Information zu Fukushima

Angesichts der verwirrenden Nachrichtenlage rund um die Kernkraftwerke in Japan möchte ich einige wichtige Punkte zusammenfassen, die meines Erachtens in den Nachrichtensendungen nicht ausführlich genug oder gar verzerrt dargestellt werden. Zuerst einige grundsätzliche Punkte, gewissenmaßen die Theorie des möglichen Ablaufs:
  • Bei den betroffenen KKW handelt es sich um alte Bauformen (Siedewasserreaktoren ohne Wärmetauscher), die keine Aufteilung des Dampfkreislaufes haben. Der Dampf in den Turbinen stammt direkt aus dem Reaktor. Der in den Fernsehgrafiken gezeigte massive Mantel um den Reaktor hat also mindestens Rohrdurchführungen zur Dampfversorgung der Turbinen. Ãœber diese Röhren kann auch der Druck abgelassen werden, falls der Druck im Reaktorkern zu hoch wird.
  • Wird der Reaktor durch Einfahren der Moderator Stäbe, die den Neutronenfluss hemmen und dadurch die Kettenreaktion unterbrechen, ausgeschaltet entsteht unter anderem durch die radioaktive Strahlung der Spaltprodukte weiterhin Wärme in den Brennstäben. Fällt die Kühlung des abgeschalteten Reaktors aus, steigt die Temperatur.
  • Im ungekühlten Reaktor beginnt das Wasser zu kochen, verdampft, der Druck steigt. Zugleich sinkt der Wasserpegel, die Brennstäbe sind nicht mehr vollständig mit Wasser bedeckt und beginnen sich weiter zu erhitzen.
  • Werden die Brennstäbe sehr heiß, kann an den heißen Metalloberflächen der Wasserdampf durch thermische Dissoziation in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden. Das Wasserstoff Sauerstoff Gemisch ist hochexplosiv und wird Knallgas genannt. Diese Dissoziation findet bei Temperaturen ab 1700 Grad statt.1
  • Werden die Brennstäbe noch heißer beginnen sich die Hülle des Brennstabes und die Metallkonstruktion des gesamten Brennelements (Bündel aus mehreren Stäben) zu verformen. Durch den Verlust der mechanischen Stabilität und Absinken der geschmolzenen Brennelemente geht unter Umständen ein Teil der Wirkung der Moderatorstäbe verloren, die Spaltungsreaktion kann wieder in Gang kommen und die Aufheizung weiter beschleunigen.
  • Am Ende schmelzen die Brennelemente, es kann der Reaktorbehälter durchschmelzen oder ggf. dem immensen Druck nicht mehr standhalten und bersten.
Der verwirrenden Nachrichtenlage entnehme ich folgendes. Das Auftauchen der Brennstäbe hat wohl stattgefunden, ebenso in gewissem Umfang die Dissoziation des Wassers. Das entstandene Knallgas ist in zwei betroffenen Blöcken bereits explodiert. Die Wasserstoff-Explosionen wurden hinreichend bestätigt, die entsprechenden Bilder wurden ausführlichst gezeigt. Das bedeutet, dass in diesen beiden Reaktoren die Temperatur der Brennelemente über einen gewissen Zeitraum an einigen Stellen schon im Bereich von 1700 Grad war. Die Brennstabhüllen sind aus Zirkon-Legierungen gefertigt, deren genauer Schmelzpunkt mir nicht bekannt ist. Reines Zirkon schmilzt jedoch bei ca. 1850 grad. Die Temperaturen im Reaktor befanden sich damit zumindest schon in der Nähe des möglichen Schmelzunktes. Eine teilweise Verformung der Brennstäbe scheint damit zumindest schon plausibel. Alles weitere ist spekulativ. Gelingt es die Reaktorkerne wieder besser zu kühlen, wird es zu keiner weiteren Verformung oder gar Schmelze kommen. Der unkontrollierte Austritt von Radiaktivität hängt wesentlich davon ab wie stark die Rohrdurchführungen durch den Reaktormantel aufgrund der Explosionen beschädigt worden sind. Ergänzung anlässlich der steigenden Strahlung.
  1. Artikel Wikipedia, Wasserstoffherstellung: https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Wasserstoffherstellung []

3 thoughts on “Information zu Fukushima

  1. Pingback: Nachrichtenticker Fukushimer-Katastrophe - Markus Weber

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