Hi,
wieso werden in einem Kernreaktor ausgerechnet Graphit, schweres Wasser… eingesetzt als Moderator?
Ich habe schon verstanden, dass der Moderator die neutronen Bremsen muss (also sollte der Kern schwerer sein als ein Neutron) aber sie nicht absorbieren darf (also soll der Wirkungsquerschnitt klein sein)
Wodurch wird aber der Wirkungsquerschnitt bestimmt? Bzw. warum ist Graphit und die anderen so gut geeignet?
lg
simon
Hallo!
wieso werden in einem Kernreaktor ausgerechnet Graphit,
schweres Wasser… eingesetzt als Moderator?
Ich habe schon verstanden, dass der Moderator die neutronen
Bremsen muss (also sollte der Kern schwerer sein als ein
Neutron)
Nein, der Kern des Moderators sollte möglichst leicht sein. Beim elastischen Stoß ist der Energieübertrag dann maximal, wenn die beiden Stoßmassen gleich sind. Bei Neutronen würde nur das H-Atom diese Bedingung annähernd erfüllen. Allerding fängt das H-Atom relativ gerne Neutronen ein. Daher ist das Deuterium das Mittel der Wahl. D2 wäre ungeschickt, weil es gasförmig ist. Dadurch hätte man bei vernünftigen Drücken eine extrem kleine Teilchendichte. Außerdem ist Wasserstoffgas (egal ob es leichter oder schwerer Wasserstoff ist) brennbar. Also nimmt man eine einfache Wasserstoffverbindung wie z. B. Wasser oder Parafin. (vorzugsweise natürlich schweres Wasser).
Helium geht nicht, weil es ebenfalls gasförmig wäre.
Lithium fängt gerne Neutronen ein (das macht man sich bei Fusionsreaktoren zunutze).
Was gegen Beryllium und Bor spricht (außer dass sie chemisch ziemlich exotisch sind) weiß ich nicht.
Der nächste Kandidat ist dann Kohlenstoff.
Michael
super, danke!
Nein, der Kern des Moderators sollte möglichst leicht sein.
Beim elastischen Stoß ist der Energieübertrag dann maximal,
wenn die beiden Stoßmassen gleich sind.
mist, darauf hätte ich kommen können. Ich hab den Wikipedia-Artikel falsch gelesen. Da stand „die Kerne sollen NICHT viel schwerer sein…“ :-S
Was gegen Beryllium und Bor spricht (außer dass sie chemisch
ziemlich exotisch sind) weiß ich nicht.
Bor wird auch benutzt, was gegen Beryllium spricht oder ob es benutzt wird weiß ich auch nicht. Aber Graphit ist vermutlich viel billiger und besser in der Handhabung.
danke
simon
Hallo,
Was gegen Beryllium und Bor spricht (außer dass sie chemisch
ziemlich exotisch sind) weiß ich nicht.
Bor hat ebenfalls einen hohen Einfangquerschnitt. Bei einer unplanmäßig heftigen Kernreaktion wird der Reaktor mit Borhaltigem Wasser geflutet.
Gruß, Niels