Kernkraftwerke

[Mulder]

Was ist die Zukunft der Kernkraftwerke?
Welche Bauarten gibt es schon und welche sind in Planung?


Vorstellen will ich hier den BN-800 Beloyarsk

die Kernreaktion wird mit schnellen Neutronen initiiert, das Kühlmittel ist Natrium und die Brennelemente sind hauptsächlich Plutonium 239 und Uran 238 getrennt als Pellets (MOX: Plutoniumoxid + Uranoxid). Vorteile von Natrium: hohe Wärmekapazität, hoher Siedepunkt, geringe Korrosion.

Herkömmliche Leichtwasserreaktoren haben Wasser als Kühlmittel und das Wasser bremst gleichzeitig die Neutronen ab, die als thermische Neutronen bezeichnet werden. Brennstoff hier Uran 235 und Uran 238.


In der Natur kommt Uran im Verhältnis 99,3% U238 : 0,7% U235 vor. Für den Betrieb in einem herkömmlichen Leichtwasserreaktor wird aber 3% U235 benötigt, muss also angereichert werden. So gut wie nur U235 kann in einem LWR gespalten werden, ein geringer Anteil vom U238 fängt jedoch auch ein Neutron ein und wird über U239 --> Neptunium 239 --> zu Plutonium 239, was Teil der abgebrannten Brennstäbe ist. Eine genauere Auflistung der Bestandteile https://www.spektrum.de/lexikon/phys...ennelemente/44


Im BN-800 ist dieser Vorgang, U238 zu Pu239 umzuwandeln, sprich das Erbrüten von Plutonium, Teil des Konzepts mit schnellen Neutronen. Ein weiterer Teil ist, dass das so erzeugte Plutonium wieder gespalten wird, was auch nur mit schnellen Neutronen geht. Um die Kettenreaktion in Gang zu bringen, muss vorher allerdings schon Plutonium in den Pellets sein. Und hier schliesst sich ein Kreis: Das Uran und Plutonium der abgebrannten Brennstäbe (in denen aber noch 100 mal mehr Energie steckt als bisher von den LWR umgewandelt wurde) kann von den Spaltprodukten getrennt werden und zu MOX Pellets verarbeitet werden.

Der Reaktor kann als Brüter laufen, so dass mehr Plutonium erzeugt als verbraucht wird, z.B. für die Herstellung von MOX für andere KKW, oder als Brenner, wo mehr Plutonium verbraucht als erzeugt wird, z.B. zu Abrüstungszwecken, was auch schon gemacht wurde.


Vorläufiges Resultat ist eine massive Verringerung der Radioaktivität und der Halbwertszeiten von quasi unbegrenzt auf nicht mal 100 Jahre. Ein Blick auf Seite 7 https://www.physics.gla.ac.uk/~ianm/...ste_Transm.pdf
und das ist das Faszinierende, wobei das Prinzip schon länger bekannt ist, das Problem war die technische Umsetzung
Somit ist der angestrebte Closed Nuclear Fuel Cycle ein ganzes Stück näher. Und vielleicht kann das noch verbessert werden.




Links
Schneller Reaktor BN-800 wird erstmals angefahren
https://nuklearia.de/2013/12/30/schn...ls-angefahren/


Vorstellung, Datenblatt (S. 11), Sicherheitsmechanismen (S. 12)
https://nuklearia.de/wp-content/uplo...BN-800_NPP.pdf


Weitere Optimierung des Closed Nuclear Fuel Cycle
Russland: experimentelle Brennelemente mit Anteilen an radioaktiven Abfällen hergestellt
https://www.nuklearforum.ch/de/news/...n-hergestellt/


Strom aus Atommüll: Russischer Reaktor BN-800 ist ein Ansatz zur Lösung des Atommüll-Problems
https://www.trendsderzukunft.de/stro...uell-problems/


Präsentation des BN-800




Closed Nuclear Fuel Cycle

[hallmackenreuter]

Kosten
Bauzeiten
Brennstäbe

Thinking past the sale.

[Claus]

Standort

Egal wo, es wird überall massivste Proteste geben und best case wäre nur eine Bauzeit Verzögerung.

Dann was hilft uns ein Kernkraftwerk? Vermutlich wird man aber "kurzfristig" 4-5 brauchen damit diese auch eine Auswirkung haben. Und die müssen dann über Deutschland relativ gleichmäßig verteilt sein.

[mithardemb]

Die Zeit der Kernspaltung ist in Deutschland vorbei. Man kann debattieren, ob das Abschalten sinnvoll war, aber der Zug ist endgültig abgefahren und neben allen Risiken macht das ungelöste Problem der Entsorgung diese Technologie nicht sonderlich attraktiv.

In China und Russland, welche die meisten Reaktoren planen (https://de.statista.com/statistik/da...enen-laendern/), gibt es entlegene Gebiete, wo das Spaltmaterial wohl landen wird. Das ist bei uns nicht der Fall.

Falls man nicht tatsächlich irgendwann mal die Kernfussion beherrscht, ist die Zeit der Kernkraft in Deutschland abgelaufen. Die Herausforderung der Zukunft werden die Speichertechnologien sein. Ohne diese, wird die Energiewende nicht gelingen.

[Glücksball]

20/20/2

20 Milliarden in 20 Jahren Bauzeit für 2% des Strombedarfs. Und da sind die Ewigkeitskosten noch nicht mit drin.

[A. Lange]

Und was passiert, wenn man die Speichertechnologie
nicht hinbekommt?
Es müssen bei uns ja über viele Monate hinweg, riesige Mengen gespeichert
und verteilt werden.

Und wenn wir hier alle E-Autos fahren und mit Strom (Wärmepumpe)
heizen sollen, wird der Strombedarf weit steigen.

Hier ein Szenario vom Frauenhofer-Institut bis 2050:

https://www.barometer-energiewende.d...giebilanz.html

Daraus zitiert:

Der Strombedarf für Deutschland beträgt 2050 rund 1800 TWh brutto. Rund die Hälfte (900 TWh) lässt sich im Inland direkt erzeugen. Die zweite Hälfte (880TWh) wird an sonnen- und windreichen Standorten im Ausland erzeugt und für die Herstellung regenerativer Kraftstoffe genutzt.


Aber vielleicht benötigen wir bis 2050 auch viel weniger Strom.
Nämlich dann, wenn die Industrie und alle die es sich leisten können,
Deutschland den Rücken gekehrt haben...

[Mulder]

ach du meine Fresse, war nur einkaufen und der Thread ist schon zugemüllt. Endgelagert in kilometertiefen Stollen müsste eher euer geistiger Sondermüll mit eurem lächerlichen Gekeife. Gründet ne Whatsapp Gruppe, ihr seid doch eh die ganze Zeit online mit dem Smartphone im Anschlag.



hier soll über Technik diskutiert werden.

Es wird weltweit auf Kernkraftwerke gesetzt und es wird weiter und weiterentwickelt, zwar ohne Deuschland, aber mit deutschen Wissenschaftlern.

[A. Lange]

Zitat von Mulder

hier soll über Technik diskutiert werden.

Was erwartest du?

Unsere linksgrünen Wähler sind gegen Alles was auch nur im entferntesten
mit Atomkraft zu tun hat.
Selbst die EU stuft Atomkraft als grüne Energie ein.
Und die meisten Industrienationen setzten weiter auf Atomkraftwerke und
werden neuere und bessere Werke bauen.

Aber was willst du machen, wenn unsere "Experten" alles besser wissen?
Wir werden unseren Stromverbrauch niemals selbst decken können!

[Glücksball]

Zitat von Mulder

hier soll über Technik diskutiert werden.

Du willst also mit Laien nur und ausschließlich über die Technik diskutieren.

[Claus]

Das kam mir auch gerade in den Kopf, ist vielleicht etwas zu komplex.