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im neuen Projektwiki (projekte.zum.de).Nutzung der Kernkraft
Kernkraftwerke
Erkundige dich über den Aufbau und die Funktionsweise des Kernkraftwerks und ergänze danach die fehlenden Begriffe.
Die wird heutzutage in Kernkraftwerken zur Gewinnung von elektrischer Energie genutzt. Bei der Betreibung eines Kraftwerks ist es wichtig, dass die Kernspaltung und abläuft, damit es nicht zu Unfällen kommt.
Dazu müssen genug spaltbares Material und mit der notwendigen Geschwindigkeit existieren. Außerdem muss die regulierbar sein. Die zur einer Kettenreaktion benötigte Mindestmasse wird als bezeichnet.
Als spaltbares Material benutzt man meistens mit % und mit 96,5% U-238.
Das spaltbare Material wird dann in Tablettenform in in das Reaktorgefäß gebracht.
Die entstehen bei der Spaltung von alleine. Wenn die Neutronen die richtige Geschwindigkeit haben, werden automatisch bei jeder Spaltung 2-3 Neutronen weitere freigesetzt.
Dies bezeichnet man als . Um die Geschwindigkeit zu regulieren benutzt man so genannte . Die Kettenreaktion wird mit Regelstäben aus oder gesteuert.
Durch das Ein- oder Ausfahren der Regelstäbe wird die ablaufende Reaktion gesteuert. Dies ist wichtig, da es sonst zu einer des Reaktors kommen könnte.
Durch die Kernenergie entsteht die auf das Wasser übertragen wird. Durch den entstehenden Dampf wird nun eine angetrieben. Diese treibt dann den Generator an, der wiederrum elektrischen Strom erzeugt.
Die drei größten Vorteile des Kraftwerkes sind: es werden keine benötigt, der bleibt gering und es kann durch kleine Mengen viel Strom erzeugt werden.
Heutzutage gibt es weltweit ca Kraftwerke. Die zwei größten Probleme sind einerseits, dass durch kleine Fehler große Mengen an radioaktiven Material freigesetzt werden können ( Beispiel: Tschernobyl und Fukushima) und die radioaktiven Abfällen
BorBrennstäben3,5fossilen BrennstoffeUranNeutronenNeutronenWärmeCadmium440Endlagerung““ von denkritische MasseTurbineKettenreaktionsteuerbarSchadstoffausstoßNeutronenzahlU-235gesteuerte KettenreaktionModeratorenExplosion.kontinuierlich
Kernspaltung
Um 1930 experimentierten viele Wissenschaftler mit . 1932 entdeckte der Engländer die Neutronen bei der Bestrahlung von . Nun konnte man den Aufbau der (Atomkerne) aus Neutronen und aus Protonen, die 13 Jahre vorher entdeckt hatte, erklären. Man erkannte aber auch, dass es noch andere Teilchen gab, da die Neutronen von Protonen nicht wurden.
Darauf bestrahlte weitere Elemente mit schweren Kernen mit Neutronen, dabei veränderten sich alle Stoffe. Er nannte sie , weil er davon ausging, dass sich diese Stoffe im Periodensystem jenseits des befinden (trans-lat. jenseits)
1934 bestrahlte er Platin mit Neutronen und es entstand .
Im gleichen Jahr, 1934, wurde durch das Ehepaar Irène Joliot-Curie, die die Tochter von Marie Curie war, und Frédéric Joliot-Curie entdeckt.
Im Berlin im Kaiser-Wilhelm-Institut bestrahlen (1879-1968) und sein Mitarbeiter Uran mit Neutronen, um Elemente mit einem schwereren Kern als herzustellen. Dabei finden sie allerdings nur . Otto Hahn ist ratlos und schickt die Ergebnisse an die österreichische Physikerin , die von 1907 bis 1938 mit ihm zusammenarbeitete und neue radioaktive Isotope, das Element , die Neutronen (1923) mit ihm entdeckte. Als Jüdin flüchtete Lise Meitner aber nach Schweden.
Zusammen mit ihrem Neffen deutete sie die Ergebnisse dann als , bei dem ein freies Neutron in den Kern eines dringt und den Urankern zum Zerplatzen bringt (dies geschieht nur bei jedem 140. Uranatom). Dabei fliegen zwei bis drei Neutronen und zwei Trümmerstücke, die zu zwei neuen, Atomkernen werden, auseinander. Außerdem entsteht die . Die Kernspaltung sorgte für große Aufregung, da bei der Spaltung außerdem viel und freigesetzt werden, die weitere Kerne spalten können.
Darauf fanden Hahn und Straßmann die andere Hälfte der gespaltenen Kerne, . 1944 sollte Otto Hahn der verliehen werden, jedoch befand er sich zu dieser Zeit zusammen mit neun weiteren Atomwissenschaftlern in in England. Außerdem erfuhr er im von dem Atombombenabwurf über von den US-Amerikanern und fühlte sich mitverantwortlich, da es aufgrund der freigesetzten, radioaktiven viele Tote und lebenslang Geschädigte gab.
1945 wurden die neu gefundenen Elemente Nr. 108 und Nr. 109 zu Ehren Meitners und Hahn, zu umbenannt.
(Anne Wessel)
Lise MeitnerAugust 1945Enrico FermiStrahlung und WärmeKernspaltungOtto HahnHiroshima und NagasakiKriegsgefangenschaftBeryllium mit AlphateilchenUransdie künstliche Radioaktivität1938RutherfordhochradioaktivenUrankerneGoldU-235-AtomsKryptonMeitnerium und HahniumBariumEnergieOtto FrischNeutronenChadwickTransuraneProtactiniumabgestoßenFritz Straßmannradioaktiver Strahlungγ-StrahlungChemie-Nobelpreis
