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Maffin
Anmeldungsdatum: 03.12.2014
Beiträge: 2
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 Maffin Verfasst am: 03. Dez 2014 22:12 Titel: U-236 Zerfall in einem Kernreaktor |
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Meine Frage:
Hallo zusammen
Im Rahmen einer Arbeit zu Kernkraftwerken bin ich auf einige Unklarheiten meinerseits gestossen.
1. Im Reaktor trifft ein Neutron auf ein U-235 Kern, welches zum instabilem Uran-Isotop 236 wird und zerfällt. Es zerfällt in zwei neue Kerne (welches Zufällig ist, oder?) z.B. in Kr-95 und Ba-139, welches ebenfalls instabile Isotope sind und daher weiter zerfallen. Die Kerne zerfallen dann immer weiter, bis ein stabiler Kern entsteht. Ist das soweit richtig?
2. Nach der Zerfallsreihe folgt U-236 der Thorium-Reihe, allerdings wird nach der Liste aus Uran-236 -> Thorium-232 (Alpha Zerfall, es ensteht 1 Helium Kern). Ich gehe davon aus, dass das Uran ja nicht zerfällt, sondern gespalten wird, demzufolge müsste ich die Zerfallsreihe der entstandenen Spaltfragmente anschauen.
Was bleibt schlussendlich im Reaktor von den "ausgebrannten" Brennstäben übrig?
3. Die Brennstäbe müssen nach Verbrauch entsorgt bzw. in ein Endlager gebracht werden, wo sie ihrem Zerfall folgen. Dies deckt sich zwar mit Frage 2, doch welche Elemente nun auch übrig bleiben, wie lange dauert der Prozess bis die Elemente ungefährlich werden? Im Netz finden sich je nach Ansicht zur Kernenergie unterschiedliche Zahlen von Tausend bis Millionen von Jahren.
4. Da Neutronen absorbiert werden müssen wird Wasser mit Borsäure und Cadmium Steuerstäbe verwendet, welche doch auch von der Radioaktivität betroffen sind. Was geschieht mit ihnen insbesondere mit dem Wasser? Inwiefern ist es kontaminiert und muss ausgewechselt/entsorgt werden? Falls ja, wohin?
Meine Ideen:
Ich gehe davon aus, dass der radiaktive Abfall in einem Kernkraftwerk grösstenteils unbestimmt ist, da die Spaltfragmente zufällig sind. Da die Brennstäbe soweit mir bekannt nur zu 3% aus Uran bestehen, behalten sie ihre Form und können in die Castor Behälter verstaut und in ein Endlager gebracht werden, wo sie dann über 200'000 Jahre auf die Radioaktivität von Natururan verbleiben müssen (Quelle: kernenergie.ch). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8582
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| jh8979 Verfasst am: 03. Dez 2014 22:33 Titel: Re: U-236 Zerfall in einem Kernreaktor |
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| Maffin hat Folgendes geschrieben: |
1. Im Reaktor trifft ein Neutron auf ein U-235 Kern, welches zum instabilem Uran-Isotop 236 wird und zerfällt. Es zerfällt in zwei neue Kerne (welches Zufällig ist, oder?) z.B. in Kr-95 und Ba-139, welches ebenfalls instabile Isotope sind und daher weiter zerfallen. Die Kerne zerfallen dann immer weiter, bis ein stabiler Kern entsteht. Ist das soweit richtig?
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Ja und ja, in welche Elemente es sich genau aufspaltet ist zufällig, allerdings treten einige häufiger auf als andere. Eine Verteilung siehst Du z.B. hier:
http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fission_product#Yield
| Zitat: |
2. Nach der Zerfallsreihe folgt U-236 der Thorium-Reihe, allerdings wird nach der Liste aus Uran-236 -> Thorium-232 (Alpha Zerfall, es ensteht 1 Helium Kern). Ich gehe davon aus, dass das Uran ja nicht zerfällt, sondern gespalten wird, demzufolge müsste ich die Zerfallsreihe der entstandenen Spaltfragmente anschauen.
Was bleibt schlussendlich im Reaktor von den "ausgebrannten" Brennstäben übrig?
3. Die Brennstäbe müssen nach Verbrauch entsorgt bzw. in ein Endlager gebracht werden, wo sie ihrem Zerfall folgen. Dies deckt sich zwar mit Frage 2, doch welche Elemente nun auch übrig bleiben, wie lange dauert der Prozess bis die Elemente ungefährlich werden? Im Netz finden sich je nach Ansicht zur Kernenergie unterschiedliche Zahlen von Tausend bis Millionen von Jahren.
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Ein bisschen über die Zusammensetzung der "ausgebrannten" Brennstäbe findest Du hier:
http://en.wikipedia.org/wiki/Spent_nuclear_fuel
Daraus kannst Du dann sehen, was die Halbwertszeit der unterschiedlichen Endstoffe so ist.
| Zitat: |
4. Da Neutronen absorbiert werden müssen wird Wasser mit Borsäure und Cadmium Steuerstäbe verwendet, welche doch auch von der Radioaktivität betroffen sind. Was geschieht mit ihnen insbesondere mit dem Wasser? Inwiefern ist es kontaminiert und muss ausgewechselt/entsorgt werden? Falls ja, wohin?
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Die Steuerstäbe und das Wasser wird auch aktiviert, sprich: es "wird radioaktiv". Aber typischerweise sind diese Isotope dann sehr viel kurzlebiger als die in den ausgebrannten Brennelementen. Ich nehme mal auch stark an, dass die sehr viel länger weiterbenutzt werden können (insbesondere das Kühlmittel, welches aus diesem Grund in der Regel auch in einem Kreislauf mit zwei getrennten Systemen befindet).
http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_reactor_coolant
http://en.wikipedia.org/wiki/Control_rod
Eine detailliertere Antwort hängt vom betrachteten Reaktortyp, Kühlmittel, etc ab. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 03. Dez 2014 23:43 Titel: Re: U-236 Zerfall in einem Kernreaktor |
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Nur interessehalber: wo finde ich das?
| Maffin hat Folgendes geschrieben: | | (Quelle: kernenergie.ch). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8582
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| jh8979 Verfasst am: 03. Dez 2014 23:48 Titel: Re: U-236 Zerfall in einem Kernreaktor |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | Nur interessehalber: wo finde ich das?
| Maffin hat Folgendes geschrieben: | | (Quelle: kernenergie.ch). |
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http://www.kernenergie.ch/de/fragen-antworten.html
z.B. unter "Wie lange strahlt der radioaktive Abfall?" |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 04. Dez 2014 00:06 Titel: |
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Danke und - kein Kommentar. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8582
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| jh8979 Verfasst am: 04. Dez 2014 00:36 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Danke und - kein Kommentar. |
Ich wollte es auch nur zeigen... und nicht kommentieren (in welcher Richtung auch immer). |
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Maffin
Anmeldungsdatum: 03.12.2014
Beiträge: 2
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| Maffin Verfasst am: 04. Dez 2014 18:04 Titel: |
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Besten Dank für die Antworten!
Auf die Idee im englischen Wikipedia zu schauen bin ich gar nicht gekommen, doch die Infos sind da wesentlich umfangreicher und detaillierter  |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8582
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| jh8979 Verfasst am: 04. Dez 2014 18:53 Titel: |
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| Maffin hat Folgendes geschrieben: |
Auf die Idee im englischen Wikipedia zu schauen bin ich gar nicht gekommen, doch die Infos sind da wesentlich umfangreicher und detaillierter |
Das ist (zumindest bei den Physikseiten) fast immer so. |
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Maschine
Anmeldungsdatum: 18.11.2011
Beiträge: 74
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| Maschine Verfasst am: 03. März 2018 18:30 Titel: |
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Hallo Leute,
ich habe zu dem Vorgang im Reaktor eine Frage. Da hier schon ein wenig darüber diskutiert wurde möchte ich kein neues Thema eröffnen sondern diesen Threat einfach nutzen.
Warum zerfällt das Uran 236 nicht einfach unter Ausstrahlung eines Alphateilchens (es ist ja ein typischer Alphastrahler) sondern spaltet sich in zwei Mittelschwere Kerne und 3 freie Neutronen?
Kann mir jemand diese Frage beantworten?
LG
und vielen Dank |
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