Die im Reaktor befindlichen Brennstäbe müssen ständig gekühlt werden, damit die Brennstäbe nicht überhitzen. In diesem Fall kommt es zur Kernschmelze, dies bedeutet dass die im Reaktor befindlichen Brennstäbe so heiß werden, dass sie flüssig werden und miteinander verschmelzen. Dadurch das die Brennstäbe nun verschmelzen wird die kritische Masse größer und die Brennstäbe geben noch mehr Energie frei. Die freiwerdende Energie findet sowohl in Form von großer Hitze als auch in Form von unvorstellbarer Strahlung statt. Als Folge wird das Wasser das sich zwischen den Brennstäben befindet verdampft und wiederum als Folge fehlt die Kühlung für die Brennstäbe.
Wenn eine bestimmte Temperatur in den Brennstäben überschritten ist, kann kein Wasser mehr hinzugeführt werden. Wenn die Brennstäbe weit über 1000°C haben, würde bei dieser Hitze zugeführtes Wasser sofort in die Bestandteile Wasser und Sauerstoff aufgespalten und die Folge wäre eine gewaltige Wasserstoffexplosion (wie sie offensichtlich im Reaktor 1 für den Bereich der äußeren Hülle auch stattgefunden hat).
Es gilt also, die Temperatur zu senken und vor allem die Reaktion in den Brennstäben anzuhalten. Aus diesem Grunde wird nun Meerwasser in den Reaktor gepumpt (dieses Wasser steht einfach zur Verfügung, das dabei Strahlung frei wird da der Wasserdampf irgendwo hin muss, wird bei diesem Stand des Unfalls hingenommen, es gilt den Kern zu kühlen bevor ein Stadium erreicht wird, dass durch die unglaubliche Hitze von den Menschen nichts mehr unternommen werden kann und der Kern sich in das Erdinnere einfrißt).
Was bewirkt Borsäure im Reaktor?
Die im Reaktor befindlichen Steuerstäbe die die Energieabgabe im Reaktor regulieren, enthalten zumeist Bor. Das Bor fängt Neutronen ein und verhindert so das Aufschaukeln der Uran - Brennstäbe. Dabei nimmt das Bor ein Neutron auf und wandelt sich in ein Litiumkern und ein Heliumkern um, dabei wird auch Gamastrahlung frei. Das vom Borkern aufgenommene Neutron steht dann nicht mehr den Urankernen zur Verfügung und damit wird die Kettenreaktion im Reaktor gebremst.
Wenn man nun den Reaktor mit Meerwasser und Borsäure kühlt, werden die Uran - Kerne zusätzlich gebremst. Man spricht in diesem Fall von einer Borvergiftung. Dies ist die stärkste bekannte Methode um die in den Urankernen stattfindende Kettenreaktion zu unterbinden und damit die freigesetzte Energie zu reduzieren und damit zu kühlen und die Strahlung zu verringern.
Anonym
Eine sehr schöne und verständliche Erklärung, danke.
Klugscheisser
Nur noch ein kleiner Kommentar von mir:
Die Kritische Masse erhöht sich durch das Verschmelzen der Brennstäbe gerade nicht - sie ist ein Parameter, das in erster Linie durch den Anreicherungsgrad des Kernbrennstoffes vorgegeben ist.
Sie ist im Grunde bereits bei normaler Beladung des hier verwandten Reaktorkerns erreicht; käme im Betrieb also kein Moderator (Wasser, Borsäure, Absorberstäbe, etc.) zum Einsatz, würde der Reaktor bereits durchgehen.
Das wirklich Gefährliche an einer Kernschmelze ist also, dass man den resultierenden Klumpen hochradioaktiven und hochgiftigen Magmas nicht mehr physisch handhaben kann. Er brennt dann so lange weiter, bis man ihn z.B. mit Sand und Borsäure 'aufnehmen' kann, oder die Isotope ausgebrannt sind. Und das kann eine Weile dauern...