Wie lange Atomreaktor 'nachkühlen'?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

soweit ich verstanden habe, sind die gefährdeten Reaktoren in Japan alle abgeschaltet, das heißt, es findet keine Kettenreaktion (= neue Uranspaltung) mehr statt. Was jetzt in den Brennstäben stattfindet, ist der Zerfall der vorhandenen Spaltprodukte (nicht der des Uran - dafür fehlen die thermischen Neutronen, weil sie durch Steuerstäbe oder Absorber aufgefangen werden). Was also entsteht ist Wärme aufgrund der Nachzerfallsleistung, die abgeführt werden muss. Und dazu wird in Fukushima Kühlwasser bzw. Meerwasser mit Borsäure verwendet. Ist das richtig?

Ich habe auch gefunden, dass die Nachzerfallswärme zumindest zunächst recht schnell abklingt. Aber wie lange muss denn ein abgeschalteter Reaktor nun noch „nachgekühlt“ werden? 1 Woche? 1 Monat? Wovon hängt das ab? Vermutlich von seiner Leistung? Und wovon noch? Hat jemand ein Beispiel?

Ich hoffe, es kann mir jemand weiterhelfen. Danke schon im Voraus :smile:

Viele Grüße, Chilla

#2

Hallo,

solange wie nötig, würde ich sagen. Das allerwichtigste: Sowenig Radioaktivität in die Umgebung wie möglich.

Möchte den Beteiligten die Daumen drücken! mfG

#3

Ich habe auch gefunden, dass die Nachzerfallswärme zumindest
zunächst recht schnell abklingt. Aber wie lange muss denn ein
abgeschalteter Reaktor nun noch „nachgekühlt“ werden? 1 Woche?
1 Monat? Wovon hängt das ab? Vermutlich von seiner Leistung?
Und wovon noch? Hat jemand ein Beispiel?

Hallo Chilla,

„abgebrannte“ Brennelemente kommen ja zunächst in ein Abklingbecken, wo sie weiter gekühlt werden (müssen) - meines Wissens dreht es sich da schon um Jahre. Selbst wenn sie nach Jahren in einen Castor verpackt werden, wird es im Innern dessen immer noch hunderte von Grad heiss. Deswegen haben die auch solche Rippen dran: zur Kühlung, nicht zur Abwehr von Green-Peace-Aktivisten. Also zu deiner Frage: eher Jahre.

Die Zusammensetzung ist natürlich auch von Bedeutung: wenn das Horrorelement Plutonium verwendet wird, geht das Abklingen überaus langsam, denn eine Halbwertszeit von 24000 Jahren bedeutet ja ebenso, dass die Heizleistung in 24000 Jahren gerade auf die Hälfte abnimmt. Ein Kühlaggregat für Plutonium-Abfälle müsste also vielfach länger laufen, als unsere technische Zivilisation bisher existiert.

Gruss Reinhard

#4

Guten Tag,

vielen Dank für die Information, Reinhard. Das klingt alles sehr einleuchtend! Jetzt verstehe ich auch die Tragweite der Probleme in Japan besser. Es geht also keinesfalls nur um Tage…

Viele Grüße,
Chilla

#5

Hallo,

den Artikel zur Nachzerfallswärme bei Wikipedia ist aufschlussreich:

http://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Nachzerfalls…

Der Reaktor muss monatelang aktiv gekühlt werden, auch wenn dieser „abgeschaltet“ ist.

Im Prinzip kann man Reaktoren nicht abschalten, Kernspaltung hat keinen On/Off Schalter.

#6

Vielen Dank für den Link!

Diese Diskussion kannte ich nicht. Der Wikipedia-Artikel zum Stichwort Nachzerfallswärme war ursprünglich Ausgangspunkt zu meiner Frage. Die dort angegebene Formel hatte ich mit - für meine Begriffe realistische - Schätzwerte gefüllt und dann einen zunächst sehr starkes, dann aber doch relativ flaches Abklingen der Nachzerfallswärme gefunden. Es war eben nicht, so wie ich vermutet hätte, exponentiell. Aber nach den Antworten hier und dem Link ist mein Abschätzung wohl nicht so schlecht und das gibt mir sehr zu denken!

Falls jemand noch interessante Informationen zu diesem Thema hat, nehme ich die gerne entgegen.

Viele Grüße,

Chilla