Physik Forum

[Gorgo]

Haben momentan Kernphysik im unterricht. Hier wurde das kernkraftwerk mit den kettenreaktionen des Urans besprochen. soweit alles kein problem.

Meine frage konnte jedoch auch mein Lehrer nicht beantworten...

wieso ist schweres wasser in kernkraftwerken theoretisch ein besserer neutronen-moderator als leichtes wasser?
Der meist geeignete moderator ist nach unserer definition der, der in etwa dieselbe masse wie das freigewordene schnelle neutron besitzt. Dies wäre meiner auffassung nach allerdings das H-atom am leichten wasser, nicht das Deuterium am schweren Wasser, da dies zusätzlich zu dem den neutronen sehr massenähnliche proton noch ein weiteres neutron besitzt und sich somit der unterschied der beiden massen sehr stark vergrößert.

Dennoch ist schweres wasser angeblich der bessere neutronenmoderator?
Kann mir jemand erklären, woran das liegt?

[Spark]

2 schöne Gegensätze... Doch wenn ich mich recht entsinne, absorbiert das leichte Wasser die Neutronen, was dazu führt, dass man mehr Brennstoff nehmen müsste. Das schwere Wasser absorbiert im gegensatz zum leichten keine Neutronen, deswegen ist es für eine kontrollierte Kernspaltung besser geeignet.

EDIT «In Leichtwasserreaktoren wird gewöhnliches Wasser als Moderator verwendet. Ein Nachteil ist die Absorption von Neutronen durch das Wasser. Dieser Neutronenverlust wird ausgeglichen, indem angereichertes Uran (U) verwendet wird. Für Leichtwasserreaktoren spricht, dass leichtes Wasser preiswert und nicht brennbar ist und im Fall einer Überhitzung des Reaktors (Reaktorunfall) verdampft. Dann ist keine Moderation mehr vorhanden und die Kettenreaktion erlischt.»
(Moderator, wikipedia)
Schweres Wasser dürfte erst bei höheren Temperaturen verdampfen, was die Sicherheit erhöht.

[Gorgo]

[Spark]

Für die Kernspaltung braucht man ja diese abgebremste Neutronen, und wenn H2O diese einfach absorbiert, also zu D2O wird, nützt es kaum was, IMHO.