Springen naar inhoud

plasma-reactoren: een meltdown gevaar?!


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 september 2006 - 15:17

lees eventjes deze tekst door:
"...Gloeiend heet waterstofplasma kun je namelijk niet zomaar in een stalen vat bewaren; dat zou meteen smelten. Gelukkig laat plasma zich prima met magneetvelden vangen...."

bron kennislink

ok, sommige mensen zullen zeggen:
"het is veiliger dan kernsplitsing! bij kernfusie is de stabiliteitswarmte het belangrijkste onderdeel. eenmaal de warmte 'afgezwakt', vervalt de fusie"!

en daar heb ik mijn bedenkingen bij :)

een 'doom-hypothese':
stel dat de stoom niet meer zijn energie kan afgeven aan de turbine.
maw, de turbine zit blokvast.
op dat moment produceert de centrale lustig verder de opgewekte stoomenergie af.

mijn vraag: kan je op dat moment zomaar in één twee drie de reactor stilzetten?
een centrale van 150 miljoen graden Celsius????

ik zeg u: de centrale zal afsmelten! of nog erger exploderen :)

het is toch logisch dat je niet zomaar een gigantisch temperatuur kan terug brengen op 0°C.

kan dit niet leiden tot een H-bom? indien de reactor niet onmiddelijk wordt uitgeschakelt?
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 03 september 2006 - 16:35

Nee hoor, en eigenlijk gaf je de reden daarvoor zelf al: fusie stopt zodra er geen waterstof meer wordt aangevoerd of zodra het 'knijpende' magneetveld zwakker wordt of wegvalt. Er is geen manier voor het fusieproces om uit de hand te kunnen lopen! In deze zin is het compleet anders dan bij kernsplijting: daar moeten de splijtingsreacties actief gemodereerd worden middels regelstaven. Kunnen deze regelstaven om een of andere reden niet meer ingeschoven worden, dan raakt de kern oververhit en kan dat rampzalige gevolgen hebben. Simpel gezegd: het is al verdomd lastig om fusiereacties aan de praat te houden, en het is maar al te makkelijk om splijtingsreacties aan de praat te houden. Bij splijtingsreacties kost het moeite om ze niet uit de hand te laten lopen en bij fusie is het precies andersom.

Natuurlijk kan er bij een fout inderdaad sprake zijn van gloeiend heet plasma dat plotseling expandeert (en daarbij weliswaar sterk afkoelt), maar dat is 'peanuts' vergeleken bij het gevaar inherent aan kernsplijting: hoogstens raakt de fusiereactor zelf beschadigd. Van een catastrofale ontploffing zal er volgens mij geen sprake kunnen zijn: daarvoor is er gewoon te weinig energie over.

Wellicht is het leuk om in dit verband even een berekening te maken van de totale thermische energie die het plasma heeft. Weet iemand hoeveel plasma (in gram bijvoorbeeld) er daadwerkelijk op een gegeven tijdstip circuleert in een typische (ITER-achtige) reactor?

#3

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 september 2006 - 19:54

.....de totale thermische energie ...

daar gaat mijn topic over. ik weet ook wel dat er gn radio-actief gevaren zijn.
maar, alléé, miljoenen graden, die zomaar vrij komen in de reactor,... de kern kan wel bestaand voor zijn, maar zijn de muren; het dak; enz. bestaand?
en wat voor het omliggende huizen?

kan deze gigantische warmte géén gevolgen hebben in de atmosfeer? ik bedoel, warmte stijgt toch, dus die gigantische warmte zal in de atmosfeer geraken...

ik heb het gevoel dat er iets ernstig kan gebeuren in onze utopia.

ik zeg u: zo'n kernfusie-centrale, daar moet een adertje onder het gras zitten.
... anders zou het té perfect zijn. zeg maar: dé ideale energie opwekker.
en voor mij is "ideaal" een illusie.

helaas, weten wij -als leken- weinig over deze materie.
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

#4

GJ_

    GJ_


  • >250 berichten
  • 802 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 september 2006 - 20:05

...en wat voor het omliggende huizen?...


Dat lijkt me wel wat ja: huizen bouwen naast wat voor krachtcentrale dan ook. Maar ik ga er ook van uit dat een dergelijke centrale als alles misloopt best wel eens een ravage in de direkte omgeving zal kunnen veroorzaken. Nou en? Daar bouwen we dan toch geen huizen?

#5

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 05 september 2006 - 20:13

Hier een mogelijk aanknopingspunt! De massa van het plasma in de torus van ITER is berekend op 0.3 gram in totaal, volgens deze presentatie:

http://governance.as..._0404IABmtg.pdf

De specifieke warmte van waterstof (ik neem voor het gemak aan dat de 0.3 gram aan plasma equivalent is aan moleculair waterstof: ik laat hier de 'fase-overgangen' van plasma naar monoatomisch naar moleculair allemaal achterwege) is volgens wikipedia ( http://en.wikipedia....c_heat_capacity ) 14.3 J/(g*K). Erg veel! En ook niet geldig voor zo'n groot bereik aan temperaturen natuurlijk, maar totdat we meer informatie hebben moet het er maar mee door kunnen. 0.3 gram van 100 miljoen K, met een specifieke warmte van 14.3 J/(g*K) geeft een energie-inhoud van 4.29 * 10^8 J. In termen van de chemische energie in benzine (32 * 10^6 J/kg, http://en.wikipedia.org/wiki/Gasoline ) is het equivalent aan ruwweg 45 kilogram benzine. Daar kun je een aardige brand mee aan de gang krijgen, maar gevaarlijk voor de (wijdere) omgeving zou ik het niet willen noemen. Wel schadelijk voor de reactor...

Maar goed, ik kan er natuurlijk flink naast zitten met deze ruwe schatting. Waarschijnlijk zelfs. vooral de specifieke warmte van het waterstof is waarschijnlijk sterk verschillend van het getal dat ik gevonden heb. De vraag is nu: is het meer of minder? Even een gedachte hierover: in een waterstofmolecuul kan er, behalve in bewegingsenergie van het molecuul als geheel, ook energie zitten in trilling en rotatie van de stomen in het waterstofmolecuul onderling. Omdat deze extra 'reservoirs' van energie niet beschikbaar zijn wanneer het om monoatomisch waterstof gaat, denk ik dat de specifieke warmte van monoatomisch waterstof kleiner is dan die van moleculair waterstof. Iemand verder nog getallen of schattingen hierover?

[edit]: Het addertje is misschien wel gewoon dat fusie zo enorm lastig lijkt te zijn... :)

#6

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 05 september 2006 - 20:15

Ik kan me niet echt inbeelden dat er een dergelijk gevaar zou kunnen zijn.
(of er moest natuurlijk een grote productiefout zijn natuurlijk...)

Van zodra er iets misloopt, stopt men de invoer van de brandstof.
De kernreactie stopt dus kort daarna.
De warmte wordt gewoon afgevoerds via het water in de buizen.
Er wordt geen extra warmte bijgecreëerd (in tegenstelling tot kernsplitsing
waarbij de temperatuur wel kan stijgen na een mankement)

Met als resultaat dat bij en fout in het systeem, bijna nooit een hogere
temperatuur bereikt kan worden dan de oorspronkelijke temeratuur wanneer
de centrale in werking is.

Je grote punt is de grote thermische energie.
Maar deze is op zijn hoogtepunt wanneer de centrale probleemloos werkt.

Ik zie geen directe grote gevaren,
of er moesten vele mankementen tegelijk optreden.
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#7

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 05 september 2006 - 20:18

Je grote punt is de grote thermische energie.
Maar deze is op zijn hoogtepunt wanneer de centrale probleemloos werkt.


Dat is inderdaad een goed punt! Misschien treedt de gevaarlijkste situatie op wanneer het energieomzettings- en/of koelsysteem plotseling stopt met de afvoer van gegenereerde energie. Op zo'n situatie zou mijn bierviltjes-berekening betrekking hebben.

#8

Germen

    Germen


  • >250 berichten
  • 259 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 september 2006 - 09:58

Hier een mogelijk aanknopingspunt! De massa van het plasma in de torus van ITER is berekend op 0.3 gram in totaal, volgens deze presentatie:

http://governance.as..._0404IABmtg.pdf

De specifieke warmte van waterstof (ik neem voor het gemak aan dat de 0.3 gram aan plasma equivalent is aan moleculair waterstof: ik laat hier de 'fase-overgangen' van plasma naar monoatomisch naar moleculair allemaal achterwege) is volgens wikipedia ( http://en.wikipedia....c_heat_capacity ) 14.3 J/(g*K). Erg veel! En ook niet geldig voor zo'n groot bereik aan temperaturen natuurlijk, maar totdat we meer informatie hebben moet het er maar mee door kunnen. 0.3 gram van 100 miljoen K, met een specifieke warmte van 14.3 J/(g*K) geeft een energie-inhoud van 4.29 * 10^8 J. In termen van de chemische energie in benzine (32 * 10^6 J/kg, http://en.wikipedia.org/wiki/Gasoline ) is het equivalent aan ruwweg 45 kilogram benzine. Daar kun je een aardige brand mee aan de gang krijgen, maar gevaarlijk voor de (wijdere) omgeving zou ik het niet willen noemen. Wel schadelijk voor de reactor...

Maar goed, ik kan er natuurlijk flink naast zitten met deze ruwe schatting. Waarschijnlijk zelfs. vooral de specifieke warmte van het waterstof is waarschijnlijk sterk verschillend van het getal dat ik gevonden heb. De vraag is nu: is het meer of minder? Even een gedachte hierover: in een waterstofmolecuul kan er, behalve in bewegingsenergie van het molecuul als geheel, ook energie zitten in trilling en rotatie van de stomen in het waterstofmolecuul onderling. Omdat deze extra 'reservoirs' van energie niet beschikbaar zijn wanneer het om monoatomisch waterstof gaat, denk ik dat de specifieke warmte van monoatomisch waterstof kleiner is dan die van moleculair waterstof. Iemand verder nog getallen of schattingen hierover?

[edit]: Het addertje is misschien wel gewoon dat fusie zo enorm lastig lijkt te zijn... :)

In een waterstofplasma komen alleen protonen, deuteronen, tritiumkernen en elektronen voor, geen waterstofatomen, laat staan waterstofmoleculen. Als temperatuur wordt gedefinieerd als de wortel uit mv^2 (v=gemiddelde snelheid deeltje), voor luie mensen als ondergetekende is de relatie tussen snelheid en temperatuur lineair.
“Religion is an insult to human dignity. With or without it, you would have good people doing good things and evil people doing evil things. But for good people to do evil things, that takes religion.”-- Steven Weinberg

#9

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 06 september 2006 - 19:22

Dat begrijp ik Germen, de versimpeling die ik deed meldde ik ook in mijn post - vanwege de reden dat ik geen informatie heb over de effectieve specifieke warmte van plasmamengsels. :)

#10

Germen

    Germen


  • >250 berichten
  • 259 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 september 2006 - 10:01

Dat begrijp ik Germen, de versimpeling die ik deed meldde ik ook in mijn post - vanwege de reden dat ik geen informatie heb over de effectieve specifieke warmte van plasmamengsels. :)

OK :) We lijken trouwens op een zeer interessant onderwerp te zijn gestuit: de specifieke warmte van een magnetisch opgesloten plasma in toroïdvorm lijkt negatief te kunnen worden, oftewel dumpt zijn warmte hoe hoog de temperatuur van het warmtereservoir waarmee het in thermisch contact staat is ook is.
http://www.pnas.org/...0...eat plasma"
“Religion is an insult to human dignity. With or without it, you would have good people doing good things and evil people doing evil things. But for good people to do evil things, that takes religion.”-- Steven Weinberg

#11

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 september 2006 - 17:50

beste forum-vrienden,
mijn denkpunt van deze topic is als volgt:
stel dat de stoomkracht -afkomstig van de kern- geblokkeerd wordt.
en het doom-scenario is dat de noodstop niet werkt om meteen de kernfusie te stoppen.
mss kun je denken van:" jaja... da's ver gezocht"
helaas, is Tjernobyl op die manier verwoest door een technische mankement. :)

ten andere, kan de thermische kracht iets te weeg brengen in de atmosfeer :)
ik bedoel, de atmosfeer zit toch vol met waterstof deeltjes.
of vergis ik mij hier?

volgens mij komt het er op neer dat je zomaar 'de miljoenen graden warmte' zomaar niet kan negeren.
per slot van rekening, deze centrale is een kopie van de Zon.
(op het zicht: gewoon; onschadelijk-ik bedoel, het zal vandaag op morgen niet ontploffen-; rustig; enz. in feitelijk is het een gigantisch giftig big planeet!)

nb: ik ben van mening, als er niet voldoende aandacht besteed wordt aan de veilig van zo'n fusie-centrale, en er gebeurd iets,... dit zou wel eens het einde zijn.(da's mijn mening :wink: )
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

#12

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 september 2006 - 18:37

stel dat de stoomkracht -afkomstig van de kern- geblokkeerd wordt.  
en het doom-scenario is dat de noodstop niet werkt om meteen de kernfusie te stoppen.  
mss kun je denken van:" jaja... da's ver gezocht"  


Inderdaad, ik vind dat er hier al zeer veel dingen tegelijk het moeten laten afweten:
1: stoomblokkage
2: circuit dat het probleemstuk 'bypasst' voor deze stoom
3: de onmogelijkheid om de toevoer van plasma te stoppen.

En zeker de laatste stap lijkt mij onwaarschijnlijk:
dat is iets wat volgens mij bijna manueel kan gebeuren.

helaas, is Tjernobyl op die manier verwoest door een technische mankement


Ik meen mij te herinneren dat dit geen kernfusiecentrale was :)

Het verschil in de generatie van warmte tussen de twee centrales is al eerder aangehaald.

ten andere, kan de thermische kracht iets te weeg brengen in de atmosfeer


Gezien de kleine hoeveelheid brandstof lijkt me dit onwaarschijnlijk.
Misschine een plaatselijke verhoging van de temperatuur rond de centrale.

ik bedoel, de atmosfeer zit toch vol met waterstof deeltjes.  
of vergis ik mij hier


Waterstof in de atmosfeer?
Waterstofgas in zeer kleine hoeveelheden.
Maar zodra de warmtetoevoer stopt, stopt ook de fusie.
En deze zal dus onmiddelijk stoppen in de atmosfeer.
(geen plasma, geen druk, en geen hoge temperatuur)

per slot van rekening, deze centrale is een kopie van de Zon


Ik denk niet dat een kernfusiecentrale werkt op dezelfde manier als een ster.
Er zijn verschillende manieren van fusie,
en degene die een ster toepast is veel, véél te traag om toegepast te kunnen
worden om rendabel te kunnen zijn.

als er niet voldoende aandacht besteed wordt aan de veilig van zo'n fusie-centrale, en er gebeurd iets


Waarom denk je dat er niet genoeg aandacht aan besteed wordt?

Volgens mij is een doorsnee zwembad gevaarlijker :)[/u]
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#13

sirius

    sirius


  • >250 berichten
  • 336 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2006 - 08:32

Nou dat gas is niet gewoon waterstof, maar een mengsel van deuterium en tritium, welke je dus niet zomaar in de atmosfeer moet dumpen. Tritium is niet zo goed voor je. Mocht het toch gebeuren, dan blijft het, gezien hoeveelheid en schadelijkheid, een ongeluk van kleine schaal.
Duct tape is like the force: it has a dark side, a light side and it holds the universe together.

#14

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2006 - 19:18

een off-topic, qua kerncentrale Tjernobil, maar de nood functies hebben helaas gefaalt. da's een feit.
soit... terug naar de topic.

Waterstof in de atmosfeer?  


ik lees toch watersstof in de atmosfeer, weliswaar te verwaarlozen... :wink:
maar ook Helium.
Aardatmosfeer

het is toch zo dat er tijdens de fusie Helium ontstaat, hé. vandaar mijn vraag :wink:
thx voor u toelichting, ZVdp.
nog een ding.
het bypass-terugslagklep
stel, dat dit niet werkt tijdens de noodprocedure. is het mogelijk dat de centrale begint te 'stomen'? maw, de muren; het plafond; de vloeren beginnen te smelten?
zoiets is realisties mogelijk. de enige oplossing is om een thermische gordijn op te trekken rond de kern. en dan moet het probleem zekerlijk onder controle zijn.
maar dit faalt -een hypothese-
dan is de meltdown een feit. + een explosie
ok, stralingen zo goed als nul, ....

.. een ongeluk op kleine schaal...

gelukkig voor het milieu en omliggenden.
dat heb ik en hopelijk voor de anderen nu duidelijk geleerd.
thx!
maar wat op economisch vlakte? wie is de verantwoordelijke?
en tenslotte... het is een zéér dure centrale, maar wel een langdurige energie centrale -voor de toekomst-
...maar dit is een andere topic verhaal :wink:

----
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

#15

qrnlk

    qrnlk


  • >5k berichten
  • 5079 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 11 september 2006 - 20:42

Ik neem aan dat een waterstof-plasma zodra het in aanraken komt met de lucht zal reageren met zuurstof en als hete stoom de ruimte zal vullen...
Any sufficiently analyzed magic is indistinguishable from science.
Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic.

There is no theory of protecting content other than keeping secrets – Steve Jobs





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures