Kernenergie
Afbraakproducten en core poisonning
Kerncentrale
De splijting van uranium produceert talrijke afdbraakproducten met verschillende eigenschappen. Deze producten beinvloeden in grote mate de werking van de reactor.
-

-

Bij de kernsplijting van uranium ontstaan er verschillende scheikundige elementen. Bepaalde elementen zijn stabiel (en vervallen niet meer), andere elementen splijten verder (en produceren opnieuw neutronen en warmte). Het zijn deze elementen die de werking van de reactor kunnen verstoren. Daarom worden de brandstofstaven vroegtijdig vervangen terwijl ze eigenlijk nog genoeg brandstof bevatten.

Bepaalde elementen zijn gasvormig en er moeten specifieke maatregelen genomen worden. Krypton is radioactief zoals xenon, maar xenon vangt daarbij alle neutronen op. Daardoor kan de werking van de reactor onstabiel worden door het ontstaan van xenonbellen. Bij de nieuwe reactoren met gesmolten zouten worden de gassen automatrisch uit het mengsel verwijderd.

Xenon ontstaat indirect uit de kernsplijting van uranium. Xenon vangt het meest de neutronen op. Xenon ontstaat uit de natuurlijke splijting van jodium (periode van 6.7u). Xenon ontstaat dus pas na een paar uur en na het stilleggen van de reactor blijft de xenonconcentratie verder stijgen.

In een kernreactor in werking wordt xenon direct vernietigd door de neutronenbombardement. Door een neutron op te nemen ontstaat er stabiel en inert xenon. Een reactor in stabiele werking heeft dus weinig last van radioactief xenon.

Als de reactor echter stilgelegd wordt of op laag vermogen moet werken, dan begint de hoeveelheid radioactief xenon te stijgen. Radioactief xenon wordt immers niet meer zo snel vernietigd door de neutronenbombardement.

Na 10 uur is de hoeveelheid radioactief xenon maximaal. De reactiviteit van de reactor is nu minimaal en men moet de controlestaven heel ver uit de reactor trekken om die weer te activeren. Maar als de reactor in dergelijke omstandigheden opnieuw opgestart wordt, dan wordt radioactief xenon snel geneutraliseerd waardoor de reactor op hol kan slaan.

Daarom zal men nooit de reactor opnieuw opstarten nadat die stilgelegd werd, men wacht liever enkele dagen totdat radioactief xenon natuurlijk gesplitst is (periode van 9.2u). Indien men de reactor zo snel mogelijk wilt opstarten, dan zal men de controlestaven slechts heel weinig uit de reactor trekken, zodat de reacties beperkt zijn, maar toch voldoende zijn om radioactief xenon snel te neutraliseren zonder dat men een "overshoot" heeft.

Men gebruikt de benaming core poisonning om dit fenomeen aan te geven.

Andere splijtproducten hebben ook de neiging neutronen op te nemen, maar zijn op zichzelf niet reactief. Bij de werking van de reactor wordt kernbrandstof opgebruikt en ontstaan er dergelijke producten. Om de verminderde reactiviteit van de brandstofstaven te compenseren vermindert men de boorconcentratie in het koelwater (boor is een sterke neutronen opnemer).

Het veranderen van de boorconcentratie in het water is beter dan de controlestaven meer uit de reactor te trekken: het effekt is meer verspreid en compenseert beter de verminderde reactiviteit van de brandstofstaven.

PublicitÚs - Reklame

-