Arbeitsblatt: Kernkraftwerk - CH, Fukushima

Kernkraftwerk (KKW) Zeitbedarf des Moduls: 3 bis 5 Lektionen (je nach Abschlussdiskussion) ab 5. Primarklasse Aufbereitung: Lösungen mit didaktischen Hinweisen Kopien für Schüler Ausdruck auf Hellraumprojektor–Folie (zum Abschreiben) letzte (11.12.) Seite Schrift: Avant Garde Inhalt: KKW und Alternativen der Stromerzeugung Wie viel Atomstrom haben wir in der Schweiz? Wie viele KKW weltweit, in der CH (und wo in der CH)? Funktionsweise • Bsp: Druckwasserreaktor (Beznau, Gösgen) • Bsp: Siedewasser (Leibstadt grösstes, Mühleberg): Schema • Kernschmelze, GAU Abfallproblem Diskussion: Was tun? radioaktive Strahlung KKW-Katastrophen: Tschernobyl, Fukushima abschliessende Diskussion mit Pro- und Kontra, eigene Meinung Kernkraftwerk (KKW) mündlich: Alternativen sammeln HP (zum Abschreiben) Man nennt sie auch AKW (Atomkraftwerk) Kernkraftwerke dienen der Erzeugung von elektrischem Strom. Alternativen gibt es viele: Wasserkraft (Fluss, Stausee) Erdöl Erdgas Windräder Sonnenenergie Erdwärme (man bohrt 300 tief und nutzt die Erdwärme im Winter zum Heizen) Bio–Energie (Strom durch Vergären pflanzlicher Abfälle oder Kuhmist) Wie viel Atomstrom haben wir in der Schweiz? mündlich: Schätzen, wie gross ist der Atomstrom–Anteil? Zeichne einen Kreis mit der Zeichenuhr vom Zahlenbuch und trage die Anteile ein: Wasserkraft 33 min. (55%) Kernenergie 24 min. (40%) andere 3 min. (5%) mündlich: Schätzung, wie viele gibt es in der CH, weltweit? zum Kopieren und einkleben Wie viele KKWs gibt es? Land USA Frankreich Japan Russland Indien Deutschland China Schweiz in Betrieb 104 58 55 32 19 17 11 5 im Bau oder geplant 30 3 15 54 64 0 170 3 TOTAL 440 ca. 550 Diese 440 Kernkraftwerke decken heute 15% des weltweiten Strombedarfs. CH-Karte einkleben und Legende 1-5 eintragen Wo gibt es in der Schweiz KKWs? 12 3 4 5 Beznau und II (1969, 1972) Mühleberg (1972) Gösgen (grosses KKW) (1979) Leibstadt (grösstes KKW der Schweiz) (1984) Lückentext (mit einzusetzenden Begriffen) kopieren, mit KKW–Schema: Wie funktioniert ein KKW? KKWs brauchen als Brennstoff Uran. Diese Atomkerne werden gespalten. Dadurch entsteht ungeheuer viel Energie (z.B. Wärme, Druck, Radioaktivität). Bei der Atombombe geschieht dies unkontrolliert und führt zu einer riesigen Explosion. Beim KKW kontrolliert man die Kettenreaktion mit Trennstäben (Steuerelemente), damit nicht zu viele Atomkerne einander treffen und es im Reaktor zu heiss wird. Die Uran-Brennstäbe liegen im Wasser. Das Wasser wird heiss und wird in einem Kreislauf zu einer Dampfturbine geführt. Die Dampfturbine ist wie ein Dynamo beim Velo: Das Drehen des Rades erzeugt im Generator Strom. Die Kernspaltung erzeugt Radioaktivität, d.h. das Wasser im primären Kreislauf ist radioaktiv. Damit dieses Wasser nicht ersetzt werden muss, muss es gekühlt werden. Deshalb kühlt man das Wasser im sekündären Kreislauf mit Kühltürmen oder mit Flusswasser, in Fukushima mit Meerwasser. Kernkraftwerke nutzen 40 der Energie für Strom, der Rest ist Wärme, die die Umwelt erwärmt. kopieren und Begriffe (Erdbeben, GAU) eintragen Was ist eine Kernschmelze? Können die Uran-Brennstäbe nicht mehr mit Wasser gekühlt werden, werden sie so heiss, dass die Brennstäbe zusammenschmelzen. Auch die Trennstäbe funktionieren nicht mehr. Es kommt zu einer unkontrollierbaren atomaren Kernreaktion, die immer heftiger wird: Der Reaktor explodiert. Das ist in Fukushima nach dem Erdbeben passiert. Schlimmer wäre, wenn das über 2000C heisse Gemisch den Reaktorboden schmilzt und im Boden versinkt (grösster anzunehmender Unfall GAU). erster Abschnitt einkleben, Jahreszahlen (3,3, 50000) eintragen/ Diskussion/ letzter Abschnitt abschreiben Das Problem: atomarer Abfall Die Uran-Brennstäbe erzeugen über eine sehr lange Zeit (drei Jahre) Energie. Dabei werden sie radioaktiv und müssen nachher immer gekühlt werden (weitere drei Jahre). Das grosse Problem nachher: Wohin mit dem Abfall, der noch 50000 Jahre radioaktiv verstrahlt ist? Eine definitive Lösung hat man noch nicht gefunden. In der Schweiz gibt es ein Zwischenlager in Würenlingen (AG). kopieren und einkleben Radioaktive Strahlung Die Atomkern–Spaltung erzeugt neben Wärme auch eine radioaktive Strahlung. Diese Strahlung, wenn sie aus dem geschützten Reator unkontrolliert entweicht, geht durch den Körper und schädigt die Organe. Betroffene leiden über längere Zeit an Krebs. Schwangere Mütter bringen behinderte Kinder auf die Welt. Wir werden ganz natürlich aus der Luft radioaktiv bestrahlt mit etwa 2 Milli-Sievert pro Jahr. Mit einer Röntgenaufnahme nehmen wir 0,1 Milli-Sievert auf. Raucher (20 Zigaretten pro Tag) konsumieren bis zu 100 Milli-Sievert pro Jahr. Ab 100 Milli-Sievert wirds gefährlich für den Körper. Jahreszahlen eintragen KKW-Katastrophen 2011 1986 1979 1969 1957 1957 Fukushima (Japan) Tschernobyl (Ukraine), bis heute die schlimmste Three Mile Island (USA) Lucens (Schweiz, VD) Sellafield (Grossbritannien) Kyschtym (Russland) Diskussion in 2–3er–Gruppen: Was sollte man tun? Massnahme: alle KKWs abschalten Vorteil: Nachteil: Meine Meinung: die ältesten drei KKWs abschalten (Beznau und II und Mühleberg) Erdöl– oder Kohlekraftwerke bauen weitere Wasserkraftwerke bauen Windkraftwerke bauen Sonnenenergie– Kraftwerke bauen Bio-Energie– Kraftwerke bauen deine Idee: deine Idee: Wie könnte man Strom sparen? Unterrichtsmaterial zum Kopieren ab nächster Seite: Wie viele KKWs gibt es? Land USA Frankreich Japan Russland Indien Deutschland China Schweiz in Betrieb 104 58 55 32 19 17 11 5 im Bau oder geplant 30 3 15 54 64 0 170 3 TOTAL 440 ca. 550 Diese 440 Kernkraftwerke decken heute 15% des weltweiten Strombedarfs. Wo gibt es in der Schweiz KKWs? Wie funktioniert ein KKW? KKWs brauchen als Brennstoff. Diese Atomkerne werden gespalten. Dadurch entsteht ungeheuer viel Energie (z.B. Wärme). Bei der geschieht dies unkontrolliert und führt zu einer riesigen Explosion. Beim KKW kontrolliert man die Kettenreaktion mit Trennstäben (Steuerelemente), damit nicht zu viele Atomkerne einander treffen und es im Reaktor zu heiss wird. Die Uran-Brennstäbe liegen im . Das Wasser wird heiss und wird in einem Kreislauf zu einer Dampfturbine geführt. Die Dampfturbine ist wie ein beim Velo: Das Drehen des Rades erzeugt im Generator . Die Kernspaltung erzeugt , d.h. das Wasser im primären Kreislauf ist radioaktiv. Damit dieses Wasser nicht ersetzt werden muss, muss es werden. Deshalb kühlt man das Wasser im sekündären Kreislauf mit Kühltürmen oder mit Flusswasser, in Fukushima mit Meerwasser. Kernkraftwerke nutzen 40 der Energie für Strom, der Rest ist , die die Umwelt erwärmt. Setze die Wörter richtig ein: Uran, Wasser, Atombombe, gekühlt, Radioaktivität, Dynamo, Wärme, Strom radioaktives Kühlwasser nicht radioaktives Kühlwasser Was ist eine Kernschmelze? Können die Uran-Brennstäbe nicht mehr mit Wasser gekühlt werden, werden sie so heiss, dass die Brennstäbe zusammenschmelzen. Auch die Trennstäbe funktionieren nicht mehr. Es kommt zu einer unkontrollierbaren atomaren Kernreaktion, die immer heftiger wird: Der Reaktor explodiert. Das ist in Fukushima nach dem passiert. Schlimmer wäre, wenn das über 2000C heisse Gemisch den Reaktorboden schmilzt und im Boden versinkt (grösster anzunehmender Unfall ). Das Problem: atomarer Abfall Die Uran-Brennstäbe erzeugen über eine sehr lange Zeit ( Jahre) Energie. Dabei werden sie radioaktiv und müssen nachher immer gekühlt werden (weitere Jahre). Das grosse Problem nachher: Wohin mit dem Abfall, der noch Jahre radioaktiv verstrahlt ist? Radioaktive Strahlung Die Atomkern–Spaltung erzeugt neben Wärme auch eine radioaktive Strahlung. Diese Strahlung, wenn sie aus dem geschützten Reator unkontrolliert entweicht, geht durch den Körper und schädigt die Organe. Betroffene leiden über längere Zeit an Krebs. Schwangere Mütter bringen behinderte Kinder auf die Welt. Wir werden ganz natürlich aus der Luft radioaktiv bestrahlt mit etwa 2 Milli-Sievert (mSv) pro Jahr. Mit einer Röntgenaufnahme nehmen wir 0,1 Milli-Sievert auf. Raucher (20 Zigaretten pro Tag) konsumieren bis zu 100 Milli-Sievert pro Jahr. Ab 100 Milli-Sievert wirds gefährlich für den Körper. KKW-Katastrophen Fukushima (Japan) Tschernobyl (Ukraine), bis heute die schlimmste Three Mile Island (USA) Lucens (Schweiz, VD) Sellafield (Grossbritannien) Kyschtym (Russland) Was sollte man tun? Massnahme: alle KKWs abschalten Vorteil: die ältesten drei KKWs abschalten (Beznau und II und Mühleberg) Erdöl– oder Kohlekraftwerke bauen weitere Wasserkraftwerke bauen Windkraftwerke bauen Sonnenenergie– Kraftwerke bauen Bio-Energie– Kraftwerke bauen deine Idee: deine Idee: Wie könnte man Strom sparen? Nachteil: Meine Meinung: Unterrichtsmaterial zum Ausdruck auf Folie für Hellraumprojektor ab nächster Seite: Kernkraftwerk (KKW) Man nennt sie auch AKW (Atomkraftwerk) Kernkraftwerke dienen der Erzeugung von elektrischem Strom. Alternativen gibt es viele: Wasserkraft (Fluss, Stausee) Erdöl Erdgas Windräder Sonnenenergie Erdwärme (man bohrt 300 tief und nutzt die Erdwärme im Winter zum Heizen) Bio–Energie (Strom durch Vergären pflanzlicher Abfälle oder Kuhmist) Wie viel Atomstrom haben wir in der Schweiz? Zeichne einen Kreis mit der Zeichenuhr vom Zahlenbuch und trage die Anteile ein: Wasserkraft 33 min. (55%) Kernenergie 24 min. (40%) andere 3 min. (5%) Das Problem: atomarer Abfall schon eingeklebt: Die Uran-Brennstäbe erzeugen über eine sehr lange Zeit (drei Jahre) Energie. Dabei werden sie radioaktiv und müssen nachher immer gekühlt werden (weitere drei Jahre). Das grosse Problem nachher: Wohin mit dem Abfall, der noch 50000 Jahre radioaktiv verstrahlt ist? Eine definitive Lösung hat man noch nicht gefunden. In der Schweiz gibt es ein Zwischenlager in Würenlingen (AG). radioaktives Kühlwasser nicht radioaktives Kühlwasser