SimsonForum

mal nicht zum Kraftwerk selbst aber zur Atomtechnik:

Habt ihr schon mal den Film K19 mit dem russischem U-Boot gesehen?

Ist auch hart als die da zu der Manschaft sagen, die sollen die Strahenanzüge anziehen und dabei sind es nur Gasschutzanzüge!

Ich kenne den Film. Ist einer meiner Lieblingsfilme.
Es gibt keine Strahlenschutzanzüge. Ein Chemikalienschutzanzug ist alles was man tun kann um sich vor Kontamination zu schützen.


Ich kenne diese Seite. Der Unfallhergang ist sowas von falsch beschrieben. Hat wenig mit der Realität zu tun.


Gruß Prinz

wie ist es denn richtig geschildert? nicht nur mosern, auch mal widerlegen!!!

Das wird ein längerer Beitrag.
Ich gebe mir Mühe es anschaulich und verständlich zu schildern.

Am 25.04.1986 sollte im Block 4 des KKW W.I.Lenin eine Sicherheitsüberprüfung, die eigentlich vor der Inbetriebnahme des Blockes 3 Jahre vorher hätte erfolgen müssen, stattfinden.
Es sollte dabei überprüft werden, ob nach dem Absperren der Dampfzufuhr für den Turbosatz die Energie für die Deckung des Eigenbedarfes des Blockes (welcher im Wesentlichen aus den 5 MW für jede der 6 Hauptspeisewasserpumpen besteht) durch die langsamer werdene Turbosatzwelle ausreicht, bis die Netzersatzgeneratoren voll laufen. Kurz nach Testbeginn forderte der Lastverteiler für die Stromversorgung von Kiew jedoch zusätzliche Leistung an und der Test musste unterbrochen werden und der Reaktor mit etwa halber Leistung weiterlaufen. Der Test wurde auf die kommende Nacht verschoben.

In einem Kernreaktor laufen eine große Vielzahl physikalischer Reaktionen ab. Einige muss ich zum Verständniss kurz umreißen.

Bei der Spaltung von U238 entstehen aus dem Uran neue Stoffe unter Abspaltung von 2 bis 3 Neutronen. Eines dieser Zerfallsprodukte ist Jod135 welches selbst weiter zu Xenon135 zerfällt. Dies erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Halbwertszeit der beiden Isotope (J135 6,7 h und Xe135 9,2 h) verzögert. Nach einer Leistungsreduktion des Reaktors wird einfach ausgedrückt also weiterhin Xe135 gebildet, obwohl durch die verminderte U238-Spaltung weniger neue Neutronen entstehen. Xenon135 ist ein sogenanntes Neutronengift, da der Absorbtionsquerschnitt für den Neutroneneinfang überaus groß ist.
Das heißt also, der Reaktor läuft trotz das jemand volles Rohr aufs Gas tritt (Steuerstäbe raus) wie mit angezogener Handbremse.
Er will starten, kann aber dadurch, dass das Xenon135 sehr viele freie Neutronen absorbiert nicht wirklich.

Nach der ersten Leistungsreduktion am 25.04. bildete sich im Kern eine erhebliche Menge Xenon135.
Gegen 23 Uhr bereitete sich die inzwischen getauschte und unerfahrene Wartenmannschaft auf die Durchführung des Testes vor. Unzulässigerweise wurde das Reaktorschutzsystem manipuliert. Gegen 0 Uhr begann man die Leistung des Reaktor langsam zu reduzieren.
Gegen halb 1 fiel die thermische Leistung durch einen Konfigurationsfehler in der Sollwertvorgabe plötzlich von 500 MW auf 30 MW (Verlustleistung der Hauptkühlmittelpumpen) ab. Die ohnehin schon hohe Xe135-Konzentration stieg sofort sehr schnell weiter an.

Die ist jetzt der letzte Moment, an dem man gefahrlos hätte abbrechen können.

Die Konstrukteure des Reaktors wussten von diesem Problem und verboten deshalb im Betriebshandbuch eine Fortführung des Versuches. Der leitende Reaktoringenieur Dijatlow war jedoch auf die versprochene Prämie aus und wies den Reaktorfahrer Toptunow an, die Reaktor sofort wieder anzufahren. Toptunow verweigerte dies und Diatlow befahl dem Schichtleiter Akimow den Reaktor durch Ausfahren der Steuerstäbe wieder anzufahren.
Akimow tritt aufs Gas, doch die Handbremse Xenon135 lässt die Leistung nur langsam ansteigen.
Letztlich gelingt es den Reaktor bei etwa 230 MW thermisch zu stabilisieren. Laut Betriebshandbuch ist die untere Leistungsgrenze für diesen Versuch 640 MW thermisch (20%), da sonst die Energie der auslaufenden Turbinen zu gering ist, um den Eigenbedarf zu decken.
Dijatlow setzt sich durch und der Test wird weitergeführt.

Um 1:23 Uhr beginnt der eigentliche Test. Die Turbinenschnellschlußvertile werden geschlossen und somit die Dampfzufuhr zum Turbosatz unterbrochen. Durch den dadurch fehlenden Energieverbrauch im Primärkühlkreislauf steigt naturgemäß die Temperatur im Reaktor an.

Jetzt kommt eine fatale Konstruktionsschwäche dieses Reaktortyps zum tragen:
Ich muss jetzt etwas weiter ausholen.

Bei einer Kernspaltung werden durch die Spaltung 2 bis 3 schnelle Neutronen frei, welche keine weiteren Kerne spalten können. Sie sind zu schnell. Zur Spaltung benötigt mal relativ langsame Neutronen. Also müssen die schnellen Neutronen gebremst werden. Dies ist die Aufgabe des Moderators. Der RBMK-Reaktor wie in Tschernobyl ist ein wassergekühlter und graphitmoderierter Siedewasserreaktor. Das heißt, der Moderator besteht aus Graphit während die Wärme durch Wasser abgeführt wird. Wenn also das Kühlmittel Wasser fehlt, werden trotzdem noch weiter Neutronen gebremst. Dadurch steigt die Temperatur und dadurch wiederum die Leistung. Dieses Verhalten nennt man Viodkoeffizient (Dampfblasen-Reaktivitätrückwirkungskoeffizient). Da die Leistung mit steigender Temperatur wächst, ist er hier positiv. Je heißer, desto mehr Leistung.
Der Verlauf dieser Funktion (Anzahl der Spaltungen als Funktion der Zeit) ist exponentiell.
In der westlichen Welt würde ein solcher Reaktor deshalb niemals gebaut werden dürfen. Er ist eine selbstständige Bombe. Alle westlichen Reaktoren funktionieren völlig anders. Man nennt sie deshalb inhärent (innewohnend) sicher oder eigenstabil.
Alle westlichen Reaktoren zur komerziellen Stromerzeugung sind wassergekühlt und wassermoderiert. Das Wasser erfüllt hier also eine Doppelrolle. Was auf den ersten Blick gefährlich wirkt, ist in Wirklichkeit die sicherste Einrichtung überhaupt.
Das Wasser (als Moderator) bremst die Neutronen, damit diese neue Kerne spalten können. Ist das Wasser durch eine Kühlmittelverluststörfall (zum Beispiel Bruch der Hauptspeiseleitung) weg oder aufgrund zu hoher Temperatur (Auftreten von Dampfblasen (deshalb Voidkoeffizient = Dampfblasenkoeffizient)) nicht in der Lage Neutronen zu bremsen, werden auch keine Kerne mehr gespalten. Der Reaktor geht naturgesetzlich aus (Nachwärmebetrachtung vernachlässige ich an dieser Stelle bewußt). Der Voidkoeffizient ist hier negativ. Mehr Temperatur = weniger Leistung.
Aufgrund dessen ist denke ich allein schon sehr gut zu verstehen, warum es in einem westliches Kraftwerk niemals zu einem solchen Unfall kommen kann.

In Tschernobyl war dies wie gesagt nicht so. Die Temperatur stieg an und die Leistung auch. Aufgrund der größeren Leistung wird aber auch augenblicklich mehr Xenon135 gespalten (abgebaut) und dessen neutronenabsorbierene Eigenschaft geht verloren.
Die Handbremse löst sich sehr schnell, obwohl durch die immernoch gezogenen Steuerstäbe das Gas weiterhin voll getreten ist.

Der Temperaturantieg wurde in der Warte registriert und es wurde durch möglichst schnelles Einfahren der Steuerstäbe (hier 20-30 s) versucht das Schlimmste zu verhindern.
Viel zu spät.
Eine weitere Eigenart des RBMK ist, dass an der Spitze der Steuerstäbe Graphit eingebracht ist. Dies führt kurzfristig beim Einfahren zu einer weiteren Reaktivitätserhöhung. Dies war der Tropfen, der das Fass zum Überlaufen brachte. Dies und der exponentielle Leistungs-Zeitverlauf führten schließlich zu einer sogenannten promten nuklearen Lesitungsexkursion (k > 1 + beta). Innerhalb von Millisekunden wuchs die Leistung auf das einige tausendfache der Reaktornennleistung an. Die Explosion folgte.



Entschuldigt bitte den langen Text, doch ihr seht selbst, dass diese Problematik recht komplex ist.
Auch habe ich hier bewußt vereinfacht und versucht das Geschehene praxisnah ohne Anspruch auf physikalische Genauigkeit zu erklären. An einigen, mir als geeignet und sinnvoll erscheinenden Stellen, habe ich bewußt Dinge weggelassen. Jedoch keinesfalls in einer den Sinn verfälschenden Art und Weise, sondern stets zur Veranschaulichung und Vereinfachung..
Sollte jemand noch Fragen haben oder tiefergehende und fachlich genauere Erklärung wünschen, führe ich hierzu gern noch einiges aus.
Ich muss aber dazu sagen, ich bin weder Kernphysiker noch Reaktoringenieur und muss für die ein oder andere tiefgehende Frage möglicherweise den Rat meiner Kollegen einholen. Ich bitte um Verständnis hierfür.

Gruß Prinz

Ich habs ja echt versucht das jetzt zu verstehen.. toller Text, aber ich kann damit wenig anfangen..

Heißt das jetzt das dieser Test nur schief ging weil man abgebrochen hat?

Du kannst es auch gerne einfach für mich formulieren..

mfg tomz

Wenn man so will war die Unterbrechung eine der entscheidenden Ursachen für den Unfall.
Letztlich spielen jedoch eine Vielzahl von Gründen hier eine Rolle.
Einerseits das Reaktordesign, die Unwissenheit der Bediener, die übermäßige Dienstbeflissenheit Dijatlows und der Zeitpunkt und weitere Gründe andererseits.
Eine Verkettung von Ursachen ist möglicherweise eine gute Beschreibung dafür.

Gruß Prinz

Ok Prinz, danke für den Bericht! Gut sowas mal gehört zu haben..

mfg tomz

Gern geschehen tomz.
Mein Anliegen ist, der Verdummung und vorsätzlichen Fehlinformation durch die Medien im Bereich Kerntechnik ein bisschen (just my 2 cents) entgegenzuwirken. Die angeblichen Umwelt"schutz"organisationen nutzen die Katastrophe von Tschernobyl immernoch als Rundumschlagsargument gegen die Kernenergie, ohne zu wissen was wirklich passiert ist bzw was die eigentlichen Gründe für den Unfall waren. Oder verschweigen diese bewußt. In den Augen des "normalen" Bürgers klingt dies dann immer so, als ob von jedem Kernreaktor die potentiell gleiche Gefahr einer Katastrophe von Tschernobyl ausgeht. Das ist absolut falsch. Jeder Physik-LK-ler sollte das widerlegen können. Nicht nur weil die Sicherheitseinrichtungen um Zehnerpotenzen besser sind als in Tschernobyl, sondern auch, weil durch eine völlig andere Wirkungsweise die physikalischen Naturgesetze einen solchen Unfall verhindern.

Gruß Prinz (alias Don Quijote kämpft gegen die Windmühlen der Dummheit)

hey prinz, Vielen Dank, dass du dir solch eine Mühe gemacht hast, uns den Verlauf klar aufzuzeigen. Ich finds gut!