Was ist eine kernspaltung?
Gefragt von: Bernadette Böhme B.Sc. | Letzte Aktualisierung: 11. Dezember 2020sternezahl: 4.1/5 (4 sternebewertungen)
Kernspaltung bezeichnet Prozesse der Kernphysik, bei denen ein Atomkern unter Energiefreisetzung in zwei oder mehr kleinere Kerne zerlegt wird. Seltener wird die Kernspaltung auch Kernfission genannt. Fission darf nicht mit Kernfusion, dem Verschmelzen zweier Atomkerne, verwechselt werden.
Was passiert bei der Kernspaltung?
Unter Kernspaltung versteht man die durch Beschuss mit Neutronen erfolgende Zerlegung eines schweren Atomkerns in zwei mittelschwere Atomkerne. Dabei werden Neutronen freigesetzt und es wird Energie abgegeben. Kernspaltung ist eine spezielle Form der Kernumwandlung.
Wo wird die Kernspaltung genutzt?
Bei der Kernspaltung in Kernreaktoren zur kommerziellen Stromerzeugung werden dazu Neutronen genutzt. Freie Neutronen können, wenn sie auf einen Atomkern treffen, von diesem eingefangen werden. ... Die Energie wird durch Spaltung in leichtere Atomkerne sowie zwei bis drei freie Neutronen (siehe Abbildung) wieder frei.
Welche Energien werden bei der Kernspaltung frei?
Die Kernspaltung setzt enorm viel Energie frei. Bei der Uranspaltung wird pro Urankern eine Energie von rund 200 MeV (Megaelektronenvolt) frei – also millionenfach mehr als die wenigen Elektronenvolt pro Molekül bei typischen chemischen Reaktionen (etwa bei einer Verbrennung).
Wie kann man ein Atom spalten?
Der Zerfall von Atomen kann aber auch durch Zufuhr einer geeigneten Anregungsenergie künstlich erzwungen werden. Dabei wird der Atomkern bei Bestrahlung mit Neutronen in zwei oder mehrere wesentlich leichtere Atomkerne gespalten. Bei dieser Spaltung werden kinetische Energie und intensive Strahlung frei.
Kernspaltung - einfach erklärt
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Ist ein Atom weiter teilbar?
Früher dachte man, dass Atome nicht weiter teilbar seien. Daher stammt auch der Name „Atom“ (aus dem Griechischen átomos‚ unteilbar). Atome bestehen jedoch wiederum aus kleineren Teilchen, den Protonen und Neutronen (die sog. Nukleonen) im Atomkern sowie den Elektronen in der Atomhülle (oder Elektronenhülle).
Kann man ein Atom zerstören?
Will man ein Atom zerstören, kann man beispielsweise mit der weltweit energiereichsten Röntgenpistole darauf schießen. ... Die Röntgenstrahlen beseitigten zuerst die inneren Elektronen des Atoms, während die äußeren an Ort und Stelle blieben.
Warum wird bei der Kernspaltung so viel Energie frei?
Was bedeutet Kernenergie? Bei der Kernspaltung wird ein Teil der Bindungsenergie des Atomkerns freigesetzt. Wird z.B. Uran-235 mit Neutronen beschossen, so kann das dazu führen, dass das Neutron vom Kern eingefangen wird und dadurch Uran-236 entsteht.
Wie viel Energie aus 1 kg Uran?
Die Energiedichte von Uran (ähnlich der von anderen Kernbrennstoffen) ist extrem hoch. Die Spaltung von 1 kg Uran setzt ca. 24000 Megawattstunden = 24 Millionen Kilowattstunden Wärme frei – gleich viel wie die Verbrennung von ca.
Welche Atomkerne sind Spaltbar?
Thermische Neutronen
solche mit relativ geringer kinetischer Energie – sind meistens nur Isotope mit ungerader Neutronenzahl gut spaltbar. ... Deshalb ist Americium 241Am mit thermischen Neutronen schlecht spaltbar (3,1 Barn), im Gegensatz zu Plutonium 241Pu (1010 Barn).
Wie wird die Kernfusion genutzt?
Die Kernfusion ist eine Kernreaktion, bei der zwei Atomkerne zu einem neuen Kern verschmelzen. Die Kernfusion ist Ursache dafür, dass die Sonne und alle leuchtenden Sterne Energie abstrahlen. ... Ausreichend groß ist der Wirkungsquerschnitt meist nur dann, wenn die beiden Kerne mit hoher Energie aufeinander prallen.
In was spaltet sich Uran 235?
3 Energiebilanz bei der Kernspaltung am Beispiel der Spaltung eines Uran-235-Kernes in einen Krypton-89 und einen Barium-144-Kern.
Wie wird die Kettenreaktion gesteuert?
Die Auslöser für die Kettenreaktion im Kernkraftwerk sind thermische Neutronen: Also relativ langsam fliegende Neutronen mit niedriger Energie. ... Diese werden im Kernkraftwerk durch einen Moderator abgebremst. So können sie weitere Kernspaltungen auslösen - die Kettenreaktion kommt in Gang.
Wie funktioniert die Kernspaltung im 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.
Unter welchen Bedingungen wird eine Kettenreaktion ausgelöst?
Damit eine Kettenreaktion zustande kommt, muss ein Teil der frei werdenden Neutronen wiederum Kernspaltungen auslösen. Die kleinste Masse eines spaltbaren Materials, mit der eine solche Kettenreaktion aufrecht erhalten werden kann, nennt man kritische Masse.
Unter welchen Voraussetzungen ist eine gesteuerte Kernspaltung möglich?
Voraussetzungen für eine gesteuerte Kernspaltung sind: Es muss genügend spaltbares Material vorhanden sein. ... Es müssen Neutronen mit der für die Kernspaltung notwendigen Geschwindigkeit existieren. Dazu müssen die bei der Kernspaltung selbst frei werdenden Neutronen abgebremst werden.
Wie viel kostet 1 kg Uran?
Für den Preis von bis zu 260 Dollar pro Kilogramm Uran würden sich auch Vorkommen erschliessen lassen, die aufwändiger im Abbau sind.
Wie viel Uran braucht ein Atomkraftwerk?
Deshalb benötigt ein 1000-Megawatt-Kernkraftwerk wie jenes in Gösgen pro Jahr nur rund 20 Tonnen (1 Kubikmeter) angereichertes Uran, um rund 8,5 Milliarden Kilowattstunden Strom zu produzieren.
Wie lange werden die Uranvorräte der Welt noch reichen?
Nimmt man diese Mengen noch hinzu, so erhält man weitere 35 Jahre an Reichweite. Und wenn man dann noch die "Reserven" betrachtet, die mit wissenschaftlicher und geologischer Kenntnis "sicher vermutet" werden, dann reichen die Uranvorräte insgesamt mindestens 200 Jahre.
Woher kommt die Energie bei der Kernfusion?
In der Sonne wird im sogenannte “Proton-Proton Prozess” aus vier Wasserstoffkernen (Protonen) ein Heliumkern gebildet, dabei werden je zwei Positronen und Neutrinos, und Energie freigesetzt. Die Sonne verbrennt pro Sekunde 564 Millionen Tonnen Wasserstoff zu 560 Millionen Tonnen Helium.