Reagiert Tritium mit dem Kohlenstoff im Stahl des Containmentbehälters eines AKWs?

[Cordess]

Durch Radiolyse in einem Kernreaktor werden ja Wasserstoffatome von den Wassermolekühlen die im Reaktor als Moderator und zur Kühlung dienen, abgetrennt und die Wasserstoffatome bzw. dessen Istope Deuterium oder Tritium diffundieren nun durch den kompletten Reaktor und dessen Containment in die Umwelt.

Meine Frage ist nun, kann es auch vorkommen, daß einzelne Wasserstoffatome auf dem Weg durch den Reaktordruckbehälter oder dem Containment des AKW mit dem Kohlenstoff im Stahl des Reaktordruckbehälters oder dem Stahl im Containment reagieren?


Wenn ja, dann würde das ja bedeuten, daß nach x Jahren der Stahl, welcher ja aus Eisen mit einem gewissen Kohlenstoffanteil besteht, danach kein richtiger Stahl mehr wäre, sondern z.B. nur noch weiches Eisen womit sich dann auch die Zugfestigkeit ändern würde.

D.h. der Reaktordruckbehälter oder der ehemalige Stahl im Containment wäre nach x Jahren deutlich schwächer.
Ist dies so richtig?


Wenn ja, wurde dies beim Bau eines AKWs berücksichtigt?

[Enas Yorl]

Meine Frage ist nun, kann es auch vorkommen, daß einzelne Wasserstoffatome auf dem Weg durch den Reaktordruckbehälter oder dem Containment des AKW mit dem Kohlenstoff im Stahl des Reaktordruckbehälters oder dem Stahl im Containment reagieren?

Der Effekt nennt sich Wasserstoffversprödung, dieser sollte Ingenieuren die Kernkraftwerke bauen, eigentlich bekannt sein.

Wenn ja, dann würde das ja bedeuten, daß nach x Jahren der Stahl, welcher ja aus Eisen mit einem gewissen Kohlenstoffanteil besteht, danach kein richtiger Stahl mehr wäre, sondern z.B. nur noch weiches Eisen womit sich dann auch die Zugfestigkeit ändern würde.

D.h. der Reaktordruckbehälter oder der ehemalige Stahl im Containment wäre nach x Jahren deutlich schwächer.
Ist dies so richtig?

Da stellt sich die Frage, wie viel atomaren Wasserstoff so ein Kernreaktor freisetzt, und wie viel davon dann tatsächlich durch den Druckbehälter diffundiert. Je nachdem, kann die Wasserstoffversprödung zum Problem werden.
Außer die Konstrukteure haben einen austenitischen Edelstahl (z.B. Chrom-Nickel Stahl) verwendet. Aus welchen Material die Druckbehälter bestehen, entzieht sich meiner Kenntnis. Allerdings sollte eine Materialermüdung, sei diese nun thermisch oder durch Wasserstoff induziert, bei der regelmäßigen Überprüfung des Druckbehälters erkennbar sein.

[Cordess]

Wäre es dann nicht besser gewesen, wenn man anstatt Druckwasserreaktoren gleich welche gebaut hätte, die Helium als Kühlmittel einsetzen?

Dann würde die Bildung von Tritium und Freisetzung in die Umwelt wegfallen, etwas, daß seit einiger Zeit ja als die Ursache für die Leukämieerkrankungen in der Nähe von Kernkraftwerken vermutet wird.

[Enas Yorl]

Wäre es dann nicht besser gewesen, wenn man anstatt Druckwasserreaktoren gleich welche gebaut hätte, die Helium als Kühlmittel einsetzen?

Besser wäre es gewesen von Anfang an, auf regenerative Energiequellen zu setzen. Ich habe keine prinzipiellen Bedenken, zur technischen Sicherheit von Kernkraftwerken. Aber erhebliche Bedenken, zum Risikofaktor Mensch und Politik, im Umgang mit radioaktiven Materialien.

[Dannyboy]

Wäre es dann nicht besser gewesen, wenn man anstatt Druckwasserreaktoren gleich welche gebaut hätte, die Helium als Kühlmittel einsetzen?

Auf keinen Fall. Zum einen ist Helium teuer und zum anderen auch nicht simpel zu handhaben. Abgesehen davon will man den Reaktor ja nicht auf -270 °C abkühlen.

Dann würde die Bildung von Tritium und Freisetzung in die Umwelt wegfallen, etwas, daß seit einiger Zeit ja als die Ursache für die Leukämieerkrankungen in der Nähe von Kernkraftwerken vermutet wird.

Die Häufung von Leukämieerkrankungen ist statistisch umstritten.

[Cordess]

Auf keinen Fall. Zum einen ist Helium teuer und zum anderen auch nicht simpel zu handhaben. Abgesehen davon will man den Reaktor ja nicht auf -270 °C abkühlen.

Dann schau dir bitte mal die Ideen zu den Atomkraftwerken der 4. Generation an:
Generation IV International Forum ? Wikipedia

Bei denen wird weitgehend an eine Kühlung mit Helium gedacht.
Und nur weil Helium dransteht bedeutet das nicht gleich, daß dieses gleich unter 10 K heruntergekühlt werden muß.

Zum Thema AKWs der 4. Generation siehe auch unser Thread:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/66717-atomkraftwerke-4-generation.html

Die Häufung von Leukämieerkrankungen ist statistisch umstritten.

Schon klar, aber der Austritt von radioaktivem Tritium in die Umwelt ist ein Fakt.