Welche kettenreaktionen gibt es?
Gefragt von: Brunhild Haupt | Letzte Aktualisierung: 27. Dezember 2021sternezahl: 4.1/5 (36 sternebewertungen)
Wir lernen zwei verschiedene Kettenreaktionen kennen, die Spaltung und die Fusion. Und wir lernen, warum und wie viel Energie bei Kettenreaktionen frei werden kann - und wer das Ganze entdeckt hat.
Warum nennt man es Kettenreaktion?
Eine Kettenreaktion ist eine physikalische oder chemische Umwandlung (Reaktion), die aus gleichartigen, einander bedingenden Reaktionen besteht. ... Der Begriff Kettenreaktion wird in der Umgangssprache im gleichen Sinne gebraucht, siehe Dominoeffekt oder Kettenbrief.
Was sind die Voraussetzungen für eine Kettenreaktion?
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 versteht man unter einer Kettenreaktion?
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 entsteht eine kontrollierte Kettenreaktion?
Kontrollierte Kernspaltungs-Kettenreaktion
Im stabilen Betrieb wird der Kernreaktor so eingestellt, dass pro Kernspaltung genau eine nachfolgende Spaltung induziert wird. Mit anderen Worten: Im Durchschnitt wird genau 1 Neutron aus einer Kernspaltung genutzt, um die Kettenreaktion zu erhalten.
Atomkraft: Kernspaltung und Kettenreaktion
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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.
Was ist eine gesteuerte Kettenreaktion?
Kettenreaktionen. Treffen die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen auf weiteres spaltbares Material und haben sie darüber hinaus die "richtige" Geschwindigkeit, so können sie weitere Kernspaltungen hervorrufen. ... Eine solche beeinflusste Kettenreaktion wird als gesteuerte Kettenreaktion bezeichnet.
Was ist eine 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.
Was versteht man unter Kernenergie?
Kernenergie, Atomenergie, Atomkraft, Kernkraft oder Nuklearenergie ist die Technologie zur großtechnischen Erzeugung von Sekundärenergie mittels Kernspaltung.
Was sind Steuerstäbe und wie lässt sich mit diesen Materialien eine Kettenreaktion steuern bzw kontrollieren?
Die Kettenreaktion wird mittels Steuerstäben kontrolliert, die zwischen oder in den Brennelementen sitzen. Sie bestehen aus einem stählernen Hüllrohr, das mit einem Neutronenabsorber gefüllt ist. Absorbierende Stoffe sind Bor, Cadmium oder Gadolinium.
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.
Was versteht man unter der kritischen Masse von U 235?
Die kritische Masse für Uran-235 liegt bei 50 Kilogramm, das ist eine Urankugel mit nur etwa 17 Zentimetern Durchmesser! Bei der Überschreitung der kritischen Masse, steigt die Neutronenstrahlung so schnell an, dass die frei fliegenden Neutronen immer mehr Uran-Atome spalten und eine Kettenreaktion auslösen.
Wann stellt eine teilreaktion eine Abbruchreaktion dar und warum?
Kettenabbruch. Den letzten Schritt nennt man auch Abbruchreaktion oder Termination, welcher die Kettenreaktion beendet. Zu diesem kommt es immer, wenn zwei Radikale aufeinander treffen.
Was ist ein Moderator in einem Kernkraftwerk?
Moderatoren dienen in Kernkraftwerken dazu, die Bewegungsgeschwindigkeit (kinetische Energie) freier Neutronen abzubremsen. Freie Neutronen entstehen bei der Kernspaltung und erhalten diese aufrecht, indem sie wiederum neue Kerne spalten.
Was passiert im Sekundärkreislauf?
Das Wasser im Sekundärkreislauf verdampft. Der heiße Dampf wird über eine Turbine geleitet, die mit einen Generator gekoppelt ist. Hier wird der Strom erzeugt. Anschließend wird der Dampf im Kondensator wieder verflüssigt und in den Sekundärkreislauf zurückgeleitet.
Was ist Kernenergie für Kinder erklärt?
Atomenergie gewinnt man, indem man den Kern bestimmter Atome spaltet. Dabei wird sehr viel Energie frei. Die Anlage dazu nennt man Atomkraftwerk oder Kernkraftwerk. ... Dies führt zu einer Kettenreaktion, bei der sehr viel Energie freigesetzt wird.
Was passiert mit der Kernenergie?
Kernkraftwerke gehen vom Netz. ... Stufenweise geht nun ein Kernkraftwerk nach dem anderen vom Netz, zuletzt Ende 2019 das Kernkraftwerk Philippsburg 2. Bis Ende 2021 werden die Kernkraftwerke Grohnde, Gundremmingen C und Brokdorf vom Netz gehen.
Für was wird die Kernenergie genutzt?
Kernenergie setzt man heute hauptsächlich zur Stromerzeugung und in der Medizin ein. ... Die sichere Produktion, der Transport, die Lagerung und Konservierung von Nahrungsmitteln sind dabei zentrale Aufgaben, bei denen Kernenergie eine immer grössere Rolle spielt.
Wie funktioniert Kernspaltung für Kinder erklärt?
Bei der Spaltung eines Atomkerns entsteht Wärme, man sagt auch Energie oder - in diesem Fall genauer - Kernenergie dazu. Atomkerne werden in Kernkraftwerken gespalten, denn aus der entstehenden Energie kann man Strom erzeugen. Neben der Energie entsteht bei jeder Kernspaltung eine gefährliche radioaktive Strahlung.
Wo wird die Kernspaltung angewendet?
Kernkraftwerke (KKW), manchmal auch Atomkraftwerke (AKW) genannt, dienen der Gewinnung elektrischer Energie aus Kernenergie. Dabei erfolgt in einem Atomreaktor eine gesteuerte Kernspaltung, bei der thermische Energie freigesetzt wird.
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.
Wo läuft eine Kettenreaktion im Kernkraftwerk ab?
Die Auslöser für die Kettenreaktion im Kernkraftwerk sind thermische Neutronen: Also relativ langsam fliegende Neutronen mit niedriger Energie. Wenn diese auf das Uran-235 in den Brennstäben treffen, dann werden sie von den Kernen geschluckt. ... Diese werden im Kernkraftwerk durch einen Moderator abgebremst.
Was ist die Kernumwandlung?
Unter einer Kernumwandlung versteht man die Umwandlung von Atomkernen in andere Kerne. Das kann spontan oder durch äußere Einflüsse und Bedingungen erfolgen. Zu den Kernumwandlungen gehören der Spontanzerfall, die Kernspaltung und die Kernfusion.
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.
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.