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Thema: Marsbesiedlung

  1. #81
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Die Lösung heisst Flüssigfluorid-Thoriumreaktor. Diese können nicht kritisch werden, sie können radioaktive Abfälle verbrennen, sie basieren auf Thorium statt Uran (das nicht radioaktiv und drei Mal häufiger als Uran ist), sie produzieren fast keinen nuklearen Abfall und, was das beste ist, es lässt sich kein Material für den Bombenbau abzweigen.
    Thorium ist auch radioaktiv. 232Th zerfaellt mit ein HWZ von rund 14 Mrd a zu 228 Ra und dann weiter bis zum 208Pb. Ausserdem ist Th alleine nutzlos. Der eigentlich Energielieferant waere 233U, welches durch Neutroneneinfang aus 232Th erzeugt wird. Das heisst man braucht eine Neutronenquelle, und dies ist die Kernspaltung von 235U oder 239Pu. Das ganze ist analog zu den schnellen Bruetern mit Plutoniumproduktion.
    Kritisch sollte der Reaktor auch werden, sonst passiert ja gar nichts. Du meinst vielleicht, das bei einigen Modellen wie den Kugelhaufenreaktoren die Temperatur auch im Stoerfall nicht die Schmelztemperatur des Brennstoffs uebersteigen kann, das heisst es kann keine Kernschmelze eintreten. Ein Thoriumreaktor war auch in Deutschland in Betrieb, der HTTR in Hamm, NRW mit 300MWe. An Thoriumreaktoren arbeitet derzeit unter anderem Indien intesiv. Es gibt auch Studien zum Einzatz von Thorium in CANDU und einigen anderen Reaktortypen.

    Gute Infos zum Therma: http://world-nuclear.org/info/defaul...&terms=Thorium

  2. #82
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    Thorium ist auch radioaktiv.
    Du hast natürlich recht, das hatte ich irgendwie verdrängt. Es ist auf jeden Fall nicht wirklich stark radioaktiv, bei so langen Halbwertszeiten und in seiner Eigenschaft als Alpha-Emitter.

    Der eigentlich Energielieferant waere 233U, welches durch Neutroneneinfang aus 232Th erzeugt wird. Das heisst man braucht eine Neutronenquelle, und dies ist die Kernspaltung von 235U oder 239Pu.
    Soviel ich weiss, ist das nicht so. Als Quelle für die Neutronen kann man auch U-233 nehmen, das vom Thorium-Prozess produziert wird. Das heisst, mit Thorium plus einem Schuss U-233 kann man eine sich selbst erhaltende Reaktion starten.

    Kritisch sollte der Reaktor auch werden, sonst passiert ja gar nichts.
    Ja richtig. Wieder Fehler meinerseits - ich meinte, dass man keine Kernschmelze haben kann. Der Energieausstoss von Flüssigfluorid-"Treibstoff" nimmt ab, wenn er sich erhitzt. Das heisst, er kann nicht überhitzen.

    Danke für den Link!
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  3. #83
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Atomendlager wären auch nicht wirklich nötig. Die Technik, die es erlaubt, die Atomabfälle in Atomkraftwerken mehrheitlich zu verbrennen und in sehr viel weniger kurzlebige Radionuklide zu transmutieren, existiert, und das seit den 60er Jahren.
    Die Technik, die du vielleicht meinst, Bynaus, heisst "Accelerator Driven Systems (ADS)". Sie stammt m. E. aber nicht aus den 1960er Jahren.

    Bei dieser Technik benutzt man Beschleuniger, um Protonen auf hohe Energien (mehrere Hundert MeV) zu bringen. Der Protonenstrahl zertrümmert dann die Kerne der langlebigen Aktiniden in Fragmente mit geringeren Halbwertszeiten. ADS sind unterkritische Systeme.
    Leider ist die Technik heutzutage noch viel zu teuer.

    Die Lösung heisst Flüssigfluorid-Thoriumreaktor. Diese können nicht kritisch werden, sie können radioaktive Abfälle verbrennen, sie basieren auf Thorium statt Uran (das nicht radioaktiv und drei Mal häufiger als Uran ist), sie produzieren fast keinen nuklearen Abfall und, was das beste ist, es lässt sich kein Material für den Bombenbau abzweigen.
    Hierzu hat Martin schon eine recht ausführliche und kompetente Antwort gegeben.
    Ich möchte lediglich ergänzen, dass Reaktoren auf Basis des Thorium-Uran-233-Brennstoffzyklus nicht nur nuklearen Abfall sondern auch das bombenfähige U-233 produzieren.

    Gruss
    hardy

  4. #84
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Soviel ich weiss, ist das nicht so. Als Quelle für die Neutronen kann man auch U-233 nehmen, das vom Thorium-Prozess produziert wird. Das heisst, mit Thorium plus einem Schuss U-233 kann man eine sich selbst erhaltende Reaktion starten.
    Hallo Bynaus,

    zum Erststart eines Reaktors mit Thorium benötigt man einen Spaltstoff wie Uran-235 (oder Plutonium-239 aus anderen Reaktoren).
    Uran-233 ist nämlich ein Stoff, der nicht natürlich vorkommt.

    Später kann man als Spaltstoff Uran-233, das man durch Wiederaufarbeitung des abgebrannten Kernbrennstoffs gewinnen muss, verwenden.

    Gruss
    hardy

  5. #85
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    Uran-233 ist nämlich ein Stoff, der nicht natürlich vorkommt.
    Das ist korrekt. Allerdings gibt es heute, aus verschiedenen Quellen, genügend U-233, um unzählige Reaktoren zu starten. Das amerikanische Verteidigungsdepartement denkt sogar darüber nach, es in einem relativ teuren Programm mit abgereichertem Uran zu vermengen, um es "unschädlich" zu machen, so viel hat man von dem Zeugs.

    http://thoriumenergy.blogspot.com/20...anium-233.html
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  6. #86
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Du hast natürlich recht, das hatte ich irgendwie verdrängt. Es ist auf jeden Fall nicht wirklich stark radioaktiv, bei so langen Halbwertszeiten und in seiner Eigenschaft als Alpha-Emitter.
    Ich habe mal bei Webmineral.com geschaut. Ein kg reiner Thorianit (ThO2) hat ein Aktivitaet von 39,4 Mio Bq gegenueber 159,7 Mio Bq bei Uraninit (UO2), also etwa 4 mal weniger.

    Wie die meisten Aplhastrahler gibt Th232 aber auch Gammastrahlung ab. Das nutzt man bei radiometrischen Karten in der Uranerkundung, man plottet z.B. U^2/Th und kann damit gut Urananomalien erkennen.

    Schade das der Thoriumblogger die Quelle nicht deutlicher angegeben hat fuer die geplante 233U Abreicherung. Mit ist nur bekannt das gerade durch Abkommen zwischen Russland und den USA 12 t waffenfaehigen 235U zur Abreicherung freigegeben wurden (Link unten). Diese sollen allerdings auch als Brennstoff zum Einsatz kommen. Mir ist auch nicht bekannt warum die USA groessere Bestaende an 233U hergestellt haben sollten. Mir ist keine amerikanische Kernwaffe bekannt die dieses Material verwendet hat und sonst gab es nur kleine Versuchsreaktoren auf Throiumbasis in den USA und einen einzigen kommerziellen Reaktor in Ft.St.Vrain mit 330MWe basierend auf dem deutschen AVR Design (Prototyp in Juelich bei Aachen).

    http://www.world-nuclear-news.org/ne...=weapons+grade

  7. #87
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    Mir ist keine amerikanische Kernwaffe bekannt die dieses Material verwendet hat
    http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html

    The U.S. conducted its first test of a U-233 bomb core in Teapot MET in 1957 and has conducted quite a number of bomb tests using this isotope, although the purpose of these tests is not clear.
    Der Artikel ist recht interessant und geht ausführlich auf das Thema ein.
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  8. #88
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    Cheers mate, das hatte ich bisher ueberlesen. Allerdings scheint keine Waffe mit 233U in Serie gegangen zu sein. Wie dort geschrieben steht, baut ein 233U Kern nach kurzer Zeit eine hohe Gammaaktivitaet auf, was zu grossen Sicherheitsproblemen beim Umgang mit den Waffen fuehren wuerde. Fuer die Energieerzeugung spielt das aber keine groessere Rolle.

    Martin

  9. #89
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Allerdings gibt es heute, aus verschiedenen Quellen, genügend U-233, um unzählige Reaktoren zu starten.
    Ich bin mit Martin einer Meinung, dass es keine grösseren Mengen von U-233 gibt. Aus welchen Quellen auch?

    Wovon wir allerdings mehr als genügend haben ist Pu-239! Ein Druckwasser-Reaktor mit einer elektrischen Leistung von 1000 MW erzeugt pro Jahr etwa 200 kg spaltbares Plutonium (Pu-239 und etwas Pu-241). Ein Teil dieses Plutoniums wird in Form von Uran-Plutonium-Mischoxid (MOX) als Brennstoff überwiegend in Druckwasser-Reaktoren, darunter in den schweizerischen KKW Beznau und Gösgen, genutzt.

    Genügend U-235 für die Versorgung von Kernrreaktoren haben wir seit etwa einem Jahrzehnt auch aus Abrüstungsverträgen zwischen Russland und den USA. Das Projekt heisst 'Megatons into Megawatts'. Hochangereichertes Uran aus Kernwaffen (> 90% U-235) wird mit dem Resturan aus den abgebrannten Brennelementen (0,4- 0,8% U-235) vermischt. Man spart somit die aufwendige Anreicherung von Natururan (0,71% U-235) auf die für Kernbrennstoffe übliche Anreicherung von ca. 4 - 5% U-235.

    In der Schweiz werden die o. g. KKW Beznau und Gösgen seit 2001 mit Brennelementen aus wiederaufgearbeitetem und mit Bomben-Uran vermischten Uran versorgt. Ein Beitrag zur Schonung der Natururanreserven und zur Abrüstung.

  10. #90
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    Ich denke, dass es zur Marsbesiedelung sehr hilfreich wäre, wenn es flüssiges Wasser in größeren Mengen (am Phönixlander war ja angeblich ein paar Tropfen Salzwassers) geben würde.


    Weiß jemand wie man folgendes berechnet:
    Wieviel Treibhausgase (Tonnen, Äquivalent in CO2 oder einfach nur Methan vereinfacht) müssten am Mars durch Vulkanismus freigesetzt werden, dass sich seine Oberflächentemperaturen um 4° erhöhen??
    (Das würde nämlich ausreichen, um einen fortschreitenden Treibhauseffekt auszulösen...)
    Wie kann man das mittels schwarzkörpertemperatur+Gaskapazität etc. errechnen?
    Bin da leider mit meiner Physik am Ende, bitte um Hilfe

    Mfg

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