PPT-Folie
a) wie sieht die Neutronbilanz in einem Reaktor aus ( dessen Kern sei sehr gross)
, wie wird die Kettenreaktion gesteuert?
B) wie sieht die Energiebilanz aus?
C) welche Spaltprodukte entstehen? Diskutieren Sie die Nachwaerme und das radioaktive Inventar
(qualitativ) eines Reaktors nach laengerer Betriebszeit.
A) die Zahl der fuer eine neue Spaltung verfuegbaren Neutronen nach einem Spaltzyklus ist (dabei
sind Leckverluste vernachlaessigt):
k= h e p f , h= Neutronen/Spaltung von 235U; e=Schnellspaltfaktor (238U); (1-p) = Verlust bei
Moderation (Resonanzeinfang), (1-f) = Verlust thermischer Neutronen im Moderator
b) insgesamt werden etwa 200 MeV/Spaltung frei, ueberwiegend als Rueckstossenergie der Spaltprodukte,
die sich als thermische Energie bemerkbar machen, 20 MeV davon entsthen verzoegert (Nachwaerme)
durch radioaktive Zerfaelle und Gammastrahlung.
C) die Spaltkerne sind asymmetrisch verteilt mit Maxima bei ca. A=90 und 140 (das ist ein Effekt der
magischen Zahlen). Zusaetzlich entstehen ca. 2.3 Neutronen. Die Spaltprodukte sind neutronreich
und zeigen daher b- -Zerfaelle. Nach dem Abschalten macht die Nachwaerme bis zu 10% der Energie-
erzeugung im Betrieb aus. Neben den Betastrahlern sind auch Transurane vorhanden insbesondere
Plutoniumisotope mit Lebensdauern von ~50000 y. Wichtige langlebige Isotpe sind: 135J, Sr, 135Cs