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allgemeines | Atomkerne können entweder spontan zerfallen oder durch Kernreaktionen zur Spaltung gebracht werden. | Die Kernspaltung wird zur Energiegewinnung und zum Bau von Atombomben ausgenutzt. | |||||||||||||||||||||
Uran-Spaltung | 235Uran kann durch langsame Neutronen gespalten werden. | Bei der Spaltung werden 2-3 schnelle Neutronen frei. | Durch die Spaltung entstehen 2 leichtere Kerne. Dabei gibt es ca. 200 verschiedene Tochterisotope. | ||||||||||||||||||||
Beispiel: | 235Uran + Neutron -> 236Uran -> 89Krypton + 144Barium + 3 Neutronen + Gammastrahlung | ||||||||||||||||||||||
Kettenreaktion | Eine Kettenreaktion entsteht dann, wenn mehr spaltende Teilchen entstehen als verbraucht werden. | In der Atombombe wird die Kettenreaktion so lange fortgesetzt bis der gesamte Kernbrennstoff verbraucht ist. | Im Atomkraftwerk wird die Zahl der Neutronen durch Steuerstäbe soweit vermindert, dass eine steuerbare, konstante Zahl von Urankernen gespalten wird. | ||||||||||||||||||||
kritische Masse | Da am Rand der spaltbaren Masse die Neutronen entweichen, kommt es um so leichter zu einer Kettenreaktion, je größer die Masse und die Dichte ist. | Um eine Kettenreaktion auszulösen ist eine Masse erforderlich, die größer als die kritische Masse ist.
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Atomkraftwerk | MOX-Brennelement: Mischoxyd, Plutonium-Dioxyd oder Thorium-Dioxyd mit Uran-Dioxyd | ||||||||||||||||||||||
Moderator | Da die entstehenden Neutronen eine hohe Energie besitzen, müssen sie abgebremst werden, um mit Urankernen zu reagieren. | ||||||||||||||||||||||
Steuerstäbe | In einem Kernreaktor wird eine Steuerung benötigt, um die Kettenreaktion zu bremsen. | Steuerstäbe bestehen aus Elementen, die Neutronen absorbieren. | Neutronen werden z.B. von Bor, Silber, Indium oder Cadmium absorbiert. | ||||||||||||||||||||
Atombomben | Die USA besitzen 2017 1750 strategische Atombomben. | Wasserstoffbombe Ivy Mike Bildquelle: U.S. Department of Energy, Public domain, via Wikimedia Commons | |||||||||||||||||||||
Teil von |
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Quellen |
1.) Podgoršak EB: Modes of Radioactive Decay. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010 DOI 10.1007/978-3-642-00875-7 Print ISBN 978-3-642-00874-0 Online ISBN 978-3-642-00875-7 | ||||||||||||||||||||||
Impressum Zuletzt geändert am 08.12.2023 21:24