Nuklearantriebe

Hallo

Frage: Ist der ausströmende Wasserstoff bei einem Nuklearantriebe radioaktiv ? triviale Frage !!!!

Danke für die Antwort 8-)

Guten Abend,
An welcher Stelle soll überhaupt Wasserstoff ausströmen? Es gibt meines Wissens nur zwei Wege "Nuklearantriebe" umzusetzen.
1. Die erste Möglichkeit ist, dass man in regelmäßigen Abständen vom Raumschiff aus Atombomben zündet. Über einen reflektor am Raumschiff ändert man die Richtung der freiwerdenden Teilchen und bekommt somit einen Vorwärtsimpuls. Problem man hat einen großen radioaktiven Teppisch hinter sich.
2. man nutzt einen Kernraktor zur Stromerzeugung. Mit dem Strom kann man dann ein Plasmaantrieb betreiben (an dieser Stelle sei z.B. das VASIMIR Prinzip erwähnt)
In beiden Fällen tritt kein Wasserstoff aus. Helfe mir bitte etwas weiter, was du genau meinst.
Grüße

Hallo, Urfin. Es gibt noch *offene* ReaktorAntriebe: das Wasserstoff wird zur Kühlung der heissen Brennstäbe genutzt, also wird sehr heiss, und dann ströhmt es durdh eine Düse raus. Es gab ähnliche Ensätze für interkontinentale Bomber, in den 50ger...60gern.  Anstelle des Wassestoffs aus Tanks sollte die Luft aus der Atmpsphäre zu den Brennstäben geleitet werden. Man hat es aber aufgegeben. Mir fallen gerade keine Links ein. Aber sobald ich was finde geb ich es hier weiter.

@Adler: Wasserstoff ist nicht Rdioaktiv, er kann es gar nicht sein, weil sein Kern nur aus einem Proton besteht, dessen Zerfall wohl sehr sehr sehr unwaghrscheinlich ist, so unwahrscheinlich, dass man es noch nie gesehen hat. Man versucht in sehr aufwändigen Experimenten sein Zerfall zu beobachten, hat es aber bis jetzt noch nicht.

 Bei den Wassestoffnuklearen Triebwerken handelt es sich  um Triebwerke für den Einsatz in dem Weltraum.

Gruss. Ilbus.

Wenn Wasserstoff als Gas über die Brennstäbe geleitet wird, wird sicherlich ein Teil davon in überschweren Wasserstoff Tritium umgewandelt. Das passiert in normalen Reaktoren auch. Das ganze ängt natürlich von der Energie der Elektronen ab, der Intensität der Bestrahlung und der Zeit, in welcher der Wasserstoff den Neutronen ausgesetzt ist. Also ein geringer Teil wird radioaktiv sein, vorrausgesetzt Wasserstoff wird eingesetzt.

Martin

Wenn Wasserstoff als Gas über die Brennstäbe geleitet wird, wird sicherlich ein Teil davon in überschweren Wasserstoff Tritium umgewandelt. Das passiert in normalen Reaktoren auch. Das ganze ängt natürlich von der Energie der Elektronen ab, der Intensität der Bestrahlung und der Zeit, in welcher der Wasserstoff den Neutronen ausgesetzt ist. Also ein geringer Teil wird radioaktiv sein, vorrausgesetzt Wasserstoff wird eingesetzt.

Martin

1. Leichtes Wasserstoff (Protium) wird durch Neutronenbestrahlung nicht radioaktiv. In leichtwasserkernreaktoren wird radioaktives Tritium wird nur durch eine Neutronenbestrahlung von Litium-Blankets erzeugt, kommt aber auch bei der Arbeit von Schwerwasserkernreaktoren vor. Energie von Elektronen hat damit nichts zu tun.
2. Die in 50-70-en Jahren getestete Nukleare Raketentriebwerke Nerva/Timberwind bzw. RD-0410
(z.B. http://www.astronautix.com/props/nucarlh2.htm, einfach mal weiter googeln) haben gezeigt, daß die Heizstäbe enormen thermischen und mechanischen Belastungen nicht immer standhalten können. Dazu kommt noch, daß heisses Wasserstoff die Staboberfläche chemisch aktiv angreift. Es kann zum Rissbildung in Stäben kommen (und bei Testversuchen auch mehrmals vorgekommen), und dadurch fliegen dann hochradioaktive Stabteilchen heraus. Also der Auspuff solchen Triebwerrken ist alles anderes als sauber (obwohl eben kein radioaktives Wasserstoff). Im Weltraum spielt es aber überhaupt einen Rolle, wohl aber auf der Erde.

Genau. Aber das mit den sich ablösenden Teilen, habe ich nicht gewusst gehabt   Danke für die Info.
Zu dem Einsatz in dem Weltraum überlegt NASA doch was oder?

Hallo,

zur technischen Gewinnung von Tritium wird wie von Waldi erwähnt Lithium verwendet. Allerdings fängt auch normaler Wasserstoff Neutronen ein und es bilden sich neue Isotope. In normalen Kernkraftwerken ist kein Lithium  vorhanden (mir fällt jetzt zumindest auf Anhieb nicht ein wo), und trotzdem fällt Tritium an. In der Lithiumfreien Atmosphäre wird auch durch kosmische Strahlung Tritium erzeugt. So kann man z.B. in Gebirgslösungen des ERA Morsleben Tritium nicht zur Altersbestimmung derselbigen benutzen, weil durch den Müll zuviel künstliches Tritium in der Grube rumschwirrt.
Ich habe leider, da ich kommende Woche ausziehe, meine Bücher schon verpackt, sonst würde ich mal die korrekte Formel raussuchen.

Martin

In normalen Kernkraftwerken ist kein Lithium  vorhanden (mir fällt jetzt zumindest auf Anhieb nicht ein wo), und trotzdem fällt Tritium an.
2. In der Lithiumfreien Atmosphäre wird auch durch kosmische Strahlung Tritium erzeugt

1. Sofern ich weiss, in normalen KKW bildet sich Tritium durch Neutronenbestrahlung von Lithium- und Deuterium-Kernen, die in Spurmengen immer im Kühlwasser vorhanden sind. Außerdem bildet sich Tritium direkt in den Brennstäben, und sickert dann durch Brenstabwände ins Kühlwasser (Diffusion+hohe Temperaturen).
2. In der Atmosphere trifft die kosmische Strahlung (n, p, D) Luftmoleküle und dadurch wird Tritium erzeugt, z.B. N(14)+n=C(12)+T(3).

Hallo Waldi,

Du hast recht. Aber da Deuterium bei einem Wasserstoffnuklearantrieb auch dabei wäre, würde doch Tritium entstehen. Außerdem bildet sich aus normalen Wasserstoff Deuterium, welcher dann weiter reagieren kann.
Wieviel des auströmenden Wasserstoffs aktiviert würde, käme dann auf die Bestrahlungszeit und die Energie (Geschwindigkeit->Wirkungsquerschnitt) der Neutronen an.

Martin

1. Aber da Deuterium bei einem Wasserstoffnuklearantrieb auch dabei wäre, würde doch Tritium entstehen
2. Außerdem bildet sich aus normalen Wasserstoff Deuterium
3. Wieviel des auströmenden Wasserstoffs aktiviert würde, käme dann auf die Bestrahlungszeit und die Energie (Geschwindigkeit->Wirkungsquerschnitt) der Neutronen an

1. Da hast Du auch Recht, aber es gibt nur mal ganz wenig Deuterium im Wasserstoff - 0,015 %.
2. Das ist grundsätzlich falsch. Deuterium hat sich bei dem Urknall gebildet, und jetzt wird nicht neu aus Protium gebildet.
3. Die Bestrahlungszeit beträgt im Raketentriebwerk nur sehr kleine Sekundenbruchteile. Also H2 wird praktisch nicht aktiviert. Wenn man dazu noch einen Kernreaktor nicht mit Wärmeneutronen, sondern mit schnellen Neutronen (da er leichter ist) nimmt, wird der Neutronenabsorptionsquerschnitt noch wesentlch niedriger. Und wenn im Weltraum mal ein paar Milligramm Tritium zerstreut werden - nicht schlimm, weil a) sein Beta-Zerfall stellt keine Gefahr für die Raumschiffe; b) Halbwertzeit ~13 Jahre; c) Zerfall durch die kosmische Strahlung ung Wegfegen durch den Sonnenwind.

Hallo Waldi,

Deuterium bildet sich bei Kernreaktionen auch heute noch. Z.B. ist es ein Zwischenprodukt bei der 4P Reaktion in Sternen, wo es aber vollständig wieder verbraucht wird. Auch fängt in Kernreaktoren leichter Wasserstoff Neutronen ein, ein Grund z.B. warum sich schweres Wasser besser als Moderator eignet. Schweres Wasser bremst Neutronen nicht ganz so gut wir leichtes Wasser, absorbiert aber weniger Neutronen.
Der Wasserstoff befindet sich sicherlich nur sehr kurz im Triebwerk, allerdings einige Zeit während das Triebwerk läuft (Minuten) ist der Tank, der sich ja in unmittelbarer Nähe befindet, auch der Strahlung ausgesetzt.

Glück Auf

Martin