Herbstprinz schrieb am 01.07.2017 17:07:
Klar, aber kleine Klumpen stören nicht, die sind immer noch unterkritisch.
Bei Uran müssten das 50 kg Reinmetall sein.Vorausgesetzt es ist kein Reflektor wie Stahl vorhanden. Das ist in der Umgebung eines Reaktors höchst unwahrscheinlich.
Na, wenn's unwahrscheinlich ist, ist ja gut... aber falls du "wahrscheinlich" meintest:
Das ist egal, wenn das Material mit dem Uran vermischt ist (statt außenrum). Reflektoren innerhalb des Spaltmaterials wirken sich nicht auf die kritische Masse aus, sie bewirken lediglich, dass das Neutron eben einen anderen Kern spaltet - in grober Näherung würde ich sagen, Reflektormaterial ist neutral, man muss es eben vom Verdünnungsvolumen abziehen.
Außerdem wären 50 kg nicht wirklich viel bei einem Inventar von mehreren hundert Tonnen.
Ich schrieb ja "Reinmetall".
Die Wikipedia nennt Urangehalte von ca. 10% im Corium, und unter 5% Eisen. D.h. wenn man das Eisen (als Reflektor) abzieht, hat man eine effektive Verdünnung auf 10,5% statt 10% - da ist die kritische Masse dann erheblich mehr als 95 kg, bei ausreichender Verdünnung ist sie sogar unendlich.
Grober Anhaltspunkt: Der Naturreaktor in Oklo hat eine Spaltmaterial-Konzentration von 10% gebraucht *und* brauchte noch Wasser als Moderator.
Man müsste das alles nochmal ganz exakt nachrechnen, aber in erster Näherung würde ich mal nicht davon ausgehen, dass da noch viel passiert.
Und wo doch was passiert, entsteht praktisch sofort eine Gasblase, die das Spaltmaterial auseinanderdrückt, d.h. die Vermischung wird automatisch gleichmäßiger.
Mehr, wenn es verdünnt ist - man hat (entgegen meinen Annahmen) durchaus Analysen von Corium vorgenommen und festgestellt, dass das Uran tatsächlich stark verdünnt ist.
Soviel ich weiß, ist es bei den bisherigen Kernschmelzen auch noch nie zu einer Kritikalität gekommen.
Möglicherweise in Fukushima. Diese kurzzeitigen Gammastrahlenausbrüche sind in dieser Richtung interpretiert worden; ich weiß aber nicht, ob die Daten das tatsächlich hergeben oder nicht.
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Ich weiß aber nichts Genaueres - hast du bessere Informationen?
Sehr viel schlimmer als ohnehin schon wird das in der Regel zum Glück nicht: Wenn sich eine Kettenreaktion ergibt, verdampft sie fast sofort das beteiligte Material und die Kettenreaktion erlischt, weil die meisten Neutronen im Gas keine Atomkerne mehr treffen.
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Weshalb sollte Uran und Pu sich in Gas auflösen?
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Weil es im Corium keine rasche Wärmeabfuhr gibt und überkritisches Uran exponenziell ansteigende Energiefreisetzung bedeutet.
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Es muss ja nicht gleich zu einer Überkritikalität kommen. Eine "einfache" Kettenreaktion reicht doch auch.
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Also, wenn es keine Explosion gibt, dann ist das keine Zusatzkatastrophe, sondern Teil der ganz normalen Nachzerfallswärme-Katastrophe.