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Der Brennstoffkreislauf - Referat
Brennstoffkreislauf
Uran wir in Bergwerken abgebaut. Doch so wie es in der Natur vorkommt kann es nicht benutzt werden. Der Anteil von U-238 ist 99,3%, der von U-235 0,7% und der von U-234 ist so gering das man ihn nicht erwähnen muß. Dar U-235 für die Kernspaltung gebraucht. Doch Deutsche KKW müssen mindestens mit 3% U-235 versorgt werden. U-235 ist leichter spaltbar als U-238. Um U-235 zu spalten muß man es mit einem langsamen Neutron beschießen. Die Neutronen die daraufhin freigesetzt werden sind zu langsam um U-238 zu spalten. Sie werden einfach von U-238 verschlugt. Das sich dann aber in Plutomium-239 verändert. Und U-235 zu spalten sind sie fast zu schnell, weil sie kaum den Kern treffen können. Um den U-235 Gehalt zu erhöhen gibt es Verfahren die man Anreicherung nennt. Bei Allen Verfahren wird des Uran zerkleinert und mit Salzsäure und Ammoniak zu einem Gelben Pulver (Yelow Cake) verarbeitet. Dann wird es mit Fluor zu Uranhexaflourid (FU6)verarbeitet. Da U-238 spezifisch schwerer ist als U-235 kann man es gut von einander trennen. Ein Verfahren ist, FU6 in eine Zentrifuge zu Pumpen. Das U-238 wird nach außen gedrückt und das U-235 Konzentrat ist in der Mitte und kann abgepumpt werden. Ein noch anderes Verfahren basiert auf dem gleichen Prinzip. Das FU6 wird in einer Düse beschleunigt und in einen Bogen geschleudert der nach der Düse ist. Auch hier wird das U-238 nach Außen gedrückt und das U-235 kann abgepumpt werden. Aber um U-235 auf 3% anzureichern muß man mehrere Geräte hinter einander schalten. Aus dem angereicherten U-235 kann man UO2 gewinnen. Es wird gepreßt auf 1700°C erhitzt und auf 1/10.000 mm bearbeitet. Die Brennstofftapletten werden in kleine Rohre gefüllt. Man lest aber noch Platz im Rohr. Dann wird Helium in das Rohr gefüllt um die Wärmeleitung zu erhöhen. Die Rohre werden Luftdicht verschlossen und mit anderen Rohren zu einem Magazin zusammengebaut. Ein solches Magazin hält ungefähr 1 Jahr. Ein Mensch verbraucht ungefähr 2.5 Brennstäbe in seinem Leben. Das Entspricht 350t Kohle.
Die Entdeckung der Kernenergie
Der Physiker Tomson entdeckte das ein Atom nicht das kleinste Teil ist sondern das es aus noch kleineren Teilen besteht. Es besteht aus Elektronen in der Hülle und aus Neutronen und Protonen im Kern. Später entdeckten Maria und Paierre Curie die Stoffe Radium und Polunium (genannt nach dem Heimatland Polen). Maria endekte das ihre Radium Proben im dunkel leicht grünlich schimmerten. Maria und Paier erhielten 1903 den Nobelpreis für Physik. 1911 erhielt sie den Nobelpreis für Chemie. Sie starb 1934 an den folgen von Radioaktiven Strahlen. Damals wußte man noch nicht wie gefährlich Radioaktive Strahlen sein können. Erst sehr viel später gelang es Otto Hahn, Fritz Strassemann und Lisa Meitner ein Uran zu spalten mit Hilfe eines langsamen Neutronen das mit ungefähr 2,2km/sec auf den Kern geschossen wurde.
Druckwasserreaktor
Der Druckwasserreaktor erhitzt ein Primärkreislauf. Im Primärkreislauf herrscht ein großer Druck (150 bar ). Das Wasser kann daher auf über 330°C erhitzt werden. In einem Dampferzeuger, der vom Primärkreislauf erhitzt wird, wir einen Sekundärkreislauf erhitzt der dann Wasserdampf bildet und in eine Turbine, die auch aus drei Abschnitten besteht, geleitet wird. Ein Generator wird auch hier über die Turbine angetrieben. Er kann bis zu 1300MW leisten. Nach der Turbine kommt der Sekundärkreislauf in einem Kondensator, der mit Flußwasser gekühlt wird und auch seine abgeleitet Wärme in einem Kühlturm abgibt. Der Vorteil bei diesem verfahren ist das der Primärkreislauf nicht so gut nach Außen dringen kann und so mehr Sicherheit leisten kann. Außer dem kann genauso viel leisten wie ein Siedewasserreaktor. Das Wasser im Reaktor, das mit einer Borlösung vermischt ist, dient auch als Moderator. Wenn es zu einer Überhitzung kommt nimmt die Dichte des Wassers ab und die Neutronen werden nicht gebremst und so kommt es nur noch zu einer sehr niedrigen Kernspaltung. So kann der Reaktor wieder abkühlen.
Gefahren der Radioaktiven Stoffe
Die Schäden die Radioaktive Stoffe anrichten können verschieden sein. Es kommt immer auf die Dauer an die man der Radioaktivität ausgesetzt ist. Außerdem kommt es darauf an wie stark sie ist und wo die Strahlen den Körper treffen. Wie können eigentlich Radioaktive Stoffe in die Umwelt gelangen? Da die Radioaktiven Stoffe in einem KKW nicht ganz gefiltert werden könne, kommt ein kleiner Teil in die Umwelt. Die Mengen sind aber so gering das sie kein Schaden anrichten können. Strahlung kommt auch nicht nur aus KKW sonder auch aus dem All. Diese Strahlung nennt man Kosmische Strahlung. Die meiste Strahlung bekommt man aber durch eine Atom Bombe oder deren Niederschlag (Fall–out Radioaktiv versuchte Teilchen die bei der Explosion in die Luft geschleudert werden), der in größerer Entfernung herunter geregnet kommt. Aber auch bei einer Kernschmeltze, wie bei Tschernobyl, kann es zum austritt von staken Radioaktiven Stoffen kommen. Strahlung kann man aber auch durch mehrere Umwege bekommen. Das kann durch die Luft sein aber auch durch Nahrung wie Eier, Fleisch, Gemüse, und Trinkwasser. Das Problem ist das man die Strahlung nicht sehen, riechen und fühlen kann. Es gibt aber Geräte die in der Lage sind die Strahlen ein zu fangen und sie zu messen. Man nennt sie Geigerzähler. In KKW bekommt jeder Mitarbeiter eine Gerät in dem ein Filmstreifen die Strahlenbelastung fest hält. Dann gibt es noch Geräte die, die Radioaktiven Teilchen in der Luft messen. Außer dem tragen die Mitarbeiter Schutzanzüge. Wenn aber trotz allen Schutzmaßnahmen der Körper Strahlen ab bekommt, kann es zu einer Zerstörung von Zellkernen kommen. Diese teilen sich weiter und Wucher. Diesen Prozeß nennt man Krebs. Bei Niedrigen strahlen Belastungen wie bei Röntgenstrahlen kann es auch zu Erkrankungen kommen. So starben von 14000 Patienten, die mit Röntgenstrahlen behandelt wurden, 2,4. Bei höheren Strahlen Belastungen kann es zu allen arten von Krebs und Tumoren kommen. Es kann auch tödlich werden wenn direkt das Zentrale Nervensystem betroffen ist. Bei hohen Belastungen gibt es keine überleben. Die strahlen dringen in das Gehirn ein und zerstören im großen Umfang Zellen. Ein Mensch hat dann meistens nur noch eine Wochen zu leben. Es kann aber auch sein das Lebens wichtige Organe zerstört werden und so die Funktion dieser Organe nicht mehr da ist. Zu Beispiel das Knochenmark erzeugt Blut. Wenn aber das Mark nicht mehr richtig arbeitet kann es nach einer Zeit zu Leukämie führen oder zum Tod. Es gibt auch Fälle wo es wider zur einer Heilung kommt. Das kommt vor wenn der Körper nur kurz der Strahlung ausgesetzt ist und nicht Lebensnotwendige Organe zu stark beschädigt. So wurde ein Kind das nur kurz einer starken Strahlungsquelle ausgesetzt wurde wieder gesund.
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: gözde
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