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Über Atomkraftwerke : Physikalische Grundlage ist die Energiefreisetzung bei der Spaltung von schweren Atomkernen. Sie beruht darauf, dass die Bindungsenergie.

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1 Über Atomkraftwerke : Physikalische Grundlage ist die Energiefreisetzung bei der Spaltung von schweren Atomkernen. Sie beruht darauf, dass die Bindungsenergie pro Nukleon in den Spaltprodukten größer ist als vorher im spaltbaren Kern. Diese Energie wird hauptsächlich als Bewegungsenergie der Spaltprodukte freigesetzt. Durch deren Abbremsung im umgebenden Material entsteht Wärme, mit der Wasserdampf erzeugt wird.BindungsenergieNukleonSpaltprodukten BewegungsenergieWasserdampf Größere Kernkraftwerke bestehen aus mehreren Blöcken, die je für sich unabhängig voneinander elektrischen Strom erzeugen. Zurzeit sind weltweit 210 Kernkraftwerke mit 436 Reaktorblöcken am Netz. Blöcken elektrischen Strom Ein Kernkraftwerk (KKW), auch Atomkraftwerk (AKW), ist ein Wärmekraftwerk zur Gewinnung elektrischer Energie durch kontrollierte Kernspaltung.WärmekraftwerkGewinnung elektrischer Energie Kernspaltung

2 Wortherkunft: Für die bei Kernreaktionen und radioaktiven Umwandlungen frei werdende Energie wurde 1899 der Begriff Atomenergie von Hans Geitel geprägt; damals fehlten allerdings die Kenntnisse über den Aufbau von Atomen. Für Nuklearwaffen, deren Wirkung auf Kernspaltung und Kernfusion beruht, hat sich in Deutschland alleine der Begriff Atombombe eingebürgert, der später eingeführte Begriff der Kernwaffen konnte sich im Sprachgebrauch nicht durchsetzen.Kernreaktionen radioaktivenHans Geitel

3 Funktion und Aufbau: Die Umwandlung in elektrischer Energie geschieht indirekt wie in herkömmlichen Wärmekraftwerken: Die Wärme, die bei der Kernspaltung im Kernreaktor entsteht (in einem Kohlekraftwerk würde er dem Kessel entsprechen), wird auf einen Wärmeträger – meist Wasser (Standardtyp Leichtwasserreaktor) – übertragen, wodurch dieses erwärmt wird. Direkt im Reaktor oder indirekt in einem Dampferzeuger entsteht Wasserdampf. Der unter Druck stehende Wasserdampf wird einer meist mehrstufigen Dampfturbine zugeführt.Kernreaktor LeichtwasserreaktorDampferzeuger Dampfturbine

4 Kernreaktor und Dampfturbine : Der Kernreaktor ist das Herz des Kraftwerks. In seinem zentralen Teil, dem Reaktorkern, wird durch kontrollierte Kernspaltung Wärme erzeugt. Mit dieser Wärme wird ein Kühlmittel erhitzt, das durch den Reaktor gepumpt wird und dadurch die Energie aus dem Reaktor abtransportiert.ReaktorkernWärme Kernreaktor: Dampfturbine: Die Aufgabe der Dampfturbine ist es, die im Dampf enthaltene Wärme in Rotationsenergie umzuwandeln. In Kernkraftwerken finden zumeist Sattdampfturbinen Anwendung. Die Turbine hat einen Hochdruckteil und meist zwei oder drei Niederdruckstufen. Sattdampfturbinen

5 Kernreaktor: Dampfturbine:

6 Risiken: Neben den allgemeinen Unfallrisiken eines thermischen Großkraftwerkes ergeben sich spezielle Risiken aus der Nutzung der Kernenergie. Besonders die Radioaktivität der Spaltprodukte stellt eine Gefahr dar. Unfälle können von geringfügigen internen Betriebsstörungen bis zu einer Katastrophe mit internationalen Auswirkungen reichen, wie es z. B. bei der Katastrophe von Tschernobyl der Fall war. Kernkraftwerke können außerdem im Rahmen von Kernwaffenprogrammen genutzt werden.Risiken KernenergieRadioaktivität SpaltprodukteKatastrophe von Tschernobyl

7 Tschernobyl: Im April 1986 ereignete sich im Kernkraftwerk Tschernobyl die bislang schwerste Havarie eines Kernkraftwerks beim ukrainischen Prypjat, bei dem der Reaktor des Blocks 4 explodierte. Ein Brand des als Moderator enthaltenen Graphits beförderte mit den Rauchgasen erhebliche Mengen radioaktiver Nuklide in die Atmosphäre. Der radioaktive Niederschlag der entstehenden radioaktiven Wolke reichte bis West-Europa. Eine politische Folge der Havarie war der weitgehende Stopp des Ausbaus der Kernenergie in West-Europa bis hin zum Beschluss des Atomausstiegs in Deutschland.Kernkraftwerk TschernobylHavarie PrypjatReaktor des Blocks 4 explodierteradioaktive NiederschlagAtomausstiegs

8 Geschichte: Das erste zivile Kernkraftwerk der Welt wurde 1954 im russischen Obninsk erfolgreich in Betrieb genommen, es hatte eine elektrische Leistung von 5 MW. Ein Jahr später wurde 1955 in Calder Hall (England) ein weiteres Kernkraftwerk errichtet, welches 1956 mit einer Leistung von 55 MW ans Netz ging und als erstes kommerzielles Kernkraftwerk der Welt bezeichnet wird. In den meisten frühen Kernkraftwerken kamen Siedewasserreaktoren zum Einsatz, da diese einfacher zu konstruieren und zu regeln sind.ObninskCalder Hall


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