Arbeitsblatt: Kernkraftwerk

DEFINITIONEN Kernverschmelzung: Leichte Kerne verschmelzen zu einem schwereren Kern. Dabei wandelt sich ein kleiner Teil der Masse in Wärme um. Kernspaltung: Schwere Atomkerne spalten sich in leichte Kerne auf. Ein kleiner Teil der Masse des gespaltenen Kerns wandelt sich in Wärme um. Moderator: Ist ein Stoff, der im Reaktor zum Abbremsen der Neutronen dient z.B. Wasser, schweres Wasser Radioaktiv: Sind Atome, die sich spontan (ohne äussere Einwirkung) in andere Atome umwandeln. Bei dieser Umwandlung sendet der radioaktive Atomkern mindestens eine der drei Strahlenarten aus ( , oder Strahlen) DER AUFBAU EINES KERNREAKTORS Der zentrale Teil des Reaktors, der, besteht aus den Brennelementen mit dem, den Steuerstäben und dem. Die bei der Kernspaltung freiwerdenden schnellen werden im Moderator auf die für die Spaltung geeignete Geschwindigkeit abgebremst. Der Brennstoff, Uranoxid in Tablettenform, befindet sich in Metallrohren. Mehrere solcher Brennstoffstäbe zu einem zusammengefasst, bilden ein Brennelement. Als wird bei den Leichtwasserreaktoren gewöhnliches Wasser verwendet. Das Wasser dient gleichzeitig der der freiwerdenden Wärme. Der Betonschutz schirmt die Neutronen – und Gammastrahlung ab. FUNKTIONSWEISE EINES KERNKRAFTWERKES Beim Druckwasserreaktor (z.B. beim KKW in Gösgen) steht das Wasser unter einem so hohen, dass es trotz hoher Temperatur nicht sieden kann. In einem Wärmeaustauscher Dampferzeuger) wird die Wärme auf einen zweiten Wasserkreislauf übertragen, wobei entsteht. Dieser wird der Dampfturbine zugeführt. Der Dampf wird nach Austritt aus der Turbine in den geleitet, wo er zu Wasser kondensiert. Vom Kondensator wird das Wasser mit Pumpen in den Dampferzeuger zurückgeführt. DIE KETTENREAKTION Die bei der freiwerdenden Neutronen sind unter bestimmten Voraussetzungen in der Lage, neue Urankerne zu spalten. Auf diese Weise wächst die Zahl der Neutronen und damit der Kernspaltungen lawinenartig; es entsteht eine . Im Kernreaktor verhindert die geringe Konzentration an spaltbarem Uran in den Brennelementen einen explosionsartigen Ablauf dieser Kettenreaktion. Zudem sorgen neutronenabsorbierende dafür, dass von den jeweils zwei bis drei freiwerdenden im Mittel nur ein Neutron eine weitere Spaltung herbeiführt. Auf diese Weise ist eine Kettenreaktion und somit eine gleichmässige Wärmeproduktion möglich. DER GENERATOR Im Generator wird die mechanische Energie (Kraft um Körper zu bewegen oder um ihn entgegen einer Kraft zu bewegen) in elektrische Energie umgewandelt. Schematische Darstellung eines Kernreaktors Brennelemente mit Steuerstab Legende: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.