Kernchemie

Quelle: Wikipedia. Seiten: 25. Kapitel: Isotop, Kernfusion, Atomare Masseneinheit, Gray, Sievert, Massenzahl, Zerfallsprodukt, Zerfallsenergie, Elektroneneinfang, Kernbrennstoff, Corium, Atomkern, Nuklidkarte, Deuterierung, Isotopenfraktionierung, Brennstoffkreislauf, Isotopeneffekt, Deuteron, Si-Isotopenfraktionierung, Isotopenverhältnis, PUREX-Prozess, Radiolyse, Gaszentrifuge, Isotopenmarkierung, Autoradiolyse. Auszug: Als Corium (Kunstwortbildung aus en. core, (Reaktor-)Kern, und der charakteristischen Wortendung -um, benutzt in der Terminologie der meisten chemischen Elemente) wird das geschmolzene Material bezeichnet, das in einem Kernreaktor bei einer Kernschmelze entsteht, der schwersten Art von Reaktorunfällen. Es ist eine lavaartige Mischung aus Kernbrennstoff, Steuerstäben und den Werkstoffen der betroffenen Teile des Reaktors, ihren chemischen Reaktionsprodukten mit Luft, Wasser und Dampf, sowie, falls das Reaktorgefäß durchbrochen wird, geschmolzenem Beton vom Boden der Reaktorhalle. Bei dem Unfall im Kernkraftwerk Three Mile Island, der Katastrophe von Tschernobyl und der Nuklearkatastrophe von Fukushima kam es zur Bildung von Corium. Bei einigen Reaktortypen ist ein Core-Catcher zum Auffang des Coriums vorgesehen. Die Wärme, die zum Schmelzen des Reaktors führt, kann aus der nuklearen Kettenreaktion stammen, zumeist aber ist die Zerfallswärme der Spaltprodukte in den Brennstäben die hauptsächliche Wärmequelle. Die Wärmeentstehung durch Zerfall fällt erst schnell und dann immer langsamer ab, da die kurzlebigen Isotope den größten Anteil an der Aktivität haben. Eine weitere Wärmequelle ist die chemische Reaktion der heißen Metalle mit Luftsauerstoff oder Dampf. Die Kettenreaktion und damit verbundene erhöhte Wärmeproduktion kann in Teilen des Coriums weiter fortschreiten, wenn örtlich eine kritische Masse erreicht wird. Festgestellt werden kann dies dadurch, dass noch lange nach der Kernschmelze kurzlebige Spaltprodukte in zu großen Mengen vorhanden sind, als dass sie noch aus der kontrollierten Kettenreaktion vor der Kernschmelze stammen könnten. Da bei der Kettenreaktion große Wärmemengen und frische radioaktive Spaltprodukte entstehen, ist dieser Vorgang sehr kritisch. Die Temperatur des Coriums hängt ab, 1) von der Dynamik seiner inneren Wärmeerzeugung ¿ der Menge an Isotopen, die Zerfallswärme erzeugen und ihrer Verdünnung durch andere geschmolzene Materialien ¿ sow