Nukleartechnik für die Raumfahrt

Freilich haben wir diese Löschmittel noch nicht oder können sie noch nicht richtig handhaben. Deshalb "...dahin kommt".
Daß man z.B. brennendes Benzin in größeren Mengen nicht mit Wasser löschen kann, mußte man auch erst mal erkennen.

Atomreaktor-Unfälle sind evtl. ein schlechtes Beispiel, weil viele Reaktoren heute wohl eher "profitoptimiert" als sicherheitsoptimiert betrieben werden. Hin und wieder kam ja schon mal etwas durch in der Presse.

Fakt ist - ohne Atomkraft sind zukünftige Unternehmungen, die aus dem Vorgarten der Erde  hinausführen sollen, wohl nicht zu stemmen.

Freilich haben wir diese Löschmittel noch nicht oder können sie noch nicht richtig handhaben. Deshalb "...dahin kommt". ...

Das hängt halt extrem vom Reaktortyp ab. Für Leichtwasserreaktoren gibt es z.B. borsäurehaltiges Wasser.

....Atomreaktor-Unfälle sind evtl. ein schlechtes Beispiel, weil viele Reaktoren heute wohl eher "profitoptimiert" als sicherheitsoptimiert betrieben werden....

Ich find´, sie sind ein gutes Beispiel. Wozu profitorientierter Raumfahrbetrieb so ab und an schon geführt hat, ist doch bekannt. Ich erinnere nur an den Ariane-5-Jungfernflug, und den Krampf mit den STS-Feststoffboostern, der mit jahrelangem Vorlauf zu STS-51L geführt hat.

Axel

Zitat von: Terminus am 17. Februar 2017, 06:17:07

... natürlich genial. Aber was sollte das für ein "Löschmittel" sein? Es müsste ja auf Atomteilchenniveau funktionieren ...

Gibt es, macht es: Wasserstoff, Wasser, Graphit, ... Cadmium, Beryllium, ...   (s. hier Moderatoren)

Gruß, HausD

Den Moderator nimmt man doch gerade her, um die Kettenraktion aufrechtzuerhalten - durch Abbremsung von Neutronen, die dann als thermische Neutronen wieder Kernzerfälle anstoßen können.

Zum "Löschen" brauchst Du einen Neutronenfänger - z.B. das bereits erwähnte Bor.

Im Falle von Tschernobyl hatten die Steuerstäbe zum Einfangen von Neutronen eine extrem unangenehme Sonderheit: Ihre Spitzen bestanden aus Graphit, genau dem Material, das in den Reaktorblöcken von Tschernobyl als Moderator verwendet wurde. Beim Versuch, die Steuerstäbe einzufahren, ging die Reaktivität weiter rauf ...

Axel

...
Aber zurück zum Flüssig Salz Reaktor. Es kann keine Kernschmelze entstehen da das spaltbare Material bereits flüssig ist. Im Prinzip regelt sich der Reaktor alleine. Fällt die Entnahme der Wärme aus steigt natürlich die Temperatur. Mit steigender Temperatur dehnt sich die Flüssigkeit aus und die Kernfusion spaltung (fission, danke r2-d2) nimmt ab, sprich es wird weniger Wärme produziert.

so weit einverstanden ...

Unterhalb des Reaktors ist ein Abflussrohr welches permanent gekühlt wird um einen Pfropfen aus Salz zu erzeugen. Fällt diese Kühlung aus, wird der Pfropfen flüssig und der Brennstoff des Reaktors fließt dadurch ab und in ein Auffangbecken.

Das betriebssicher zu bekommen, war immer eines der vielen Probleme, so weit ich weiß.

Befeuern kann man den Reaktor auch mit verbrauchten(!!!) Uranbrennstäben.

Das ist der Punkt, wo es regelmäßig abenteuerlich wird. Man wird die Brennstäbe sicher nicht mal eben so komplett in die Salzschmelze werfen.
 
Um das "Wertvolle" aus dem Atommüll weiter verwenden zu können, wird man um eine Form der sogenannten "Wiederaufarbeitung" nicht herum kommen - mit allen nachteiligen Folgen, unter anderem einer Müllmengenvervielfältigung.

Übrigens gibt es einen Ort in der Schweiz, wo sie immer genau sagen können, wann im "Wiederaufbereitungszentrum" La Hague an der französischen Kanalküste wieder Brennelemente aufgesägt wurden. 

Wirksame Filter, die insbesondere radioaktives Tritium zurückhalten, wären angesagt. Das Zeug geht durch die allerkleinste Poren.

Axel

..und den Krampf mit den STS-Feststoffboostern, der mit jahrelangem Vorlauf zu STS-51L geführt hat.

Sorry, wenn ich den Diskussionsfluss durcheinanderbringe, aber ich denke das sollte man so nicht stehen lassen.
Was hat die Katastrophe bei STS-51L mit Profitorientierung zu tun? Vielleicht mit Überheblichkeit/Falscheinschätzung/Ignoranz/Fahrlässigkeit, aber Profitorientierung?
Sicher, die O-Ring-Konstruktion barg seinerzeit durchaus bereits jahrelang bekannte Risiken, aber die Katastrophe geschah doch wohl eindeutig aufgrund der Temperaturbedingungen an dem Tag, bzw. der Entscheidung der NASA dann zu starten.

Was das Ariane 5-Beispiel betrifft, kann man ebenso diskutieren.....   

STS-51L ist gewiss nicht die Folge einer einzelnen Fehlentscheidung an einem einzigen Tage ....

Man könnte zum Beispiel sagen, Thiokol (der Boosterhersteller) wollte kein Geld in die Entwicklung sichererer Booster stecken und in dem Kontext am betreffenden Tag auch nicht verantwortlich für ein "no show" sein ...  etc.. Der NASA war gewiss nicht an Verzögerungen im Flugplan gelegen, und sie spekulierte auf einen kommerziellen Einsatz des Shuttle im Satellitenstartgeschäft ....

Interessante Frage: Wenn das ein Erfolgsmodell geworden wäre, wo wären denn die Einnahmen hingegangen? Und an wenn haben die Kunden bezahlt, für die Shuttles Comsats ins All gebracht haben? Ok, ich schweife ab ...

Axel

Da sind wir getrennter Meinung (und mir sind die Erkenntnisse bzgl. der O-Ring-Risiken seit 1977 bekannt), aber das ist nicht der Punkt, denn selbst wenn, erklärt das nicht den Zusammenhang mit Profitorientierung.
Nicht die Herstellerfirma hat hier versucht Kosten zu vermeiden und die NASA macht keinen Profit.

Zitat AN
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    ....Atomreaktor-Unfälle sind evtl. ein schlechtes Beispiel, weil viele Reaktoren heute wohl eher "profitoptimiert" als sicherheitsoptimiert betrieben werden....
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Ich find´, sie sind ein gutes Beispiel. Wozu profitorientierter Raumfahrbetrieb so ab und an schon geführt hat, ist doch bekannt. Ich erinnere nur an den Ariane-5-Jungfernflug, und den Krampf mit den STS-Feststoffboostern, der mit jahrelangem Vorlauf zu STS-51L geführt hat.

Eigentlich meinte ich es auch so herum. Nämlich daß Profitoptimierer allenfalls eine beratende, aber keine befehlende Funktion haben dürfen.

Nun werden Atomkraftwerke auf der Erde von "Profitoptimierern" (Profitmaximierern) betrieben und nicht von Forschungseinrichtungen oder unter wesentlicher staatlicher Kontrolle. Daher unterscheidet sich das Thema AKW auf der Erde doch erheblich vom Ausgangspunkt dieses Threads.

Robert

Nun werden Atomkraftwerke auf der Erde von "Profitoptimierern" (Profitmaximierern) betrieben und nicht von Forschungseinrichtungen oder unter wesentlicher staatlicher Kontrolle. Daher unterscheidet sich das Thema AKW auf der Erde doch erheblich vom Ausgangspunkt dieses Threads.

Was für Glück, daß Projekte unter staatlicher Leitung so viel zuverlässiger, innovativer und wirtschaftlicher laufen, und die Raumfahrt nicht auf die kapitalistischen Profitmaximierer angewiesen ist.

Schlecht recherchiert. In Europa werden die allermeisten KKW von staatlichen Organisationen, bzw. Unternehmen in Staatsbesitz betrieben: Frankreich, Ukraine, Rußland, Bulgarien, Slovakei, ...

Private Unternehmen sind eher die Ausnahme.

Das ist so nicht richtig LdF.

Ich habe geschrieben, dass die AKW von "Profitoptimierern" betrieben werden und nicht unter wesentlicher staatlicher Kontrolle stehen.

Beispiel EDF (Frankreich) ist ein privatwirtschaftliches, börsengehandeltes Unternehmen. Zwar hat Frankreich einen hohen Anteil an den Aktien (derzeit wohl ca. 85%), bedingt auch durch unterstützende Notkäufe damit EDF nicht pleite geht, aber die Entscheidungen werden selbstverständlich hauptsächlich nach unternehmerischen Gesichtspunkten vom EDF-Vorstand getroffen.

https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectricit%C3%A9_de_France

Oder schau dir an, was in Japan nach dem Fukushima-Ereignis läuft. Dort wird der Betreiber Tepco durch milliardenschwere Unterstützung vor dem Ruin bewahrt, ohne dass die Regierung in diesem Zusammenhang auch die Kontrolle über den Betrieb der AKW übernommen hätte.

https://de.wikipedia.org/wiki/Nuklearkatastrophe_von_Fukushima#Tepcos_Analyse.2C_Haftung_und_Finanzierung

Aber das ist wie gesagt jetzt deutlich OT.

Robert

Interessant dieser Roboter:
 https://www.heise.de/newsticker/meldung/Vermutlich-geschmolzener-Kernbrennstoff-in-Fukushima-entdeckt-3780846.html?wt_mc=rss.ho.beitrag.atom

Sollte man mal mit Reaktoren ins All aufbrechen, braucht man das! Aber wie kann man die Technik gegen so hohe Strahlung überhaupt schützen?

(Bei den Kosten von 165.000.000.000 muss ich traurig an all die Projekte der Forschung denken, aber es ist ja beim Militär noch viel schlimmer!)

Der Roboter ist nicht wirklich geschützt. Zumindest finde ich im Artikel absolut keine Angabe dazu, wie lange er der maximalen Strahlung aushalten kann. Eine Sekunde oder eher eine Minute?
In der Raumfahrt wird man das vermutlich nicht brauchen. Der Fall Fukushima wird dort nicht eintreten.

Ich würde da eher eine Stunde ansetzen. Das Dingel kann ja in dem Trümmergewirr nicht sehr flott  drauflos schwimmen. Hindernisse per Kamera betrachtet brauchen auch Zeit, sie und ihre Umgehung zu berechnen. Wenn man großzügig eine halbe Stunde abzieht, wo es noch durch Bereiche mit weniger Strahlung geht und daß die Umgebung Wasser ist, bleibt allerdings vermutlich immer noch ca eine halbe Stunde, da man ja möglichst aus mehreren Blickwinkeln aufnimmt.
Wenn man als Vergleich zu den 200 Sv die naturgegebenen ca 2 mS ( milli-S !) nimmt, dazu das Jahr mit 8600 Stunden, bleibt immernoch genug übrig, um Kamera und Elektronik zu schädigen. Man wird da wohl einen Kompromiß eingehen, da man ja im Gegensatz zu einem Rover keine Superqualität braucht.

... Also können wir den Atommüll überall dort abladen wo wir sicher niemals siedeln würden. Soweit ich weiß gibt es auf der Mondrückseite viele Krater mit mehreren Kilometern Durchmesser.  Einfach einen passenden aussuchen und allen Müll dort einschlagen lassen und gut is es für alle Zeit. Ach ja, jeden hoch radioaktiven Atommüll der nicht Trans mutiert wird, ist eine Riesen Sauerei wenn das auch in 500000 Jahren frei wird, beim Mond spielt das sicher keine Rolle, der Fällt uns nicht auf den Kopf weil er sich eh langsam von der Erde entfernt, und so ein Krater ohne weiteres 100Millionen Jahre Zeit hat abzuklingen.

Der Mond wird diesbezüglich darin http://large.stanford.edu/courses/2014/ph241/parekh2/docs/burns.pdf diskutiert.

Zum "Müll-in-die-Sonne-schießen" heißt es da übrigens:

""F.
Solar
Impact
Sending the nuclear waste into the Sun also guarantees permanent isolation from man’s environment. The previous comments concerning solar system escape generally apply tothe solar impact mission. One major difference is that solar impact requires approximately 24 km/s AV.
This AV is beyond the capability of current chemical propulsion systems, and a  solar impact mission should be considered as impractical."

Interessante, durchaus gruselige Lektüre ....

Gruß   Pirx

Die NASA hat damals schon die "Deponierung" von radioaktivem Müll im All als nicht praktikabel bezeichnet.

Ein paar aktuelle Zahlen:

- erzeugter hochradioaktiver Müll (hpts. aus Kernkraftwerken) ca. 12.000 t/Jahr weltweit
- maximale Nutzlast für für eine relativ sichere interplanetare Bahn ca. 3 t (man möchte das Zeug schließlich nicht unbedingt im Erdorbit haben)
- das bedeutet ca. 4.000 Starts pro Jahr, bzw. ca. 10 Starts täglich und monatlich mehrere Fehlstarts mit einer anschließenden Deponierung in der Atmosphäre 
- und dazu kommen die bereits vorhandenen ca. 300.000 t in sog. Zwischenlagern, die weitere 100.000 Raketenstarts erfordern würden

Der positive Effekt ist, dies würde die Entwicklung der Raketentechnik für diesen Einsatzbereich massiv fördern, denn bisher haben wir ja nur ca. 10 Starts in dieser Größenordnung pro Jahr.

Robert

Da muss ich dir recht geben, mit Raketen würde das selbst mit BFR noch zu teuer sein.
Machbar wäre das nur wenn man einen SpaceLift bauen kann, aber da ist derzeit nichts machbar.

Ich habe das wohl auch etwas oberflächlich gelesen. Du hattest ja auch ursprünglich geschrieben "inklusive enticklungskosten", aber das ist irgendwie nicht ganz durchgedrungen und ich habe es tatsächlich für den stückpreis eines reaktors gehalten und mich gefragt, was daran SO teuer sein soll. Okay, das war natütlich unsinn.

Ich hab gerade viel zeit (urlaub) und hab mir daher auch die quellen-PDF noch durchgelesen, v.a. diesen ersten test eines kilopower prototypen im LANL. Ganz interessant.

Ich habe das wohl auch etwas oberflächlich gelesen. Du hattest ja auch ursprünglich geschrieben "inklusive enticklungskosten", aber das ist irgendwie nicht ganz durchgedrungen und ich habe es tatsächlich für den stückpreis eines reaktors gehalten und mich gefragt, was daran SO teuer sein soll. Okay, das war natütlich unsinn.

Ich hab gerade viel zeit (urlaub) und hab mir daher auch die quellen-PDF noch durchgelesen, v.a. diesen ersten test eines kilopower prototypen im LANL. Ganz interessant.

Das hab ich nicht ursprünglich so geschrieben sondern gestern noch entsprechend umformuliert

danke für deine ehrlichkeit, ich hab schon an mir gezweifelt. Als gute praxis gilt es ja in guten foren, solche nachträglichen wichtigen bearbeitungen irgendwie zu kennzeichnen, z.b. "Edit, Nachtrag, Update" und dergleichen.

und wie ist das mit Rechtschreibfehlern, ich mache öfter welche, vor allem wenn ich beim Posten etwas müde war, z.B. wie du gerade eben, mal die ganze Ehrlichkeit

danke für deine ehrlichkeit, ich hab schon an mir gezweifelt. Als gute praxis gilt es ja in guten foren, solche nachträglichen wichtigen bearbeitungen irgendwie zu kennzeichnen, z.b. "Edit, Nachtrag, Update" und dergleichen.

Eine automatische Kennzeichnung von Änderungen oder gar eine Versionshistorie ist bei Wordpress im Normalfall nicht vorgesehen, der Blog ist auch nicht mein eigener. Ich werde Änderungen in Zukunft eventuell manuell markieren.

und wie ist das mit Rechtschreibfehlern, ich mache öfter welche, vor allem wenn ich beim Posten etwas müde war, z.B. wie du gerade eben, mal die ganze Ehrlichkeit

Äh ja, ich schreibe hier auf einem tablet nur mit bildschirmtastatur und nicht wie zu hause auf nem laptop mit anständiger hard tastatur und maus. Da nehm ich es dann mal etwas lockerer mit der rechtschreibung.

Mit leichter Verspätung beginnen anscheinend in diesen Tagen die ersten Testläufe des Kilopower-Prototypen:

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/feature/Powering_Up_NASA_Human_Reach_for_the_Red_Planet