Wie und wann wurde die Kernspaltung entdeckt?
Die Kernspaltung wurde im Dezember 1938 am KWI für Chemie entdeckt. Otto Hahn und sein Mitarbeiter Fritz Straßmann bestrahlten Uran mit Neutronen und stellten dabei fest, dass offenbar auch Spaltprodukte wie Barium entstanden waren.
Welche Folgen hatte die Entdeckung der Kernspaltung?
Die Welt horcht auf, als 1938 die Kernspaltung entdeckt wird. Die Technologie soll den Energiehunger der Welt stillen, doch sie ist gefährlich: Hiroshima und Nagasaki werden durch Atombomben zerstört, Tschernobyl und Fukushima durch atomare Unfälle.
Wer hat die Kettenreaktion entdeckt?
Am 2. Dezember 1942 gelang Enrico Fermi und Leo Szilard an der Universität Chicago ein Durchbruch: 410 Tonnen Graphit, Uran und Uranoxid lieferten 28 Minuten lang eine stabile Kettenreaktion. Der Reaktor war der erste Schritt zur Atombombe.
Warum nennt man es Kettenreaktion?
Eine Kettenreaktion ist eine physikalische oder chemische Umwandlung (Reaktion), die aus gleichartigen, einander bedingenden Reaktionen besteht. Dabei ist ein Produkt einer Einzelreaktion Ausgangsprodukt (Reaktant, Edukt) für eine Folgereaktion. Die Reaktionskette kann linear oder verzweigt sein.
Welche Arten von Kettenreaktion gibt es?
Wir lernen zwei verschiedene Kettenreaktionen kennen, die Spaltung und die Fusion. Und wir lernen, warum und wie viel Energie bei Kettenreaktionen frei werden kann – und wer das Ganze entdeckt hat.
Was ist eine Kernkettenreaktion?
Für besonders schwere Atomkerne ist es oft sinnvoller, wenn man diese in zwei mittelgroße Kerne zerteilt, da diese dann stabiler als der Ursprungskern sind. Dieser Prozess wird als Kernspaltung bezeichnet.
Was passiert bei der Kernspaltung einfach erklärt?
Die Kernspaltung ist eine Kernreaktion, bei der ein großer Kern zu zwei kleinere Kerne zerfällt und dabei unfassbare Energiemengen freigesetzt werden. Interessanter Fakt: Die Kernspaltung von einem einzigen Kilogramm Uran-235 setzt die gleiche Energiemenge frei wie die Verbrennung von 3.000 Tonnen Steinkohle.
Was ist der Moderator und was macht er Kernkraftwerk?
Ein Moderator (vom lateinischen moderare „mäßigen“) dient dazu, freie Neutronen, die bei ihrer Freisetzung meist relativ energiereich, also „schnell“ sind, abzubremsen.
Welche Aufgabe hat der Moderator?
Der Moderator hat die prinzipielle Aufgabe, das Team zielorientiert zu leiten und dazu zu bringen, das anstehende Problem mit eigenen Kräften zu lösen. Dazu ergeben sich für seine Vorbereitung und sein Verhalten folgende Merkmale: Vorbereitung der organisatorischen Maßnahmen.
Welcher Stoff erfüllt im Druckwasserreaktor die Aufgabe des Moderators?
In Kernkraftwerken technisch genutzt werden Wasserstoff (als leichtes (gewöhnliches) Wasser), Deuterium (als schweres Wasser) und Kohlenstoff in Form von Graphit.
Welche Nachteile hat Graphit als Moderator?
Der Reaktor Das Graphit dient im Reaktor als Moderator: Es bremst die freiwerdenden Neutronen so weit ab, dass sie weitere Kernspaltungen auslösen können und hält dadurch die Kettenreaktion in Gang. Doch es gibt auch einen großen Nachteil: Graphit ist brennbar.
Welche Aufgabe hat das Wasser in einem Kernkraftwerk?
Das Wasser hat in den Leichtwasserreaktoren neben der Moderation noch eine zweite Funktion: es dient zugleich als Kühlmittel und befördert die Energie in Form von Wärme vom Reaktordruckbehälter (RDB) zu den Turbinen. Mit dem Dampf werden die Turbinen angetrieben.
Was passiert im Sekundärkreislauf?
Sekundärkreislauf. Das Wasser im Sekundärkreislauf steht unter einem Druck von etwa 70 bar, weshalb es an den Heizrohren der Dampferzeuger erst bei 280 °C verdampft. Danach wird der Dampf in einem Kondensator niedergeschlagen und als Wasser mit der Speisepumpe wieder den Dampferzeugern zugeführt.
Warum verdampft das Wasser im Primärkreislauf nicht?
Im Primärkreislauf ist der Druck so hoch (etwa 150 bar), dass das Wasser auch bei über 300 Grad noch nicht kocht. Dieses superheiße Wasser erhitzt über einen Wärmetauscher das Wasser des Sekundärkreislaufs.
Wie wird ein Brennstab hergestellt?
Das jeweils anfallende Pulver wird zu Tabletten (Pellets) von 2 bis 3 cm Länge und 1 cm Durchmesser gepresst. Diese werden bei etwa 1700 °C zu keramischem Material gesintert, mechanisch nachbearbeitet (geschliffen) und in 4 bis 5 m lange Hüllrohre aus Zirkaloy gefüllt. Die Enden der Hüllrohre werden zugeschweißt.
Wie entstehen Brennstäbe?
Durch die Spaltung der schweren Elemente produzieren die aktiven Brennstäbe Wärme: Bestehen die Brennstofftabletten aus Uran und Plutonium, so entstehen kleinere Atome, die ebenfalls radioaktiv sind und sich in den Brennstäben anreichern. Dabei wird Wärme frei, die sogenannte Nachzerfallswärme.
Wie werden Brennstäbe gekühlt?
Weil die Brennstäbe auch Monate nach ihrer Entfernung aus dem Reaktorkern noch reichlich Hitze abstrahlen, müssen sie ständig gekühlt werden. Normalerweise dient ein Kältebad aus Wasser dazu, das regelmäßig umgewälzt wird, damit seine Temperatur 25 Grad Celsius nicht übersteigt.
Wie lange braucht ein Brennstäbe abkühlen?
Die Abklingphase dauert je nach Reaktortyp und Menge des noch verbleibenden Kernbrennstoffs zwischen einem und fünf Jahren. In dieser Zeit muss als erstes der Reaktorkern von rund 300 Grad bis auf fast Raumtemperatur abkühlen.
Wie wird ein Kernkraftwerk gekühlt?
Kühlung mit einem Kühlturm In den Kernkraftwerken Gösgen und Leibstadt wird der Kondensator mit Wasser gekühlt, das in einem Kreislauf vom Kraftwerk zum Kühlturm und wieder zurück fliesst. Im Kühlturm wird das im Kraftwerk erwärmte Wasser verrieselt.
Wie lange müssen Brennstäbe gelagert werden?
Bis zu sieben Jahre bleibt ein Brennelement in einem Reaktor, dann muss es ersetzt werden. Die abgebrannten Brennelemente sind nach ihrem Einsatz im Reaktor aber sehr heiss und müssen in einem Zwischenlager über Jahre gekühlt werden. Dies geschieht in speziellen Wasserbecken bei den Kernkraftwerken.