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Kernenergie - Referat
Geschichte:
• 1938: Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lise Meitner entdecken erste Kernspaltung
 Folie: Arbeitstisch Otto Hahn  einfache Mittel
• 1942: Enrico Fermi gelingt erste Kettenreaktion
• 1945: 1. Atombombe in Alamogrodo
 Folie Karte USA
Atombombe: Kettenreaktion mit viel freiwerdender Energie
Kernfusion:
• wird eine große Menge von Kernenergie frei
• Vorteil: notwendigen Brennstoffe sind unbegrenzt vorhanden
• Deuterium: in großen Mengen in den Weltmeeren
• Tritium: selten in der Natur, aber mit Neutronenbeschuss des Lithiums herstellbar
• Lithium findet man in ausreichender Menge in der Erdkruste
 Folie Bild Kernfusion
• Deuterium + Tritium = Helium + 1 Neutron
 auf 100 Millionen Grad erhitzen
 Die Geschwindigkeit (Bewegungsenergie) der Teilchen steigt so stark an, dass sie die Anziehung der positiven Kerne überwinden können.
• Nachteil: kein Behälter hält der Temperatur stand
• Nachteil: Neutronen verlassen Reaktorraum und reagieren mit anderen Stoffen
Urangewinnung:
• Uran (normal U-92) benötigt man für Kernspaltung
• Uranerzabbau im Tagebau (Bergwerken)
 Folie selbst gemalt mit einzelnen Schritten
• Uran ist im Gestein in geringer Konzentration vorhanden
 Mit Hilfe einer Säure wird Uran aus dem Gestein gelöst
• Lagerung in Fässen von Uran-Hexa-Fluorid (gasförmig; UF*6)
 Anreicherung des Uran-Isotop 235 zu einer stärkeren Konzentration
(von 0,7 % auf 2-4 %  schlechten Moderator Wasser)
• Pressung zu Tabletten und Einfüllung in isolierte Rohre (Brennstäbe)
• Stäbe zusammenfügen (= Brennelement) und für Ladung eines Kernkraftwerkes genutzt
Kernspaltung:
• Unter Kernspaltung versteht man die durch Beschuss mit Neutronen erfolgende Zerlegung eines schweren Atomkerns in zwei mittelschwere Atome. Dabei werden Neutronen freigesetzt und es wird Kernenergie frei.
• Uran-235: meisten Protonen aller in der Natur vorkommenden Elemente
• Neutron: Besitzen keine Ladung. Dies ermöglicht besseres Eindringen in den positiv geladenen Kern des U-235
 Folie Kernspaltung
• Neutron wird mit Geschwindigkeit auf den Urankern geschossen
 U-236: sehr unstabil und geriet in Schwingen
 fällt in einem Bruchteil von Sekunden auseinander
 z.B. Krypton-89 und Barium-144 + 3 Neutronen
• Neutronen werden in einem Moderator gebremst
 Spalten weiterer Urankerne  Kettenreaktion
Ursache der Energiefreisetzung:
• Masse (U-235)+ Masse (N)  Masse (Spaltprodukte + freie Neutronen)
 Massendefekt  Einstein  3  10^-11 J
Moderator:
Bremst die Geschwindigkeit eines Neutrons auf ca. 1/1000 km/s ab. Das ist nötig, damit weitere Kernspaltungen erfolgen können
QUELLEN:
Physikbuch
www.kernenergie.de
www.umweltlexikon.de
www.massin.de
www.atomwaffe-z.info
www.schuelerlexikon.de
www.quarks.de
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: Maddegirl
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