kernsplitsing.

Jan Roos stelde deze vraag op 23 november 2021 om 22:06.
Bij het splitsen van U235 kunnen de splitsingsproducten Xe, Ba, Sr en Kr ontstaan. Voor de hoeveelheid energie, welke vrijkomt bij deze splitsing, lees ik verschillende waarden: 23, 24, en zelfs 27 GWh/kg. In uw voorbeeld bij splitsing in Sr en Xe bijv. komt volgens berekening 24,7 GWh/kg vrij. Zijn die waarden afhankelijk van de beide splitsingsproducten of prettige afrondingen van de onderhavige publicisten?

Bij voorbaat dank  voor uw antwoord.
Jan Roos

Reacties

Theo de Klerk op 23 november 2021 om 22:25
De berekeningen gaan als E = Δm c2 waarbij de gelijkwaardigheid van massa en energie zoals door Einstein gevonden, wordt gebruikt.
Een verschilwaarde in energie kan alleen komen als bij de berekeningen andere massa gegevens voor de atoomkernen is gebruikt. In BiNaS staan de gegevens van atoommassa's, dwz inclusief de elektronen van het atoom.
Bij verval in verschillende eindprodukten is bij elk er een andere Δm en dus ook een andere hoeveelheid vrijkomende energie.

Als verschillende waarden worden gevonden bij hetzelfde verval, dan wijd ik dat in eerste instantie aan afrondingen of gebruik van andere massawaarden.
Jan van de Velde op 24 november 2021 om 08:26

Jan Roos

 Zijn die waarden afhankelijk van de beide splitsingsproducten 

 Ja. 
https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/introduction/physics-of-nuclear-energy.aspx

The fission reaction in U-235 produces fission products such as Ba, Kr, Sr, Cs, I and Xe with atomic masses distributed around 95 and 135. Examples may be given of typical reaction products, such as:

U-235 + n ===> Ba-144 + Kr-90 + 2n + about 200 MeV

U-235 + n ===> Ba-141 + Kr-92 + 3n + 170 MeV

U-235 + n ===> Zr-94 + Te-139 + 3n + 197 MeV

 

Groet, Jan

Jan Roos op 24 november 2021 om 21:33
Heel vriendelijke bedankt voor Uw reacties. Ik besef nu dat ik het m.b.v. BINAS ook zelf had kunnen berekenen. Ik vroeg me nl. af of het rendement van een kerncentrale te berekenen is, uitgaande van de lading U235 en de flow en condities van de stoom bij ingang turbine. Maar als de splitsing en daardoor de energie-opwekking in zekere mate onbestemd plaatsvindt, weet je de thermisch input dus niet. Overigens geeft Areva een rendement op van 36%,
zonder er bij te vermelden wat ze daarmee bedoelen, de reactor, de stoomturbine, of de gehele installatie.
Nogmaals vriendelijk bedankt voor Uw antwoorden.

Jan Roos
Theo de Klerk op 24 november 2021 om 21:41
De kern-energie is de energie die bij een splijting vrijkomt. De totale energie is de som van de verschillende splijtingen, maar wel gewogen op hun deel van de bijdrage (zoals 10% van de een, 20% van de ander, 70% van de derde).  Wat er daarna allemaal aan conversies plaatsvindt (verwarming, stoom, pneumatische aandrijving, transformator omzet enz enz) zal steeds verlies geven. Als Areva aangeeft dat 36% maar uiteindelijk nuttig geleverd wordt, dan verdwijnt 64% dus in waarschijnlijk onvermijdelijke verliezen.
Jan van de Velde op 24 november 2021 om 22:05

Jan Roos

Overigens geeft Areva een rendement op van 36%, zonder er bij te vermelden wat ze daarmee bedoelen, de reactor, de stoomturbine, of de gehele installatie.

 Laten we maar aannemen de gehele installatie: de modernste stoomturbines halen de 50% wel

Jan Roos op 27 november 2021 om 19:06
Op gevaar af vervelend gevonden te worden, nog een kleine opmerking mijnerzijds. Een stoomtemperatuur aan de turbine van ca 300 gr.C., hoger komt de WPR niet, is technologie uit het begin van de vorige eeuw. Uitgevoerd als condensatieturbine haalt deze nog geen 30% thermisch rendement. En dan moeten de mechanische verliezen er ook nog af. Niks geen moderne turbine, technologisch gezien ' ouwe meuk'. 

Vriendelijke groetjes

Jan Roos
Jan van de Velde op 27 november 2021 om 19:52

Jan Roos

Op gevaar af vervelend gevonden te worden, 

 oh nee hoor. Ik baseerde mijn 50% op wat ik bijvoorbeeld hier las:
https://www.power-eng.com/news/new-benchmarks-for-steam-turbine-efficiency/#gref
maar daarbij vergat ik dat kerncentrales inderdaad een beduidend lagere stoomtemperatuur en dus onvermijdelijk ook een beduidend lager rendement hebben. En je had het inderdaad over een kerncentrale.

Maar deze: 

 

Niks geen moderne turbine, technologisch gezien ' ouwe meuk'. 

 snap ik even niet. Hoe zetten we efficiënter warmte om in beweging? Is er iets beters dan? 

Groet, Jan


Jan Roos op 27 november 2021 om 22:43
Ja, de intree-stoomconditie voor de turbine moet omhoog, waardoor de warmteval door de turbine toeneemt. De conditie van de afgewerkte stoom na de turbine ligt zo goed als vast, en daarmee ook. de condensatiewarmte. Het condensorverlies wordt daardoor relatief minder en het thermisch rendement hoger. Dit bereik je bij wel moderne gasgestookte stoomketels. Met voorgeschakelde gasturbines, STEG, wordt 70 à 80% gehaald.
De druk van een WPR is ca 160 bar om stoomvorming  bij ca 320 gr C. te voorkomen. De wanddikte van de reactor is dan ca 25 cm dik. Dit zijn wel de grenswaarde bij de WPR, en daardoor uit oogpunt van efficiency een uitontwikkeld procedé. 

groetjes
Jan van de Velde op 27 november 2021 om 22:52
OK, maar wat is je punt? 
Jan Roos op 27 november 2021 om 23:22
Sorry, soms vergeet ik dat mijn schoolmeestertijd er al zo'n 25 jaar opzit en ben ik onbewust bezig een discussie op gang te brengen. Ergerlijk, excuses daarvoor. 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft acht appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)