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Tschernobyl - 2.Version - Referat
Tschernobyl
Uran: ist ein Isotop, besteht deshalb aus Uran 238 (99,3%) und Uran 235 (0,7%)
Schweres, natürliche radioaktives Element, Atommasse 238
- Zur Kernspaltung braucht man U 235, da sich U238 nicht spalten lässt
- U 235: 92 Protonen, 143 Neutronen ( Atommasse: 235)
Kernspaltung:
- ein einzelnes Neutron wird langsam auf ein U 235 Atom geschossen
- Neutron wird in den Atomkern aufgenommen
- Wenn das Neutron zu schnell auf das Atom geschossen wird, würde es abprallen
- Dabei passieren 2 Dinge:
1. Ein teil der Bewegung des Neutrons wird auf den Atomkern übertragen
2. das Neutron vergrößert im Atomkern die Abstände zwischen den Protonen
à Kernkraft reicht nicht mehr aus um die Protonen zusammen zu halten, der Atomkern springt auseinander.
Spaltprodukte: 2 verschiedene, leichtere Atome, 3 einzelne Neutronen
- die Neutronen können wieder auf andere Uranatome treffen, wenn sie dicht aneinander liegen
- Natur: geht es nicht da die Uran 235 Atome zu weit auseinander liegen und weil sie nur bis zu 0,7% vorkommen
- Deswegen muss das Uran 235 künstlich angereichert werden, dann liegen sie dicht genug aneinander
- Wenn dies alles passiert und die Neutronen wieder Uranatome treffen gibt es eine atomare, unkontrollierte Kettenreaktion
- Die masse die man für eine Kettenreaktion braucht nennt man kritische Masse
Kernkraftwerk: Kontrollierte Kettenreaktion
- Tschernobyl à Siedewasserreaktor ( östlichen Ländern gebaut, risikoreich)
Brennstäbe: 3% U 235, 97% U 238 ( fingerdick)
Regelstäbe: Graphitköpfe, Stangen bestehen aus Bor oder Cadmium (können gut Neutronen aufnehmen)
Kühlmittel: Wasser
- zwischen den Brennstäben befindet sich das Wasser als Kühlmittel
- in den heutigen Druckwasserreaktoren dient das Wasser als Moderator
- der Moderator hat die Aufgabe die Neutronen aufzunehmen oder zu verlangsamen
- das Wasser verdampft bei diesem Reaktor nicht, da es unter hohen Druck stehen
à Tschernobyl: Wasser verdampfte und diente so als Kühlmittel
- der Wasserdampf diente dazu die Turbinen anzutreiben, welche dann Strom erzeugen
- im Siedewasserreaktor gibt es nur einen Wasserkreislauf, der Druckwasserreaktor hat zwei voneinander getrennte Wasserkreisläufe, die das Wasser auch wieder reinigen
- beim Siedewasserreaktor bleibt das Wasser immer radioaktiv auch nachdem es abgekühlt wurde
- das Wasser verdampft durch die Wärme und Energie, die bei der Kernspaltung frei wird
- hauptsächlich langsame Neutronen können wieder auf Uranatome treffen und die Kettenreaktion aufrecht erhalten
- um die Kettenreaktion zu kontrollieren benutzt man Regelstäbe zwischen den Brennstäben im Wasser
- je mehr Regelstäbe zwischen den Brennstäben sind desto weniger können neue Neutronen auf Uranatome treffen
- schiebt man die Regelstäbe ganz hinein erlischt die Kettenreaktion
Tschernobyl: 25./26. April 1986
Am 25. April sollte im Kraftwerk überprüft werden, ob die Turbinen bei einem kompletten Stromausfall im Kraftwerk noch genügend Strom liefern, um die Notkühlung des Reaktors zu gewährleisten. Um es realistischer zu machen, wurden alle Sicherheitseinrichtungen abgeschaltet. Jedoch wurde der Versuch auf den nächsten Tag verschoben und die Arbeiter unvorbereitet in die Nachschicht überlassen.
Kurz vor dem Versuch stieg die Leistung des Reaktors durch einen Bedienungsfehler stark an. Als nun die Arbeiter den Strom abschalteten und nur die Auslaufenergie der Turbine die Wasserpumpen antrieb, wurde wieder weniger Kühlwasser durch den Reaktor gepumpt. Das Wasser wurde heißer und erreichte aber nur seine Siedetemperatur. Dann wurden die Sicherheitseinrichtungen manuell betätigt und alle Regelstäbe in den Reaktor eingefahren. Jedoch war die Geschwindigkeit des Einfahrens von unten zu langsam. Dazu kam noch hinzu, dass die Kanäle der Regelstäbe sich durch die große Hitze im Reaktor verformt hatten. Also konnte die Regelstäbe nur mit den Graphitköpfen eingefahren werden, welche die Reaktion nur noch verstärkten. Durch die zunehmende Kettenreaktion haben sich die Brennstäbe geborsten, dadurch konnte die die radioaktiven Stoffe austreten. Diese reagierten und lösten eine Explosion aus. Somit wurde bis in 1500 Metern Höhe radioaktives Material in die Luft geschossen. Neben der Katastrophalen Folgen in ummittelbarer Nähe des Kraftwerks, gab es eine radioaktive Wolke, welche über Europa zog.
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: touchy
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