Fråga om RBMK-reaktorer

Hej fysiker!

Sedan länge har jag varit intresserad av sovjetiska RBMK-reaktorer i allmänhet och den havererade Tjernobyl-reaktorn i synnerhet. Jag är dock dåligt påläst vad gäller just den vetenskapliga biten, och jag har aldrig varit något snille avseende fysik och matematik. Tillfrågan dock:

Då jag läser om dessa reaktorer återkommer hela tiden något som kallas "positive void coefficient". RBMK-reaktorer dras tydligen med detta, och det ska vara farligare än samtidiga sovjetiska eller västerländska kok/tryckvattenreaktorer, där man hade en "negative void coefficient".

Min fråga är helt enkelt om någon kan beskriva vad i helsike "positive void koefficient" är för något, och varför det är så speciellt och farligt, med LEKMANNATERMER?

Jag börjar bli uppriktigt trött på att inte förstå det här.

Du kommer aldrig förstå en reaktor ens i närheten av bra om du inte läser mer fysik. Däremot går det säkert att fatta vad positive void koefficient innebär, kanske. Jag har ingen aning om vad det är.

Men om du nu är så intresserad, varför intresserar du dig inte för att lära dig mer om fysik då? Om du verkligen verkligen var så intresserad så finns det ju all tid i världen att sätta sig in i detta. Köp en bok eller börja ett program på universitetet.

Tänker du försöka sabotera en reaktor?

Nej, man måste väl ändå kunna lita på en moderator?

Jag TROR att det har att göra med stabilitet, att vissa reaktortyper har högre trösklar för problem, att de tenderar att hantera och korrigera problem automatiskt, medan andra snabbare kräver insatser av program eller personal för att hindra att problemen växer sig större pga att stabiliteten blir allt mindre.

Nja, jag tror att du missförstår mitt intresse lite. Jag är helt visst intresserad, ur ett "folkbildningsperspektiv", d.v.s. att jag gärna har lite koll på sådant som intresserar mig och som jag tycker om att diskutera.

Däremot vill jag varken jobba med fysik, eller studera fysik på högskolenivå. Därtill är mitt intresse alldeles för ringa, och mina mattekunskaper är för dåliga.

Positiv void-koefficient betyder att reaktiviteten i reaktorn ökar när andelen ånga (dvs void) i reaktorn ökar. Detta är allvarligt eftersom reaktivitetsökningen leder till att värmeproduktionen ökar*, vilket i sin tur leder till att det blir mer ånga i reaktorn, men då ökar ju reaktiviteten ännu mer osv.

Därför vill man istället ha en negativ voidkoefficient som motverkar reaktivitetsförändringarna.

*: Under förutsättning att reaktorn är kritisk.

Engelska void betyder tomrum, vi talar alltså om en tomrumskoefficient, något som påverkas av tomrum. Vaddå för tomrum? Tomrummet är inte vakuum men avsaknad av vätskeformigt vatten, i detta fall är tomrummet ånga.

Vattnet fungerar bl a som moderator (som du TS ) och saktar in neutroner till lagom hastighet för att ge upphov till en ny kärnklyvning när de träffar nästa uranatom. Kommer de för snabbt så händer inget, det måste vara lagom hastighet.

En kokarreaktor har nästan alltid negativ voidkoefficient. Med vätskeformigt vatten mellan bränslestavarna finns mycket modereringsförmåga, kärnklyvningen går på max. Om effekten ökar så att en del vatten övergår till ånga ryms bara en bråkdel så många vattenmolekyler i den volym som upptas av ånga. Modereringen minskar, kärnklyvningen minskar och därmed effekten. Reaktorn blir självstabiliserande (inom vissa gränser).

En positiv voidkoefficient är förstås motsatsen, en ökning av den termiska effekten ger återkopplingar som ytterligare tenderar öka densamma, instabilt och otäckt. RBMK-reaktorerna hade en osedvanligt hög positiv voidkoefficient men minskades genom någon designändring efter Tjernobylolyckan. I dessa var den primära moderatorn grafit. Vatten fungerar inte bara som moderator utan även absorbator. När vattnet har absorberat en neutron kan den inte längre krocka med uranatomer och ge fler klyvningar. När vattnet kokade bort minskade förvisso modereringen lite men det fanns fortfarande gott om grafit att göra det jobbet. Däremot minskade absorptionen och med bibehållen moderering så ökade effekten vid ökad halt av ånga.

Se vidare: http://en.wikipedia.org/wiki/RBMK#High_positive_void_coefficient

Tack Kupo och skunkjobb! Äntligen tror jag att jag förstår det hela! Varför kan inte fler böcker och internetsidor beskriva det hela så enkelt?

http://en.wikipedia.org/wiki/Void_coefficient

Jotack Sunner, jag har läst det där. På något sätt tycker jag dock att Kupos beskrivning ovan är... Hur ska vi uttrycka oss... Något enklare och mer lättfattlig?

Kalla mig gärna korkad, men eftersom jag inte har tidigare fysikkunskaper och är ganska rörig i tankebanorna, blir artiklar som den du länkade till på wiki ganska svårtydda för mig.