Wie lasst sich eine kettenreaktion steuern?

Was ist eine Kettenreaktion leicht erklärt?

Eine Kettenreaktion ist eine physikalische oder chemische Umwandlung, die weitere gleichartige Umwandlungen nach sich zieht, indem entweder eines der Produkte der Einzelreaktion als Edukt der nächsten Reaktion dient oder indem die bei der Einzelreaktion freiwerdende Energie zur Auslösung der nächsten Reaktion dient.

Wie kann man eine Kettenreaktion stoppen?

Immer wenn genug spaltbares Material dicht genug zusammen ist, startet die Kettenreaktion. Um die zu stoppen, fährt man die so genannten Steuerstäbe zwischen die Brennstäbe, diese fangen die Neutronen ab. Das dauert im Normalfall einige Stunden, per Notfallschaltung aber ist das auch mal Sekundensache.

In was spaltet sich Uran 235?

Abb. 3 Energiebilanz bei der Kernspaltung am Beispiel der Spaltung eines Uran-235-Kernes in einen Krypton-89 und einen Barium-144-Kern.

Was für Arten von Atomkraftwerken gibt es?

Was sind Steuerstäbe und wie lässt sich mit diesen Materialien eine Kettenreaktion steuern bzw kontrollieren?

Ein Steuerstab, auch Regelstab oder Kontrollstab genannt, dient der Regelung und Abschaltung eines Kernreaktors. Er enthält ein Material, das Neutronen stark absorbiert. Durch das vollständige Einfahren der Steuerstäbe kann die Kettenreaktion völlig unterbunden, der Reaktor also abgeschaltet werden. ...

Was ist eine Kettenreaktion in der Physik?

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.

Wie erzeugt man Kernenergie?

Ein Kernkraftwerk besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: Im nuklearen Teil wird durch Kernspaltung Wärme erzeugt. Im konventionellen Teil wird die Wärme in elektrischen Strom umgewandelt. Der konventionelle Anlagenteil ist jenem in Kohle-, Gas- und Erdwärmekraftwerken sehr ähnlich.

Wie funktioniert 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.

Wie funktioniert die Kernspaltung in einem Atomkraftwerk?

Im Atomkraftwerk wird Strom durch Kernspaltung erzeugt. Durch die Spaltung des Urans wird Wasser aufgeheizt und Wasserdampf gewonnen. Der Wasserdampf treibt wiederum eine Turbine an, die an einen Generator gekoppelt ist; dieser Generator erzeugt den Strom im Kernkraftwerk.

Wie funktioniert neutronenbeschuss?

Schnelle Elektronen erzeugen beim Auftreffen auf Materie Bremsstrahlung. Bei Elektronenenergien ab etwa 10 MeV hat die Bremsstrahlung Energien oberhalb der Bindungsenergie der Neutronen in den Targetkernen. Über die Reaktion (γ,n), den Kernphotoeffekt, werden dann schnelle Neutronen freigesetzt.

Was passiert im Sekundärkreislauf?

Im Primärkreislauf durchfließt das Kühlmittel (Wasser) den Reaktorkern. ... Die Wärme wird so an das Wasser im Sekundärkreislauf (Speisewasser) abgegeben, das die Heizrohre umgibt. Nach der Wärmeübertragung im Dampferzeuger wird das abgekühlte Kühlmittel im Primärkreislauf zurück in den Reaktordruckbehälter gepumpt.

Welche Reaktortypen gibt es und wie unterscheiden sie sich in ihrer Funktion?

Beim Druckwasserreaktor gibt es im Gegensatz zum Siedewasserreaktor, der nur zwei besitzt, drei Wasserkreisläufe: den Primärkreislauf, den Sekundärkreislauf und den Kühlwasserkreislauf. Ein weiterer Unterschied zum Siedewasserreaktor ist, dass das Wasser welches mit dem Reaktorkern in Berührung kommt nicht siedet.

Welche Wasserkreisläufe werden beim Druckwasserreaktor unterschieden?

Es gibt drei Wasserkreisläufe im Druckwasserreaktor: Der Kreislauf 1 umspült den Reaktor und gibt seine Wärme an Kreislauf 2 ab. Durch die Wärme verdampft darin das Wasser; der Dampf treibt die Turbine an. Kreislauf 3 kühlt den Dampf im Kreislauf 2 in einem Kondensator wieder zu Wasser.

Was versteht man unter GAU?

GAU bedeutet Grösster Anzunehmender Unfall. Damit ist ein Unfall gemeint, der am Limit der Auslegung des Kraftwerks liegt und noch beherrscht werden kann. Ein sogenannt auslegungsüberschreitender Unfall kann von den Sicherheitssystemen nicht mehr beherrscht werden – so geschehen in Tschernobyl oder Fukushima.

Welche Stoffe entstehen bei der Kernspaltung?

Im ersten Maximum findet man Elemente wie Strontium, Krypton oder Yttrium, im zweiten Maximum zum Beispiel Xenon, Cäsium oder Barium. Die meisten dieser Spaltprodukte sind wegen eines Überschusses an Neutronen radioaktiv und gehen erst über mehr oder minder lange Zerfallsreihen in stabile Endprodukte über.

Welche Elemente sind Spaltbar?

Es werden dabei 2 MeV Energie frei und das Atom kann sich spalten. Entsprechend können Uran-233 und Uran-235 gespalten werden (andere ungerade Isotope sind zu instabil), genauso wie etwa Plutonium-239 und Plutonium-241.

Wie kann man Urankerne spalten?

Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten. Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.

Wie lange dauert es bis ein Atomkraftwerk abgeschaltet ist?

Verläuft alles zügig und ohne große Komplikationen, kann ein Atomkraftwerk in zehn Jahren abgebaut sein. Aber auch 15 bis 20 Jahre können vergehen, bis das Gelände oder die noch vorhandenen Gebäude aus dem Atomrecht entlassen werden können.

Kann man einen Reaktor abschalten?

Atomkraftwerke können per Schnellabschaltung ausgeschaltet werden. Dabei werden die Kontrollstäbe innerhalb weniger Sekunden in den Reaktorkern eingebracht. Die Kettenreaktion kommt damit zum Stillstand, die für 93 Prozent der Wärmeproduktion des Reaktors verantwortlich ist.

Was versteht man unter dem Massendefekt?

Als Massendefekt (auch Massenverlust) bezeichnet man in der Kernphysik den Massenunterschied zwischen der tatsächlichen Masse eines Atomkerns und der stets größeren Summe der Massen der in ihm enthaltenen Nukleonen (Protonen und Neutronen).