Megatonnen-Explosionen in Kernreaktoren möglich?



  • Hallo zusammen,

    Sorry, mir ist kein besserer Titel eingefallen...

    Ich hab letztens eine Dokumentation über den Reaktorunfall von Tschernobyl gesehen:

    http://www.youtube.com/watch?v=ieL7R8a15-U (ab Minute 2:30)

    In diesem Teil der Doku wurde gesagt, dass damals eine Explosion mit einer Stärke von 3-5 Megatonnen(!) möglich gewesen sei, wäre das flüssige Brennstoff/Graphitgemisch mit dem Wasser, das sich unterhalb des Reaktors gesammelt hat, in Kontakt gekommen. Kann mir eventuell jemand erklären, wie eine derartige Explosion zustande kommen soll?

    Ich dachte bis dahin, dass eine solch große Explosion nur durch Kernfusion oder Kernspaltung möglich ist, aber warum soll das gerade dann passieren, wenn das Zeug mit Wasser in Berührung kommt?

    MfG, Jochen



  • Leichte Elemente eigenen sich zur Abbremsung von Neutronen. Das nennt man Moderation.



  • Vielleicht hat er übertrieben? Eine Atomexplosion wie bei Kernwaffen war in Tschernobyl nicht zu erwarten.

    Möglich ist die aber in manchen Reaktortypen, zum Beispiel schnellen Brütern. Davon wurde mal einer in Deutschland gebaut, ist aber nie mit Material bestückt worden. Den hat dann ein Holländer gekauft und einen Freizeitpark draus gemacht.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_Kalkar



  • Hat mich auch gewundert, warum das beim Kontakt der Schmelzmasse mit dem Wasser passieren soll. Eine Knallgasexplosion ist ja nicht so stark und für eine Kernfusion fehlt die Hitze und der Druck.

    Aber wenn er übertrieben hat, dann gewaltig, eine Knallgasexplosion hätte wohl noch nicht mal 1 Kilotonne Sprengkraft. Der Wissenschaftler sprach davon, dass sogar Minsk ausgelöscht worden wäre und große Teile Europas unbewohnbar geworden wären. Ich bin immernoch ein wenig ratlos 😕

    @Erhard: Was hat denn dein Link mit dem Thema zu tun?



  • Jochen S. schrieb:

    @Erhard: Was hat denn dein Link mit dem Thema zu tun?

    Ich vermute da ist die Argumentationskette: Wasser->Moderator->überkritisches Uran->Bumm versteckt.



  • jep 😉

    Allerdings kenne ich die genauen Randbedingungen nicht, unter denen dies abläuft. Bei Reaktor 3 in Fukushima hatte man da aber auch schon Bedenken wegen des Plutoniums.



  • Danke Leute, jetzt bin ich wieder ein bisschen schlauer geworden 😉


  • Mod

    Ich hab's noch nicht verstanden. Megatonnen-Explosionen bekommt man mit Wasserstoffbomben hin, die einen zweistufigen Zündvorgang haben (eine Atombombe in der ersten Zündstufe muß den hohen Druck erzeugen). Die stärkste Atombombe (Kernspaltungsprinzip) hatte bisher 800kT.



  • Marc++us schrieb:

    Ich hab's noch nicht verstanden. Megatonnen-Explosionen bekommt man mit Wasserstoffbomben hin, die einen zweistufigen Zündvorgang haben (eine Atombombe in der ersten Zündstufe muß den hohen Druck erzeugen). Die stärkste Atombombe (Kernspaltungsprinzip) hatte bisher 800kT.

    800kT sind doch schon fast 1 Megatonne. In den Kernreaktoren ist ja auch mehr Material als in einer Atombombe. Weiss gerade nicht, wie wiel Spaltmeterial die dort in Tschernobyl hatten, dürfte aber schon eine Menge gewesen sein. Auf der anderen Seite ist das Material aus den Brennstäben auch nicht waffenfähig. Soweit ich weiss, braucht man bei den graphitmoderierten Reaktoren auch nicht so hoch angereichertes Uran. So genau kenne ich mich da allerding nicht aus.


  • Mod

    Deswegen bin ich ja verwundert.

    Wie funktioniert eine Atombombe (eigentlich Kernspaltungsbombe):

    Man drückt eine Menge, die die kritische Masse eines spaltbaren Materials überschreitet, mit normalem Sprengstoff zusammen, so daß sich exakt zum richtigen Zeitpunkt die kritische Masse einstellt. Meistens Kugelsegmente. Ist die Zündung des Sprengstoffs nicht exakt richtig im Timing, "bloppt" die Bombe und wird mehr so ein schmutziger Rohrkrepierer, mit Fallout und Verseuchung, aber geringer explosiver Wirkung. [Nb: man vermutet ja, daß genau das bei der nordkoreanischen Bombe passiert ist.]

    Wie funktioniert eine Wasserstoffebombe (eigentlich Kernfusionsbombe):

    Man hat eine Atombombe, die bei der Zündung einen so hohen Druck + Temperatur aufbaut, daß die Fusion beginnen kann.

    Also, wesentliche Merkmale:

    - Druck
    - Materialmenge
    - exaktes Timing

    Bei einem Atomreaktor finde ich aber außer der Materialmenge keines der Merkmale erfüllt. Wie sollen da Megatonnen entstehen?

    @Jochen S.: die 800kT wurden bei einem Versuch erzeugt, wo man eine Atombombe so optimierte, daß sie maximale Sprengwirkung erzeugte. Alle obigen Parameter waren also perfekt abgestimmt, und das war das Maximum, was man durch gezielten Aufbau erreichen konnte. Wie kann dann ein stochastischer Aufbau höhere Werte ergeben?

    Ich halte das für Bullshit. Bloß weil Gorbatschow das so sagt, heißt das für mich gar nix. Er ist in Deutschland zwar Heiliger, aber im ersten Beruf ist er Politiker, per Definition also planlos und hört auf seine Berater. Was die ihm evtl. alles verkauft haben, um ihren Arsch zu retten... Powerpoint anyone?

    Mich würde wirklich interessieren, wie genau die Wirkkette dafür aussehen würde. Ich lasse mich ja gerne belehren, aber eine auf Physik basierende Erklärung wäre hilfreich.



  • Das sagt nicht nur Gorbatschow. Ein anderer Wissenschaftler in dem Video sagt das ja auch noch. Was sollten die Wissenschaftler mit einer solchen Lüge/Fehlinformation bezwecken?


  • Mod

    Deswegen versuche ja das zu verstehen.

    Mein angeborenes Mißtrauen, das darauf beruht, daß Softwareentwickler immer versuchen mich anzulügen, weil sie denken als Projektleiter wäre ich Betriebswirt. Wenn das also ein Wissenschaftler sagt, habe ich immer noch den Anspruch die Grundlagen zu verstehen. Aber ich akzeptiere das nicht nur basierend auf dem Titel. Selbst Doktorarbeiten sind schon abgeschrieben worden.



  • Ist denn hier kein Physiker unter uns, der sich mit sowas auskennen könnte?

    Marc++us schrieb:

    Selbst Doktorarbeiten sind schon abgeschrieben worden.

    Ja, sowas soll in der Tat schonmal vorkommen.



  • Soweit ich das verstanden habe, sind Nuklearexplosionen nur bei einem Plutoniumreaktor vom Typ „Schneller Brüter“ möglich.

    Ist denn hier kein Physiker unter uns, der sich mit sowas auskennen könnte?

    Kernphysik ist ein Spezialgebiet, damit kennen sich Wald-und-Wiesen-Physiker nicht aus.



  • Erhard Henkes schrieb:

    Soweit ich das verstanden habe, sind Nuklearexplosionen nur bei einem Plutoniumreaktor vom Typ „Schneller Brüter“ möglich.

    Ich konnte mir auch keine nukleare Explosion vorstellen, der Wissenschaftler in dem Video behauptet jedoch, dass eine solche stattfinden kann, wenn die Schmelzmasse mit Wasser in Berührung kommt.



  • Acht Kilogramm Plutonium reichen für den Bau einer Atombombe.



  • Erhard Henkes schrieb:

    Acht Kilogramm Plutonium reichen für den Bau einer Atombombe.

    In Tschernobyl war aber kein Plutonium vorhanden.


  • Mod

    Ja, aber nur wenn man diese kritische Masse auch wirklich "punktförmig" zusammenführen kann. Andernfalls entweichen die Teilchen aus dem Material und können keine Kettenreaktion ausführen.

    Dir sollte doch klar sein, daß die Angabe "8 Kilogramm reichen" völlig ohne Bedeutung ist, solange man keine Aussage über die Packungsdichte (d.h. Verteilung im Raum) macht. Wenn die freie Weglänge so hoch ist, daß die Zerfallsteilchen keine anderen Atome treffen, kannst Du 50 Kilogramm Plutonium haben und es explodiert nichts. Und das Material in einer Bombe ist sehr sauber, kein Dreck, Löschwasser und sonstiger Abfall dazwischen, anders als bei einem kaputten Reaktor.

    Ich meine, eine Atombombe explodiert im Lagerzustand ja auch nicht, oder? Und da hat man auch genug Plutonium oder Uran.

    Und das mit dem Wasser - eine Wasserstoffbombe benutzt Deuterium und Tritium. Da kommt man vom Wasser auch nicht so einfach hin, da müssen auch noch Neutronen den Wasserstoff im Wasser anreichern, etc.



  • Wasserstoffbombe ist eine Fusionsbombe.


  • Mod

    Ja, und ich habe einige Threads vorher kurz genau das geschrieben und auch das Wirkprinzip angerissen. Was soll mir also Dein Beitrag jetzt sagen?

    Wo bekommen wir jetzt das Deuterium und Tritium für die Fusion her?


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