Was ist kernspaltung?
Gefragt von: Herr Prof. Guiseppe Ruf | Letzte Aktualisierung: 11. Dezember 2020sternezahl: 4.2/5 (21 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.
Warum kann durch Kernspaltung Energie gewonnen werden?
Bei der Kernspaltung wird Energie freigesetzt. Diese Energie tritt als kinetische Energie der schnellen Neutronen und der Bruchstücke der Uran-235-Kerne auf und wird an das die Brennstäbe umgebende Kühlmittel abgegeben. Das Kühlmittel führt dann die freigesetzte Energie ab.
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 Kernspaltung und Kernfusion Energie frei?
Ausschlaggebend ist, wie eng die Protonen und Neutronen zusammengehalten werden. Wenn eine Kernreaktion Kerne erzeugt, die enger aneinander gebunden sind als die Originale, wird Energie erzeugt. Wenn nicht, ist die Reaktion nur möglich, wenn Energie von außen zugeführt wird.
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 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.
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.
Wo kommen Neutronen her?
Neutronen und Protonen bilden zusammen den Atomkern, und die Elektronen bilden die Elektronenhülle drum herum. ... Da nimmt man Neutronen aus Atomkernen, die freiwerden, wenn man eine passende Kernreaktion ablaufen lässt. Für solche Kernreaktionen, die freie Neutronen erzeugen, gibt es viele Möglichkeiten, siehe z.B.
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.
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).
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.
Wie gefährlich ist Uranium?
Uran ist ein radioaktives und toxisches Schwermetall. Doch nicht aufgrund seiner – ohnehin relativ geringen – Strahlung ist es für den Menschen gefährlich, sondern aufgrund seiner chemischen Giftigkeit: In einer hohen Dosis über einen längeren Zeitraum aufgenommen, kann es dauerhaft Blut, Knochen und Nieren schädigen.
Wie wird eine Kettenreaktion ausgelöst?
Grundlage einer Kettenreaktion ist die Kernspaltung, bei der Energie entsteht. ... Bei der Kernspaltung wird ein Atom durch den Beschuss mit einem Atomteilchen, einem Neutron, aufgespaltet. Dadurch werden Neutronen des beschossenen Atoms frei, die wieder auf andere Atome treffen und sie spalten.
Was machen die Regelstäbe?
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. ...
Warum gibt es keine Kettenreaktion im Natururan?
2 Warum kann im Natururan keine Ketten- reaktion von selbst ablaufen? Freigesetzte Energie Bei der Spaltung von 1 kg Uran-235 wird eine Energie von etwa 23 000 000 kWh frei- gesetzt. ... 4 Um auf die Energie zu kommen, die bei der Spaltung von 1 kg U-235 frei wird, | benötigt man große Mengen konventioneller Brennstoffe.
Warum wird bei der Kernfusion so viel Energie frei?
Die frei werdende Energie bei einer Kernfusion geht hauptsächlich in kinetische Energie der entstehenden Teilchen über. Diese Energie lässt sich wie bei der Kernspaltung aus dem Massendefekt berechnen: Beispiel: Zwei Kerne des Wasserstoffisotops 2H (Deuterium) verschmelzen zu Tritium (3H).