Reaktivität (Kerntechnik)

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Die Reaktivität in der Kerntechnik -- eine dimensionslose Größe -- ist ein Maß für die Abweichung des Multiplikationsfaktors k vom Wert k = 1.[1][2] Sie beschreibt damit ebenso wie der Multiplikationsfaktor die Kritikalität einer Spaltstoffanordnung, z. B. eines Kernreaktors.

Definition[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Reaktivität (griechisches rho) ist definiert als:

Offensichtlich gilt demnach:

= 0 entspricht = 1, der Reaktor ist kritisch.
< 0 entspricht < 1, der Reaktor ist unterkritisch.
> 0 entspricht > 1, der Reaktor ist überkritisch.

Gegenüber dem Multiplikationsfaktor hat die Reaktivität den Vorteil, dass sie näherungsweise additiv und damit die anschaulichere Größe ist. Werden beispielsweise zwei Absorberstäbe mit bestimmten Reaktivitätswerten in den Reaktorkern eingefahren, verringert sich die Gesamtreaktivität um die Summe dieser Werte. Statt von Reaktivitätsänderung spricht man in der Praxis häufig von der Zufuhr positiver oder negativer Reaktivität zum Reaktor.

Maßeinheiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Reaktivität wird z. B. in Prozent oder auch in Cent angegeben (s. Kritikalität). Letztere Maßeinheit ist besonders anschaulich, weil 1 Dollar = 100 Cent der – für die Sicherheit wichtige – Abstand zwischen den Zuständen verzögert kritisch und prompt kritisch ist.

Reaktivitätskoeffizienten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Reaktivitätskoeffizient

Ein Reaktivitätskoeffizient gibt an, wie die Reaktivität durch Änderung einer bestimmten anderen Größe beeinflusst wird.[3] Mathematisch ist er der Differentialquotient . Wichtige Beispiele:

Je nach Bedarf werden in der Literatur auch noch andere Reaktivitätskoeffizienten definiert.

Reaktivitätsstörfall[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Reaktivitätsstörfall ist eine allgemeine Bezeichnung für Störfälle, deren auslösendes Ereignis eine ungewollte Reaktivitätserhöhung ist. Eine gefährliche Reaktivitätserhöhung kann aber auch als Folge beispielsweise eines Kühlmittelverluststörfalls auftreten.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Dieter Smidt: Reaktortechnik, Bd. 1, Karlsruhe 1976, ISBN 3-7650-2018-4
  2. Dieter Emendörfer, Karl-Heinz Höcker: Theorie der Kernreaktoren, Bd. 1, Mannheim/Wien/Zürich 1982, ISBN 3-411-01599-3
  3. Sicherheitstechnische Regel des KTA. Normenausschuß Kerntechnik, Oktober 1979, archiviert vom Original am 3. März 2012, abgerufen am 2. Januar 2015 (PDF).