Nuclear reactor/de: Difference between revisions
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Der '''Kernreaktor''' erzeugt Wärme durch die Verbrennung von {{TransLink|Uranium fuel cell}}en. Die Wärme kann in einem {{TransLink|Heat exchanger}} genutzt werden, um Dampf zu erzeugen, der zur Stromerzeugung verwendet werden kann. Im Gegensatz zu anderen Formen der Stromerzeugung ist sie lastunabhängig - jedes Brennelement wird in 200 Sekunden immer vollständig verbraucht, unabhängig von der Last oder der Temperatur des Reaktors. Um die Verschwendung von Brennstoff zu vermeiden, kann überschüssiger Strom in {{TransLink|Accumulator}}en und überschüssiger Dampf in {{TransLink|Storage tank}}s gespeichert werden. | |||
Anstatt den Brennstoff vollständig zu verbrauchen, entstehen bei der Verbrennung von Brennstoff in einem Kernreaktor [[Used up uranium fuel cell/de|verbrauchte Uran-Brennelemente]]. Diese verbrauchten Elemente können in einer {{TransLink|Centrifuge}} [[Nuclear fuel reprocessing/de|wiederaufbereitet]] werden, um einen Teil des Urans zurückzugewinnen, das zur Herstellung der Brennelemente verwendet wurde. | |||
Kernreaktoren haben eine Wärmekapazität von 10 MJ/C. Sie können also 5 GJ Wärmeenergie über ihren Arbeitsbereich von 500°C bis 1000°C puffern und benötigen 4,85 GJ Energie zum Aufwärmen von 15°C auf 500°C bei der Erstaufstellung. | |||
== Nachbarbonus == | == Nachbarbonus == | ||
Reaktoren erhalten einen Bonus für benachbarte, in Betrieb befindliche Reaktoren, der ihre effektive Wärmeleistung um 100 % für jede solche Verbindung erhöht. Zum Beispiel geben zwei nebeneinander arbeitende Reaktoren insgesamt 160 MW thermische Energie ab, wobei jeder Reaktor 40 MW als Basis produziert und 40 MW Nachbarbonus erhält. | |||
Der Nachbarbonus gilt nur, wenn: | |||
* 2 Reaktoren direkt nebeneinander stehen und alle 3 Wärmeverbindungen die beiden direkt verbinden. | |||
* Beide Reaktoren sind befeuert. | |||
=== Anordnung in zwei Reihen === | |||
Das effizienteste praktische Layout ist eine ausgerichtete Doppelreihe von beliebiger Länge (Anzahl der Reaktoren nach Bedarf). Bei einer geraden Anzahl von Reaktoren beträgt die Gesamtleistung der Reihe <code> 160n - 160 MW</code> (wobei ''n'' = Gesamtzahl der Reaktoren ist und angenommen wird, dass alle befeuert werden). Eine Aufteilung der Reihe könnte zwar logistisch vorteilhaft sein, reduziert aber die Gesamtleistung um 160 MW pro Aufteilung. | |||
Eine ungerade Anzahl von Reaktoren ist ineffizient bei der Maximierung des Bonus, aber wenn nötig, sollte ein zusätzlicher Reaktor am Ende einer beiden Reihen stehen. Würde man den zusätzlichen Reaktor solo platzieren, würde er gar keinen Nachbarbonus erhalten und der Reaktor, an den man ihn heranstellen könnte, würde ebenfalls einen Bonus weniger erhalten. Auch sollte man nicht in der Mitte einer der beiden Reihen einen Reaktor auslassen, denn dann würden es zwei Boni weniger als möglich geben, und das Design wäre außerdem nicht mehr beliebig verlängerbar. <!-- Deepl schlägt an dieser Stelle als Übersetzung von "un-tileable" die Wortschöpfung "unkachelbar" vor - echt kreativ, aber die Terminologie ist einfach nicht übersetzbar --> | |||
In jedem Fall wird werden solche Überlegungen erst bei wirklich großen Fabriken aufkommen, da die individuelle Leistung der Reaktoren gigantisch ist, besonders mit Nachbarbonus. Ein 5×2 Reaktornetz erzeugt beispielsweise 1.440 MW (1,44 GW), das entspricht 1.600 Dampfmaschinen oder 24.000 Solarpanel. | |||
=== Quadratisches Layout === | |||
Theoretisch würde ein perfekt quadratisches Gitter aus Reaktoren ohne Zwischenräume den maximalen Bonus liefern, da es die Anzahl der Reaktoren mit unverbundenen Seiten minimiert. Diese Anordnung erzeugt <code>200n - 160×sqrt(n) MW</code> (wobei ''sqrt(n)'' die Quadratwurzel aus der Anzahl der Reaktoren ist). | |||
Die Wärmerohr-Verbindungen der Reaktoren untereinander ermöglicht den Wärmefluss innerhalb des Quadrats, aber es gibt keine Möglichkeit, sie mit Brennelementen zu versorgen oder verbrauchte zu entfernen, außer manuell (Wärmerohre können vom Spieler durchquert werden), was diesen Aufbau unpraktisch macht. | |||
Außerdem sind die Vorteile gegenüber dem zweireihigen Aufbau nicht sehr groß. Nach einigen Umformungen erhält man den Ausdruck für das Verhältnis der beiden (doppelreihiges Design im Nenner) als <code>(1,25n - sqrt(n)) ÷ (n - 1)</code>, was z. B. 1 für 4 Reaktoren, 1,07 für 16 Reaktoren, 1,16 für 100 Reaktoren ergibt (wobei nur Zahlen berücksichtigt werden, aus denen sowohl eine gleich lange Doppelreihe als auch ein Quadrat gebaut werden kann), und so weiter. Im Grenzfall (unendliche Anzahl von Reaktoren) nähert sich das Verhältnis 1,25, da die Randkorrekturen unbedeutend werden. | |||
== Explosion == | == Explosion == | ||
Wenn ein Reaktor zerstört wird (durch Beschädigung), während er über 900°C ist, explodiert er wie eine {{TransLink|Atomic bomb}} explodieren. Diese Explosion hat genug Kraft, um andere Reaktoren zu zerstören, so dass eine Explosion zu einer Kettenreaktion von explodierenden Reaktoren führen kann. [https://clips.twitch.tv/KathishShakingPieBIRB] | |||
== Siehe | == Siehe auch == | ||
* [[Power production/de|Stromproduktion]] | * [[Power production/de#Kernenergie|Stromproduktion]] | ||
* | * {{TransLink|Heat pipe}} | ||
* | * {{TransLink|Steam turbine}} | ||
* [[Tutorial:Nuclear power/de|Tutorial zur | * [[Tutorial:Nuclear power/de|Tutorial zur Stromproduktion mit Kernenergie]] | ||
{{ProductionNav}} | {{ProductionNav}} | ||
{{C|Energy}} | {{C|Energy}} | ||
Revision as of 22:42, 30 May 2021
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Kernreaktor |
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Bauplan |
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Gesamtressourcen |
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Bauplan |
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Gesamtressourcen |
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Farbe auf Karte |
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Trefferpunkte |
500 |
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Stapelgröße |
10 |
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Maße |
5×5 |
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Energieverbrauch |
40 MW (burner) |
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Höchsttemperatur |
1000 °C |
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Abbauzeit |
0.5 |
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Prototyp-Typ |
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Interner Name |
nuclear-reactor |
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Benötigte Technologien |
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Produziert von |
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Brennstoff |
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Der Kernreaktor erzeugt Wärme durch die Verbrennung von Uran-Brennelementen. Die Wärme kann in einem Wärmetauscher genutzt werden, um Dampf zu erzeugen, der zur Stromerzeugung verwendet werden kann. Im Gegensatz zu anderen Formen der Stromerzeugung ist sie lastunabhängig - jedes Brennelement wird in 200 Sekunden immer vollständig verbraucht, unabhängig von der Last oder der Temperatur des Reaktors. Um die Verschwendung von Brennstoff zu vermeiden, kann überschüssiger Strom in Akkumulatoren und überschüssiger Dampf in Lagertanks gespeichert werden.
Anstatt den Brennstoff vollständig zu verbrauchen, entstehen bei der Verbrennung von Brennstoff in einem Kernreaktor verbrauchte Uran-Brennelemente. Diese verbrauchten Elemente können in einer Zentrifuge wiederaufbereitet werden, um einen Teil des Urans zurückzugewinnen, das zur Herstellung der Brennelemente verwendet wurde.
Kernreaktoren haben eine Wärmekapazität von 10 MJ/C. Sie können also 5 GJ Wärmeenergie über ihren Arbeitsbereich von 500°C bis 1000°C puffern und benötigen 4,85 GJ Energie zum Aufwärmen von 15°C auf 500°C bei der Erstaufstellung.
Nachbarbonus
Reaktoren erhalten einen Bonus für benachbarte, in Betrieb befindliche Reaktoren, der ihre effektive Wärmeleistung um 100 % für jede solche Verbindung erhöht. Zum Beispiel geben zwei nebeneinander arbeitende Reaktoren insgesamt 160 MW thermische Energie ab, wobei jeder Reaktor 40 MW als Basis produziert und 40 MW Nachbarbonus erhält.
Der Nachbarbonus gilt nur, wenn:
- 2 Reaktoren direkt nebeneinander stehen und alle 3 Wärmeverbindungen die beiden direkt verbinden.
- Beide Reaktoren sind befeuert.
Anordnung in zwei Reihen
Das effizienteste praktische Layout ist eine ausgerichtete Doppelreihe von beliebiger Länge (Anzahl der Reaktoren nach Bedarf). Bei einer geraden Anzahl von Reaktoren beträgt die Gesamtleistung der Reihe 160n - 160 MW (wobei n = Gesamtzahl der Reaktoren ist und angenommen wird, dass alle befeuert werden). Eine Aufteilung der Reihe könnte zwar logistisch vorteilhaft sein, reduziert aber die Gesamtleistung um 160 MW pro Aufteilung.
Eine ungerade Anzahl von Reaktoren ist ineffizient bei der Maximierung des Bonus, aber wenn nötig, sollte ein zusätzlicher Reaktor am Ende einer beiden Reihen stehen. Würde man den zusätzlichen Reaktor solo platzieren, würde er gar keinen Nachbarbonus erhalten und der Reaktor, an den man ihn heranstellen könnte, würde ebenfalls einen Bonus weniger erhalten. Auch sollte man nicht in der Mitte einer der beiden Reihen einen Reaktor auslassen, denn dann würden es zwei Boni weniger als möglich geben, und das Design wäre außerdem nicht mehr beliebig verlängerbar.
In jedem Fall wird werden solche Überlegungen erst bei wirklich großen Fabriken aufkommen, da die individuelle Leistung der Reaktoren gigantisch ist, besonders mit Nachbarbonus. Ein 5×2 Reaktornetz erzeugt beispielsweise 1.440 MW (1,44 GW), das entspricht 1.600 Dampfmaschinen oder 24.000 Solarpanel.
Quadratisches Layout
Theoretisch würde ein perfekt quadratisches Gitter aus Reaktoren ohne Zwischenräume den maximalen Bonus liefern, da es die Anzahl der Reaktoren mit unverbundenen Seiten minimiert. Diese Anordnung erzeugt 200n - 160×sqrt(n) MW (wobei sqrt(n) die Quadratwurzel aus der Anzahl der Reaktoren ist).
Die Wärmerohr-Verbindungen der Reaktoren untereinander ermöglicht den Wärmefluss innerhalb des Quadrats, aber es gibt keine Möglichkeit, sie mit Brennelementen zu versorgen oder verbrauchte zu entfernen, außer manuell (Wärmerohre können vom Spieler durchquert werden), was diesen Aufbau unpraktisch macht.
Außerdem sind die Vorteile gegenüber dem zweireihigen Aufbau nicht sehr groß. Nach einigen Umformungen erhält man den Ausdruck für das Verhältnis der beiden (doppelreihiges Design im Nenner) als (1,25n - sqrt(n)) ÷ (n - 1), was z. B. 1 für 4 Reaktoren, 1,07 für 16 Reaktoren, 1,16 für 100 Reaktoren ergibt (wobei nur Zahlen berücksichtigt werden, aus denen sowohl eine gleich lange Doppelreihe als auch ein Quadrat gebaut werden kann), und so weiter. Im Grenzfall (unendliche Anzahl von Reaktoren) nähert sich das Verhältnis 1,25, da die Randkorrekturen unbedeutend werden.
Explosion
Wenn ein Reaktor zerstört wird (durch Beschädigung), während er über 900°C ist, explodiert er wie eine Atombombe explodieren. Diese Explosion hat genug Kraft, um andere Reaktoren zu zerstören, so dass eine Explosion zu einer Kettenreaktion von explodierenden Reaktoren führen kann. [1]
Siehe auch
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Produktionsgegenstände |
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Werkzeuge |
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Öfen |
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Weltraum |
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