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Radioaktiver Abfall

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Physics

University, School

Köln, Realschule

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Quelle: http://de.wikipedia.o­rg/wiki/Abklingbecken­

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Text by Ester M. ©
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Prüfungsfragen Abfall- und Regionalentwick­lun­g 1) Unterschiede/De­fin­ition – Altlasten, Altstandorte, Altablagerungen 2) Steirisches Raumordnungsges­etz­ erläutern 3) Erkläre das ETI-Modell 4) Erkläre objektiven Abfallbegriff 5) UVP 6) Geeignete Standorte für eine Deponie 7) Nenne und erkläre den Zusammenhang zwischen 2Abfall“ und „Regional­ent­wicklung­“ anhand zweier selbst gewählter plausibler Beispiele aus steirischen Regionen 8) Beschreibe die wesentlichen Inhalte…

Radioaktiver Abfall


Es ist ein Wasserbecken , dass abgebrannte Brennelemente aufbewahrt

Entstehung der verbrauchten Brennelemente:

  1. Im Reaktor werden Brennstäbe zur Energiegewinnung verwendet.

  2. Brennstäbe sind nach 3 Jahren verbraucht

  3. Die verbrauchten Brennstäbe sind hochradioaktiv

  4. Sie müssen ersetzt werden, ansonsten würden sie nach einer Zeit schmelzen

Abgebrannte Brennstäbe hebt man mit einen Kran (der unter den Dach des Gebäude hängt) aus dem Reaktor und lässt man im Becken ab, der mit Kühlwasser gefüllt ist.

Brennstäbe/Brennelemente Reihenfolgenänderung mit Entstehung

  1. Der Brennstab enthält Tabletten, in der sich Urandioxid befindet

  2. Die Hülle umhüllt den Stab und verhindert den direkten Kontakt mit dem Kühlmittel im Abklingbecken

  3. Ca. 230 Brennstäbe werden zu einen Brennelement zusammengefasst

  4. Die verbrauchten Brennelemente sind noch radioaktiver, weil durch die Spaltung von Uran zusätzliche Spaltprodukte (Atome) entstehen, die sich im Brennstab integrieren.

  5. Die Brennstäbe produzieren dadurch Energie im Form von Wärme, die freigesetzt wird. ( Nachzerfallswärme)

Ort der Lagerung:

Druckwasserreaktoren: Im Containment aus Beton/ Stahl

Siedewasserreaktoren: Innerhalb des Reaktorgebäude im Obergeschoss

Problem: Abklingbecken befindet sich außerhalb des Sicherheitsbereichs, der d den Reaktor umschließt

Abklingbecken befinden sich wenige Meter entfernt vom Reaktor, denn die Brennelemente müssen auch während des Transports gekühlt werden.

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Wasser als Kühlungsmittel:

1 .Brennstäbe sind über 400 Grad heiß und müssen abkühlen

2.Brennstäbe liegen ca. 10 Meter unter der Wasseroberfläche des Beckens

Strahlung kann nicht aus den Brennelementen entweichen/ Borwasser fängt die Strahlung auf (Abschirmung)/dient als Abschirmung

Folgen:

1. Senkung der Nachzerfallswärme in den Brennstäben

2. Senkung der Strahlungsaktivität/ die radioaktive Nuklide zerfallen

3. Nach 1-5 Jahren Lagerung sinkt die Temperatur auf 400 Grad


Wenn sie eine Temperatur von 400 Grad erreicht haben, können sie anhand von Spezialbehältern (Castorenbehältern) vom Abklingbecken ins Zwischenlager gebracht werden.


Nachteile des Abklingbeckens:


Von vielen Ländern wird der Becken als Zwischenlager verwendet, was aber nicht dafür gedacht ist. Er dient nur für die Kühlung der Elemente.

In den USA werden in Kraftwerken mehr verbrauchte Brennelemente in den Becken gelagert als empfohlen.

Becken ist bis zu 80 % voll/ Kapazität ist erschöpft

Sie sind kostengünstiger als die Zwischenlagerung wo die Brennelemente in Tonnen in den Hallen gelagert werden.

Folgen:

Wenn das Kühlungssystem im Becken durch einen Stromausfall (Erdbeben) ausfallen würden, könnte das Wasser verdampfen durch die Wärme der Brennelemente. Denn in einigen Kraftwerken ist die Notstromversorgung nicht mit dem Kühlungssystem des Beckens verbunden.

-Radioaktivität würde sich freisetzen

Im Fukushima war das Wasser im Abklingbecken durch den Ausfall der Stromversorgung und dadurch auch das Kühlkreislaufsystem ( der dafür sorgt dass das Wasser nicht verdampft) verdampft und die Brennstäbe waren übermäßig erhitzt und sorgten für Brände.


Die Abklingbecken, die sich in der heutigen Zeit im Reaktorgebäude befinden, sind gegen Einwirkung von außen (Flugzeugabsturz) geschützt, was sicherlich ein Vorteil ist.


Während der Lagerung zerfallen die Radionuklide ( die vorher im Reaktor entstanden sind )

Die freigesetzte Energie wird in Form von Wärme an das umgebende Wasser abgegeben. (Nachzerfallwärme) Wasser muss selbst gekühlt werden.

Wasser sorgt dafür, dass die Nachzerfallswärme sinkt.


Wasser ( 25 Grad)

Notversorgungsysteme um jederzeit Kühlwasser zu haben


Sicherheitsbehälter umschließt den Reaktor, damit keine Radioaktivität in die Umwelt gelangen kann. Schützt vor Austreten radioaktiver Stoffe.





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