Kernphysik - Walko.de
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Kernspaltung<br />
Animation<br />
Aufbau Kernreaktor<br />
• Trifft ein langsames Neutron auf einen U-235-Kern, wird es vom<br />
Kern aufgenommen hoch angeregter Zwischenkern U-236<br />
• In <strong>de</strong>n meisten Fällen teilt sich <strong>de</strong>r Kern nach kurzer Zeit (10-14 s)<br />
und zerfällt in 2 Teile (z. B. Kr-89 und Ba-144), wobei 2-3 schnelle<br />
Neutronen ausgesandt wer<strong>de</strong>n<br />
• Außer<strong>de</strong>m wird Energie frei. Folie<br />
• Unter geeigneten Bedingungen (Abbremsen) können die<br />
freigesetzten Neutronen weitere Uranatome spalten <br />
Kettenreaktion Folie<br />
• Für eine Kettenreaktion ist es wichtig, dass möglichst wenige<br />
Neutronen entweichen. Ohne absorbieren<strong>de</strong> Fremdatome ist dafür<br />
eine Min<strong>de</strong>stmasse (kritische Masse) erfor<strong>de</strong>rlich.<br />
• Kontrollierte Kettenreaktion: Kernkraftwerk<br />
• unkontrollierte Kettenreaktion: Atombombe<br />
• spaltbares Uran (z. B. U-235)<br />
– in natürlichem Uran zu etwa<br />
0,7 % enthalten<br />
– muss auf 2 – 4 %<br />
angereichert wer<strong>de</strong>n<br />
• Steuerstäbe (z. B. aus Bor,<br />
Cadmium o<strong>de</strong>r Legierungen)<br />
– absorbieren Neutronen<br />
– je nach Eintauchtiefe kann<br />
Neutronenmenge reguliert<br />
wer<strong>de</strong>n<br />
– im Störfall: vollständiges<br />
Einfahren innerhalb weniger<br />
Sekun<strong>de</strong>n Kernreaktion<br />
kommt zum Erliegen<br />
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© Doris <strong>Walko</strong>wiak<br />
Bildquelle: W. Koelzer: Atomaufbau, Strahlung, Dosis, Abschirmung<br />
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© Doris <strong>Walko</strong>wiak<br />
Aufbau Kernreaktor<br />
Folie<br />
• Mo<strong>de</strong>rator (z. B. Wasser, Graphit)<br />
– bremst Neutronen ab<br />
– langsame Neutronen führen mit viel größerer Wahrscheinlichkeit zur<br />
Kernspaltung<br />
Sie<strong>de</strong>wasserreaktor<br />
Bildquelle: W. Koelzer: Atomaufbau, Strahlung, Dosis, Abschirmung<br />
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© Doris <strong>Walko</strong>wiak<br />
Bildquelle: W. Koelzer: Atomaufbau, Strahlung, Dosis, Abschirmung<br />
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© Doris <strong>Walko</strong>wiak<br />
Sie<strong>de</strong>wasserreaktor<br />
Druckwasserreaktor<br />
• Wasser wird verdampft<br />
• Wasserdampf treibt Turbine an<br />
• Turbine treibt Generator an<br />
• Abkühlen und Kon<strong>de</strong>nsieren<br />
Vorteil:<br />
• relativ einfacher Aufbau<br />
Nachteil:<br />
• höhere Sicherheitsmaßnahmen<br />
erfor<strong>de</strong>rlich, da Wasserdampf<br />
radioaktiv ist<br />
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© Doris <strong>Walko</strong>wiak<br />
Bildquelle: W. Koelzer: Atomaufbau, Strahlung, Dosis, Abschirmung<br />
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© Doris <strong>Walko</strong>wiak<br />
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