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Hm, da wir gerade bei Abfallstoffen wie CO2 sind, ist das doch auch ein nettes Thema für mein nächstes Posting.

Vorher hätte ich aber noch eine Bitte. Einige haben hier geschrieben, das sie mittelmäßig pro Kernkraft sind, aber langfristig Ersetzungen haben wollen. Welche Argumente bringen euch dazu, die Kernkraft abschaffen zu wollen?

und nun zu meinem eigentlichen Arbeitsthema:
Entsorgung radioaktiver Abfälle


Bevor man über die Entsorgung reden kann, muss erstmal geschaut werden, wie radioaktiver Abfall eigentlich aussieht.

Brennstäbe für das Kernkraftwerk bestehen aus Urandioxid. In der Natur gibt es zwei natürliche Uranisotope. Das Uran235 mit einem Anteil von 0,7% und das Uran238 mit einem Anteil von 99,3%.

Aufgrund bestimmter Energetischer Eigenschaften, auf die ich jetzt nicht eingehen möchte, ist in unseren sogenannten thermischen Reaktoren nur das Uran235 spaltbar. Damit die Brennstäbe aber lange genug halten und der Reaktor überhaupt eine sich aufrechterhaltene Kettenreaktion erzeugen kann, ist es notwendig, das Uran anzureichern, also den Anteil an Uran235 zu erhöhen. Diese Verfahren sind ziemlich aufwendig, unsere Kraftwerke werden mit einer Anreicherung von 3,5-5% betrieben. Für eine Nukleare Waffe sind übrigens Anreicherungen > 90% von nöten.

Für 1t Reaktoruran sind also ca 6-8t Natururan von nöten. Der Abfallstoff ist sogenanntes abgereichertes Uran, welches schwach radioaktiv ist und radiologisch keine Probleme macht.

In 1t Reaktoruran befinden sich folglich ca 50kg spaltbares Material. Da es über Brutreaktionen zur Produktion von Plutonium239 (und höheren Isotopen) kommt, vergrößert sich der Anteil an spaltbarem Material noch ein wenig. Da aber nicht alles spaltbare Material ausgenutzt werden kann, kommt man auf ca 45-50 kg Spaltprodukte an Abfall. Darüberhinaus wird netto Plutonium und sogenannte Minore Aktiniden wie Americium erbrütet.

Da ich gerade mein Skript zur Hand habe hier eine Tabelle, was an Abfällen aus 34t Reaktoruran entsteht (Jahresumsatz in einer durchschnittlichen 1300MWel deutschen Druckwasseranlage)

0,3t Plutonium
1,2t Spaltprodukte
32,5t Uran
14,5t Hülsenschrott
200m³ mittelaktiver Abfall

in der Liste fehlen einige kg minore Aktiniden, sie dürften im Bereich von 30-50 kg liegen.

das uran ist im selben Zustand wie unter der Erde, es ist schwach radioaktiv. Der Hülsenschrott ist aktiviert und wird einige Jahre strahlen, der Zeitraum ist aber überschaubar (<200 Jahre)
der mittelaktive Abfall lässt sich gut abschirmen und ist ebenfalls nicht besonders langlebig.

Die 1,2t Spaltprodukte sind hochaktiv. Sie machen in den ersten 300 Jahren den Hauptteil der Strahlung aus. Wichtige Isotope sind dabei das Sr90 und das Cs137 mit Halbwertszeiten von ca 30 Jahren. Nach ca 500 Jahren sind diese Stoffe soweit zerfallen, das ihre Strahlung unter das Niveau von Uranerz gefallen ist. 1,2t entsprechen bei einer Dichte von 3-4 unter 500 Liter.

die 300kg Plutonium sind aus Endlagersicht kritisch. Eine halbwertszeit von 25.000 Jahren sorgt dafür, dass technische Barrieren nicht ausreichen können, um die Kerne sicher zurückhalten zu können. Neueste geochemische Untersuchungen in Karlsruhe und für den RedImpact Workshop haben gezeigt, dass die Aktiniden chemisch immobil sind. D.h. dass sie je nach Endlagerkonzept für den ersten Meter Hüllschicht außerhalb der Technischen Barriere bereits Reisezeiten im Bereich von Millionen Jahren haben.
Allerdings entsprechen 300kg Plutonium dem Material für ca 30 Nuklearwaffen. Die Spaltbarkeit von Plutonium lässt dies aber gleichzeitig auch wieder neuen Brennstoff werden, es ist möglich dieses in sogenannten Mischoxid Brennelementen (MOX) wieder als Brennstoff für Kernkraftwerke zu verwenden. Dies schont die Uranvorkommen und verringert die Menge an Bombenfähigen Material.

dazu kommen noch einige kg minore Aktiniden, die, falls man Uran und Plutonium nicht Endlagert, den Hauptteil der Radiotoxizität ausmachen, nachdem die Spaltprodukte zerfallen sind. Diese sind, wie eben schon angedeutet, auch chemisch immobil und werden auf geologischem Wege das Endlager erst nach mehreren Millionen Jahren verlassen. Interessant wird es nur im sogenannten Human Intrusion Szenario, wo Menschen in das Endlager eindringen. Derzeit werden Konzepte erarbeitet und Untersucht, um diese minoren Aktiniden mit Energiegewinn zu zerstören, um die langzeitgefährdung der Endlager quasi auf 0 zu reduzieren.



Derzeit gibt es im wesentlichen zwei verschiedene Konzepte, mit dem Nuklearen Abfall umzugehen:

Konzept 1, der deutsche Weg:
Die Brennstäbe werden, so wie sie sind, unter die Erde gebracht und in geologischen Salzformationen gelagert.
Vorteile: Man spart sich technisch aufwendige Verfahren zur Trennung und Einzelbehandlung
Nachteile: Man benötigt mehr Endlager, da mehr Material unter die Erde muss. Desweiteren werden 95% Wertstoff unter die Erde gebracht, das Uran238 kann später, falls man möchte, zu Plutonium gebrütet werden um daraus wieder Strom zu erzeugen. Es wird keine gesonderte Behandlung von Spaltprodukten und Brutstoffen vorgenommen. Dies ist insofern von Nachteil, als dass man die Spaltprodukte wenn sie seperiert sind gut in chemische Matritzen einlagern kann, die führ viele Tausendjahre stabil sind. Desweiteren findet sich viel Plutonium unter der Erde, das, falls Deutschland mal wieder von einem diktator regiert wird, für Kernwaffen verwendet werden kann

Konzept 2: Die Mülltrennung
Zunächst wird der Müll in der Wiederaufbereitung seperiert. Uran und Plutonium werden zu neuen Mischoxid Brennelementen verarbeitet und zur Stromerzeugung genutzt.
die Spaltprodukte werden in Glaskokillen gegossen. Eine Kokille fast 40kg Spaltprodukte und hat einige hundert Liter Volumen. Diese werden in Frankreich in Industriehallen bereits zwischen gelagert.
die minoren Aktiniden können entweder ins Endlager, oder aber in sogenannten Transmutationsanlagen ähnlich wie Spaltstoffe gespalten werden. Konzepte zur Transmutation gibt es auf dem Papier ettliche, vermutlich werden in den nächsten 10-15 Jahren die ersten Versuchsanlagen gebaut. Hierbei gibt es sowohl kritische Reaktorkonzepte als auch Anlagen, die speziell zur Aktinidenvernichtung konzipiert sind.
Vorteile: Die Brennstoffversorgung wird deutlich gestreckt, die Reichweite der bekannten billigen(!!) Uranvorkommen wird vervielfacht. Gleichzeitig wird die Menge an Material, die im Endlager untergebracht werden müssen, auf einen Bruchteil reduziert. Dies reduziert die Zahl der Endlager und reduziert eindeutig die Langzeitgefährdung.
Nachteile: Die Kosten liegen ca 20% oberhalb der direkten Endlagerung, wenn man eine gemäßtige Steigerung der Urankosten annimmt. Das Risiko wird verschoben, es gibt mehr technische Zwischenschritte, bei denen es zu Zwischenfällen kommen kann.

Auch hier gilt, bei Fragen zur Entsorgung bzw von Teilaspekten stehe ich zur Verfügung

Zitat

Original von WW_Eisenherz

In meiner Nachbarschaft sitzt ein Windkraftfirma (Dia den link anschauen und lernen : Windstrom AG und die währen schon lange pleite wenn die KW/h in der Produktion 15 cent kosten wurden da sie je nachdem wann die anlage ans netz gegangen ist die KW/h zwischen 5,39 bis zu 9,1 Cent bekommen, da sie aber gewinn machen liegen die Produktionskosten dadrunter.

Und meine Grobe schätzung von 400 Windkrafträder um ein Atomkraftwerk zu ersetzen scheint doch hinzukommen

Kann ja mal die tage rübergehen und nach Daten fragen wieviel strom ein einzelnes Windkraftrad so im Jahr leistet.

Ich vermute das die Kosten, die ich bisher kenne, auf anderen Abschreibezeiträumen basieren. Da bin ich mir jetzt aber ehrlich gesagt derzeit nicht sicher, ich hab mich auf die Zahlen verlassen, die ich aus meiner Vorlesung "Alternative Energietechniken" habe. Leider gibt es das Script nicht online, sonst würd ich das jetzt verlinken.

Die Schätzung von 400 Windkraftanlagen pro KKW ist aber in meinen Augen falsch. Ein Kernkraftwerk liefert zwischen 1000 und 1600 MW. nehmen wir einfach mal 1300MW als Mittel.
Bei Windrädern hab ich eine Zahl um die 4MW im Kopf, bitte korrigier mich, wenn ich da falsch liege, bei Windstrom find ich darüber leider gerade keine Angabe.

Wie dir meine Rechnung eben gezeigt hat, muss, um die Versorgungssicherheit sicher zu stellen, ca 5,3 mal soviel Windkraft wie Kernkraft in der Nennleistung eingerichtet werden. Ich nehm jetzt mal an, dass die Windkraftanlagen teilweise trotz Wind nicht gelaufen sind, weil es keinen Abnehmer für den Strom lag. Daher reduzier ich es auf den Faktor 4.

D.h. du müsstest ca 1.300 Windkraftanlagen für ein Kernkraftwerk aufbauen. Derzeit laufen in Deutschland 17 Kernkraftwerke, was dementsprechend 22.100 neuen Windkraftanlagen entspricht.

Zitat

Original von El_Marinero

Zitat

Original von SRS_Speci
Vorher hätte ich aber noch eine Bitte. Einige haben hier geschrieben, das sie mittelmäßig pro Kernkraft sind, aber langfristig Ersetzungen haben wollen. Welche Argumente bringen euch dazu, die Kernkraft abschaffen zu wollen?

1. Auf lange Sicht ist spaltbares Material genauso begrenzt wie fossile Brennstoffe (obwohl ich nicht abschätzen kann, wie lange es reicht; aber unbegrenzte Ressourcen sind auch hier nicht verfügbar).
2. Ein Restrisiko bleibt immer. Insbesondere (wenn auch nicht nur) durch menschliches Versagen bedingt.
3. Das Müllproblem wird nie vollständig gelöst werden (wenn auch deutliche Verbesserungen möglich sind, wie aus deinem Posting hervorgeht).

Aber wie gesagt... im Moment brauchen wir die Kernkraft einfach noch. Eben weil die Möglichkeiten zur Nutzung regenerativer Energien momentan noch recht primitiv, wenig ausgereift, sind.

Zur Reichweite der Brennstoffe kann ich dir folgende Zahlen (Stand 1994) geben (Einheit ist 10^6t):
Uranerze sicher 2 , Kosten/t < 100 Euro
Uranerze geschätzt 4, Kosten/t < 100 Euro
Schiefer 200, Kosten/t 500-1000 Euro
Granit 2000, Kosten/t 500-1000 Euro
Meerwasser 4000, Kosten/t > 1000 Euro

Derzeit werden in einem deutschen 1300 MW Reaktor 36t Brennstoffuran verbraucht, was ca 250t Natururan entspricht.

Dazu ist allerdings zu sagen, das derzeit der Anteil des Uranpreises an den Stromerzeugungskosten nur ca 3% beträgt. Sprich eine verzehnfachung des Brennstoffpreises, wird die Stromerzeugungskosten um ca 30% erhöhen.

Die propagierte Reichweite von 50 Jahren bezieht sich übrigens nur auf die Uranerze. Schiefer, Granit und Meerwasser sind nicht Berücksichtigt.

Desweiteren lassen sich die 99,3% Uran 235 zu Plutonium 239 brüten. Selbst wenn man nur 7% des Urans brüten würde, bedeutet das eine Verzehnfachung der Reichweite. Darüberhinaus gibt es noch die Möglichkeit des sogenannten Thoriumzykluses auf Basis von Thorium232, welches zu Uran233 gebrütet wird. Die Vorräte an Thorium entsprechen ungefähr denen von Uran.


Und zur Sicherheit: In Aachen und Jülich wurde ein Reaktor entwickelt, bei dem es zu keiner Kernschmelze kommen kann aber dazu in einem späteren Posting mehr

Zitat

Original von Erichbub_Si
ich bin gegen kernkraft (oder besser: für den totalausstieg) aus dem einzigen grund: wenn so ein teil hochgeht und viele von uns haben das live miterlebt, wenn auch aus der ferne, dass soetwas möglich ist, dann ist schluss mit lusitg.

da gibts kein: "ok, aber JETZT wissen wir wie wir das in zukunft verhindern... also kein "learning durch unfall"

oder: "...durch eine äusserßt unwahrscheinliche und nicht vorhersehbare verkettung von unglücklichen zufällen...bla bla"

wenn es so ein tschernobyl irgendwo im dichbesiedelten westeuropa gibt, dann is ein feuer am dach, da sterben mio. menschen, da stürzen kurse, das wäre auch eine globale katastrophe (wirtschaft)

man muss da einfach weiterdenken: es geht nicht darum, dass nach dem "heutigen" stand der technik nix passieren kann. niemand kann sagen, was in 20 oder 30 jahren hier in europa los ist, aber in 20 jahren stehen diese teile noch und bruzeln vor sich hin. wer weiss wo man den sparstift in 20 jahren ansetzt oder wie es hier politisch oder gesellschaftlich aussieht?

ich sehe das ähnlich wie mit den atomwaffen der ex UdSSR. damals alles unter einem regime, aber mehr und mehr verschwinden da bomben oder strahlendes material und niemanden kümmerts...das material hat sich aber nicht aufgelöst...

ich sitz lieber im dunkeln als dass ich selber leuchte...

Okay, auf das Argument hab ich lange gewartet, jetzt dazu etwas

Typen von Kernkraftwerken
Genau so, wie es verschiedene Modelle in der Autoindustrie oder Flugzeugwirtschaft gibt, gibt es verschiedene Modelle von Kernkraftwerken. Die obige Argumentation erinnert an: Weil der Fiat explodiert ist, fahr ich keinen BMW mehr. Um es ein wenig überspitzt auszudrücken...

Folgende Reaktortypen sind in Deutschland derzeit als Leistungsreaktoren im Betrieb:
Druckwasserreaktoren (im folgenden DWR)
Siedewasserreaktoren (im folgenden SWR)

In Frankreich gibt es fast ausschließlich Druckwasserreaktoren, in GB werden vor allem sogenannte Advanced Gascooled Reactors eingesetzt, im folgenden AGR. In Kanada sind vor allem noch die Candu Reaktoren verbreitet, die mit niedriger Anreicherung auf Schwerwasserbasis arbeiten. In China und Südafrika werden derzeit Anlagen nach dem Jülicher Vorbild des Hochtemperaturreaktors (HTR) gebaut.

Was in Tschernobyl passiert ist hab ich ja bereits in einem früheren Posting geschrieben, das ist in meinem Startposting bereits verlinkt. Also wer interesse hat, darf da gerne nachlesen.


Wie funktionieren nun die anderen Reaktorkonzepte? Es gibt im wesentlichen immer zwei Fragen: 1. Wie krieg ich das System kritisch (= stationäre Kettenreaktion) und wie führe ich die Energie ab, um daraus Strom zu machen.

Der DWR ist wie der Name vermuten lässt ein Wassergekühltes System. Im Reaktorkern wird Wasser erhitzt, welches über einen Dampferzeuger Sattdampf für einen Turbinenprozess erzeugt. Es handelt sich also um ein Zweikreissystem, der Dampf ist nicht kontaminiert.
Wie alle hier vorgestellten Konzepte, handelt es sich um einen sogenannten thermischen Reaktor. Neutronen, die bei der Spaltung frei gesetzt werden haben zunächst viel zu hohe Energien (einige MeV). Diese sind quasi nicht in der Lage, andere Kerne zu spalten. Also muss über Stoßprozesse zunächst einmal bis in den sogenannten thermischen Energiebereich (einige meV) gebremst werden. Dafür wird ein Moderator benötigt, im DWR übernimmt das Wasser diese Aufgabe. Das Kühlmittel ist also zeitgleich Moderator. Dies hat zur Folge, dass im Falle eines Kühlmittelverlustes der Reaktor abgeschaltet wird, da die Neutronen nicht mehr gebremst werden. Eine Schwäche der DWR ist die extrem hohe Leistungsdichte im Kern. Auch im abgeschalteten Zustand, muss der Reaktorkern gekühlt werden, sonst kann es zur Kernschmelze kommen. Dazu gibt es mehrere diversitäre und redundante Notfallsysteme, falls alle Versagen wird es aber zur Kernschmelze kommen. Diese wird nicht wie bei Tschernobyl die Radioaktivität in die Luft blasen, sondern dank der Gravitation durch den Reaktor in den Boden schmelzen. Notfallkonzepte sehen vor, falls es dazu gekommen ist, das Kraftwerk ständig unter Wasser zu setzen, mir gefällt die Aussicht auf einen solchen Fall aber nicht. Neue Reaktoren die heute gebaut werden (EPR in Finnland) haben einen sogenannten Corecatcher, der im Falle einer solchen Kernschmelze eine definierte Zone hat, über die sich der geschmolzene Kern verteilen kann, wo dieser dann auskühlt. Dies stellt einen enormen Sicherheitsgewinn da, ist aber in alten Kraftwerken quasi nicht nachzurüsten.

Der SWR funktioniert ähnlich wie der DWR. Der wesentliche Unterschied ist, dass es keine Zwei sondern nur einen Kühlkreislauf gibt. Das Wasser wird bereits im Reaktorkern verdampft und wird dann die Turbine antreiben.
Die Leistungsdichte in diesen Systemen ist geringer, dennoch gibt es die selben Probleme wie beim DWR. Ohne aktive Kühlung wird auch dieser Reaktorkern im abgeschalteten Zustand schmelzen.

Über den AGR weiß ich leider nicht so gut bescheid wie über die Deutschen Konzepte. Die Kühlung erfolgt mittels CO2, moderiert wird das System mit Hilfe von Graphit. Ein Kühlmittelverlust wird hier aber nicht zwangsläufig zur Abschaltung führen. Da kein reduzierbarer Sauerstoff im System ist, wird es aber nicht zu einem nennenswerten Graphitbrand kommen, so dass auch hier das Problem der Radioaktivitätsfreisetzung ein lokales sein dürfte.

der Candu ist quasi ein DWR, arbeitet aber mit geringerer Leistungsdichte und wird mit D2O gekühlt. Das System wird kontinuierlich beladen, dadurch sind die Energiereserven gleichmäßiger, was einen Sicherheitsgewinn darstellt. Allerdings hat sich dieser Typ International nicht wirklich durchsetzen können.

der HTR ist ein sehr innovatives Reaktorkonzept, das in den letzten 20 Jahren mit sehr großem Erfolg in Jülich untersucht wurde, aber von der Industrie nicht gewollt wird. Der Reaktor ist Graphitmoderiert und mit Helium gekühlt. Das innovative sind die Brennelemente, anstelle von Stäben aus Urandioxid oder ähnlichem werden Brennstoffpartikel von wenigen mikrometer Größe in Siliziumcarbidschichten verpackt und in einer Graphitmatrix zu einer Kugel geformt. Diese Form des Brennstoffs wird Coated Particle genannt. Die Leistungsdichte in diesen Reaktoren ist relativ gering, d.h. man benötigt mehrere sogenannte Module um auf die selbe Leistung eines großen Kraftwerkes zu kommen. Dafür ist das System so ausgelegt, das selbst im Falle eines Totalverlustes aller Kühlsysteme der Brennstoff nicht schmilzt. Dies ist möglich, in dem man die Leistungsdichte niedrig genug hält. Bei anderen Reaktorkonzepten lässt sich die Leistungsdichte nicht beliebig verringern, da sonst das System keine Kettenreaktion mehr unterhalten kann.


Zusammenfassend gesagt: sämtliche hier vorgestellten Konzepte kennen einen Unfall wie Tschernobyl nichtmal in den grausamsten theoretischen Annahmen. In fast allen Anlagen lässt sich ein Störfall konstruieren, der zu einer Kernschmelze führt, diese ist aber in erster Linie ein sehr lokales Problem ohne Flächendeckende Kontamination.
Häufig wird Forsmark angeführt. Hier kam es zum Versagen der Nachwärmeabfuhr, es hätte zur Kernschmelze kommen können. Bis der Kern sich aber aus dem Reaktor geschmolzen hat vergehen viele Stunden. Zeit, in der die Kühlung wiederhergestellt werden kann. Das Kraftwerk ist allerdings danach Schrott und eine strahlende Industrieruine, die man nicht mehr betreten sollte. Eine unmittelbare Gefahr für die Bevölkerung bestand allerdings nicht.

Zitat

Original von Der_Zorn_Gottes

Zitat

ich glaube du bist alt genug um tschernobyl miterlebt zu haben und das war VERDAMMT weit weg, hat aber noch halb europa "gespürt".

Ja? Was haben wir denn gespürt? Es gab riesige Hysterie, und man aß ein paar Jahre keine Pilze mehr - aber wirklicher Schaden ist doch nicht entstanden. Und ganz gewiss nicht in dem Aussmass den eine Chlorgaswolke in der Kölner Innenstadt hätte.

Das ist ein zu lascher Umgang mit der Fragestellung. Die Frage der Todesfälle ist nicht abschließend zu klären. Es gibt Studien die von einigen Tausend toten, andere von mehreren Hunderttausend toten reden, ich nehme an die Wahrheit liegt in der Mitte. Tschernobyl ist eine Katastrophe gewesen, daran gibt es überhaupt nichts zu schönigen.

Die Reaktionen in Deutschland daraufhin waren allerdings übertrieben hysterisch. Die Meldungen "der Kohl strahlt heute mit x Bequerel" hat 0 Aussagekraft und dient nur dazu Panik zu erzeugen. Hier wurde die Gunst der Stunde von Seiten der Medien genutzt ein Klima der Angst vor Kernkraft zu erzeugen. Dies war auch nur aus einem Grunde möglich: Unwissenheit. Radioaktivität ist etwas abstraktes, man fühlt es nicht, man sieht es nicht und der gemeine Mensch weiß nicht was es ist. Es ist ein wenig wie die Angst vor der Dunkelheit. Und Panik machen und Angst schüren können unsere Medien schon lange, siehe Schäuble derzeit.

Die heutige durchschnittliche Strahlenbelastung eines Menschen in Deutschlands liegt bei ungefähr 4mSv/a. (mili Sivat pro Jahr). Der Hauptanteil davon ist Hintergrundstrahlung unserer Umgebung, sie macht schon runde 2mSv aus. Dazu kommen Quellen wie ärztliche Untersuchungen oder bspw Flüge. Piloten sind nicht im Strahlenschutzprogramm, weil sie durch ihre Flugzeiten über 100mSv/a an Strahlung konsumieren. Mehr als jeder Arbeiter in einem Kernkraftwerk. Wer raucht, belastet sich übrigens auch mit ca 4mSv/a. Es gibt Gegenden in der Welt, wo alleine die Erde auf der man lebt schon über 40mSv/a an die Menschen abgibt. Der Effekt von Tschernobyl ist derzeit im Bereich von ca 0.004mSv/a. Die Wiederaufbereitung in Le Hargue erzeugt 0.0007mSv/a. Tschernobyl war eine Katastrophe, aber auch da waren die Auswirkungen vor allem lokal, in Deutschland sind die Effekte messbar, aber gegenüber den natürlichen Strahlungsquellen Vernachlässigbar.

Zitat

Original von Erichbub_Si
[...]
aus meinem berufsumfeld (25MW lichtbogenschmelzen) weiss ich, dass wasser + 1900°C und mehr einfach keine gute mischung ist. wenn das ding in die erde schmizt ist mir das egal. wenn das allerdings aus irgendeinem grund mit wasser in berührung kommt (und für eine knallgas explosion brauchts net viel, weiss ich aus persönlicher erfahrung) ist das suboptimal. klar ist das nicht vorgesehen, aber deswegen heisst es ja unfall. wenn wasser da ist, kann man damit rechnen, dass auch wasser dorthinkommt.
[...]

Dann wollen wir auch dazu was schreiben, nennen wir es einmal Störfallszenarien.

Ich bezieh mich jetzt auf den DWR, weil dieser einfach der in D dominierende Typ ist.

Der schlimmste Störfall, den ein DWR haben kann, ist ein Abriss der Hauptkühlmittelleitung. In diesem Fall ist der Reaktorkern nicht mehr ausreichend zu kühlen, es wird quasi unausweichlich zur Kernschmelze kommen. Durch das verdampfen des Wassers, werden sich die Brennstäbe nach und nach aufheizen, im inneren erreichen sie Temperaturen bis ca 2400°, an der oberfläche ist die Zahl 1200° erstmal realistischer. Das Wasser ist verdampft, daher wird das von dir beschriebene Problem erstmal nicht akut. Es ist allerdings durchaus eine nennenswerte Menge an H2 Gas aufgrund von Radiolyse Prozessen vorhanden. Dieses kann sich im Reaktorsicherheitsgebäude sammeln und im schlimmsten Falle an der Wand detonieren. Simulationen haben ergeben, dass die Betonwände des Reaktorsicherheitsgebäude dies verkraften.

Allerdings ist das Kraftwerk im Anschluss wie bereits erwähnt schrott und nicht reperabel.


Was die innovativen Reaktorkonzepte angeht: Die Reaktorentwicklung wird in verschiedene Generationen sortiert. Die Generation I umfasst die ersten Forschungsreaktoren, die Generation II die derzeit aktuellen Leistungsgeneratoren. Die Reaktorkonzepte, die derzeit betrieben werden, sind aus den 60er Jahren. Parallel dazu wurden weitere Konzepte entwickelt, um die Sicherheit der Anlagen zu erhöhen. Dies ist die Generation III. Ein Beispiel dazu ist der EPR der derzeit in Finnland gebaut wird. Die Stromerzeugungskosten werden im übrigen dort mit 2,8ct/kwh angegeben.
Die Generation IV beinhaltet neue Konzepte, die vor allem zwei Ziele verfolgen. Zum einen mehr Sicherheit, zum anderen eine Optimierung des Brennstoffkreislaufes zur Abfallreduktion bzw Verbrennung bestehender Abfälle in neuen Leistungsreaktoren. Der Bau dieser Anlagen wird allerdings noch 15 bis 20 Jahre bauen, die neuen Anlagen gehören der Generation III an.


Und noch kurz was zur Aufklärung: Das Thema kann einfach kaum unideologisch diskutiert werden. Das klappt hier doch auch vor allem, weil wir hier ein bezogen auf Ganz D hohes Bildungsniveau haben und die meisten mich hier kennen und mir zugestehen, dass ich kein verblendeter Ideologe, weder in die eine noch in die andere Richtung, bin.

das ist so nicht korrekt, auch Deutschland ist an ITER beteiligt. Allerdings sehe ich derzeit noch nicht, das Fusion eine Lösung ist:

ITER basiert auf dem Tokamak-Prinzip. Diese Form der Plasmaerzeugung hat den Nachteil, dass sie über den Lade / Entladeprozess einer Spule laufen. du hast einen Ring für das Plasma, in der Mitte die Spulen. Solange sich der Fluss ändert, wird das Plasma beschleunigt und kann zünden. Bei ITER sind die Spulen so konzeptioniert, dass man für 8 Minuten Plasma erzeugen kann. Die derzeitige Planung sieht vor, dass an ITER bis 2035 geforscht wird und er dann von einer kontinuierlichen Forschungsanlage abgelöst wird. Diese soll bis 2070 laufen und dann von den ersten kommerziellen Anlagen abgelöst werden.


Quelle hierfür ist ein Vortrag eines technischen Direktors von ITER, leider ist dieser nicht im Netz verfügbar. Gehalten wurde er 2005 beim Kerntechnischen Kolloquium an der RWTH.

Folgende Probleme sehe ich derzeit bei der Fusion:
1. Das System ist auf extreme Reinheiten angewiesen. Ich frag mich derzeit noch, wie man die Wärme aus dem System bekommen will, um damit irgendwie Strom zu erzeugen. Dazu gibt es bislang keine schlüssigen Konzepte.

2. Das ganze System ist hochgradig aktiviert. Das Niveau der Strahlung ist vergleich bar mit dem von Hüllmaterialien in Kernkraftwerken, wenn nicht höher.

3. Ich seh noch nicht, wie ein Tokamak ein kontinuierliches Plasma erzeugen soll.. der Steriator (ich hoffe es ist richtig geschrieben) in Greifswald scheint mir da das überzeugendere Konzept zu sein.