sind die da ständig unter Wasser – allein zur einfachen Abschirmung der Strahlung.

Vgl. etwa http://mitnse.com/2011/03/16/a-primer-on-spent-fuel-… (Englisch)

–
PHvL