Wie funktionieren kernreaktoren?

Gefragt von: Klaus Dieter Göbel  |  Letzte Aktualisierung: 27. März 2021
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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 läuft eine Kernspaltung ab?

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, die als Kernenergie bezeichnet wird. ... Bei jeder Kernspaltung werden 2 oder 3 Neutronen freigesetzt.

Wie funktioniert ein Atomkraftwerk für Kinder erklärt?

In einem Kernkraftwerk wird Strom erzeugt. Und zwar durch die Spaltung von Atomkernen. Durch die Spaltung entsteht Wärme, die in Strom umgewandelt wird. Der Strom wird dann in das Stromnetz der Stadt geleitet und jeder kann ihn über die Steckdosen in der Wand nutzen.

Wie funktioniert ein Brennstab?

Im Reaktor werden die Brennstäbe in der Regel von Kühlwasser als Wärmeträgermedium umspühlt. ... Dieses Wasser transportiert also die nutzbare Wärme ab und verhindert dadurch auch die Überhitzung der Brennstäbe.

Was passiert in einem Kernreaktor?

Kernkraftwerke dienen der Gewinnung elektrischer Energie aus Kernenergie. Dabei erfolgt in einem Kernreaktor Kernspaltung, bei der thermische Energie freigesetzt wird. Diese thermische Energie wird über eine Energieumwandlungskette in elektrische Energie umgewandelt.

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Wie ist ein Kernreaktor aufgebaut?

In einem Kernkraftwerk entsteht durch kontrollierte Kernspaltung im Reaktorkern Wärme. Mit dieser Wärme wird Dampf erzeugt. Dieser Dampf wiederum treibt eine Turbine an, an die ein Generator angeschlossen ist, der schließlich elektrischen Strom erzeugt.

Wie funktioniert ein Kernkraftwerk Physik?

Kernkraftwerke bestehen aus einem Kernreaktor, mit dem heißer Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa 285 Grad Celsius erzeugt wird. ... Der Dampf wird anschließend in einem Kondensator wieder zu Wasser abgekühlt und zur erneuten Erhitzung in einem geschlossenen Kreislauf in den Reaktor zurückgeführt.

Wie lange kann ein Brennstab genutzt werden?

Die Korrosion ist neben dem Strahlenschaden einer der Vorgänge, die die Einsatzzeit der Brennelemente in einem Reaktor auf etwa drei bis fünf Jahre begrenzen. In schnellen Reaktoren sind für die Hüllrohre meist titanstabilisierte austenitische Edelstähle verwendet worden.

Wie wird ein Brennstab hergestellt?

Das jeweils anfallende Pulver wird zu Tabletten (Pellets) von 2 bis 3 cm Länge und 1 cm Durchmesser gepresst. Diese werden bei etwa 1700 °C zu keramischem Material gesintert, mechanisch nachbearbeitet (geschliffen) und in 4 bis 5 m lange Hüllrohre aus Zirkaloy gefüllt. Die Enden der Hüllrohre werden zugeschweißt.

Wie funktioniert die Kernspaltung im Kernkraftwerk?

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.

Was ist Atomkraft einfach erklärt?

Atomenergie ist Energie (in diesem Fall Strom), die in einem Atomkraftwerk erzeugt wird. Ein anderes Wort dafür ist Kernenergie. Um in Atomkraftwerken Energie zu gewinnen, werden sogenannte Brennstäbe benutzt, die sehr heiß werden. Mit den Brennstäben wird Wasser erhitzt.

Was ist Kernenergie einfach erklärt?

Im weiteren Sinne bezeichnet Kernenergie die in der nuklearen Bindung zwischen den Nukleonen in einem Atomkern gespeicherte potenzielle Energie. ... Kernreaktor eine kontrollierte nukleare Kettenreaktion ablaufen zu lassen und die dabei freiwerdende Energie zunächst in Wärme und dann in elektrische Energie umzuwandeln.

Für was braucht man ein Atomkraftwerk?

Ein Atomkraftwerk erzeugt Strom mithilfe der Kernspaltung, bei der sehr viel Energie und damit Wärme erzeugt wird, was wiederum viel Strom erzeugt. Diese Kernspaltung findet in den Brennstäben statt, die aus vielen Uranplatten bestehen (mehr dazu hier). Uran ist von Natur aus radioaktiv.

Wie wird ein Atom gespalten?

Unter Kernspaltung versteht man die Zerlegung eines schweren Atomkerns in leichtere Atomkerne. Dabei wird Energie freigesetzt. Die Spaltung eines schweren Atomkerns kann durch Beschuss mit Neutronen ausgelöst werden. Dadurch zerfällt der Kern in der Regel in zwei größere Kernbruchstücke sowie freie Neutronen.

Wie wird die Kettenreaktion in Atomkraftwerken kontrolliert?

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.

Wo findet die Kernspaltung statt?

In einem AKW wird in einem Kernreaktor die durch Kernspaltung frei werdende Energie genutzt. Dabei werden meist Urankerne, welche sich in Brennstäben befinden, mit Neutronen beschossen. ... Durch das Neuentstehen von Neutronen kommt eine Kettenreaktion in Gang.

Wie lange können Brennstäbe strahlen?

Etwa ein Prozent der abgebrannten Brennstäbe besteht aus diesen hochradioaktiven Isotopen. Sie strahlen sehr lange und haben Halbwertszeiten zwischen zehntausenden und hunderttausenden Jahren.

Wie lange hält ein Brennstab im Atomkraftwerk?

Der Einsatz der Brennelemente in Kernkraftwerken dauert durchschnittlich vier Jahre. Nach etwa einem Jahr Betriebszeit wird ein Viertel der Kernbeladung durch frische Brennelemente ersetzt.

Wann müssen Brennstäbe ausgetauscht werden?

Jährlich werden während der Revision 40 Brennelemente ausgetauscht: Sie werden zunächst im Abklingbecken des Kernreaktors gelagert, bis ihre Radioaktivität und Wärmeproduktion hinreichend abgeklungen sind, um sie weiter behandeln zu können.