Von Philippa, Anja und Hannah (März 2009)

Kritische Masse Schnelle und langsame Neutronen Moderator Neutroneneinfang Multiplikationsfaktor Geregelte Kernspaltung als statistischer Prozess Quellen

Gewisse Mindestmasse spaltbaren Materials  Kettenreaktion U-235 50 kg Lässt sich verkleinern, wenn spaltbarer Stoff von Reflektor umgeben ist

Langsame Neutronen besser für Kernspaltung geeignet Schnelle Neutronen halten sich zu kurz in Kern nähe auf Bezeichnung Energie Langsame (thermische) Neutronen < 10 eV Mittelschnelle (epithermische) Neutronen 10 eV bis 0,1 MeV Schnelle Neutronen > 0,1 MeV Bezeichnung Energie langsame (thermische) Neutronen < 10 eV mittelschnelle (epithermische oder intermediäre) Neutronen 10 eV bis 0,1 MeV schnelle Neutronen > 0,1 MeV 4

Schnelle und langsame Neutronen Elastische Zusammenstöße mit Atomkern  Energiebereich: 10 keV – 1 MeV Unelastische Zusammenstöße mit Atomkern  Energiebereich: 1 MeV – 10 MeV

Neutronen müssen auf 2 km/ s abgebremst werden Materalien, die Neutronen durch Zusammenstöße abbremsen Moderatoren Es eignen sich: Leichtes & besonders schweres Wasser, Beryllium und Kohlenstoff

Gute Moderatoren müssen zwei Bedingungen erfüllen: Durch wenig Stöße müssen die Neutronen ihre Geschwindigkeit verlieren Darf nur eine geringe Neigung zum Einfang von Neutronen besitzen

Moderatoratome Mittlere Stoßzahl für eine Abbremsung von 1,75 MeV auf o,o25eV Neigung zum Einfang von thermischen Neutronen in relativer Einheit Wasserstoff H-1 18 650 Deuterium H-2 25 1 Beryllium Be -9 86 7 Kohlenstoff C-12 114 10 Uran U-238 2172 5601

temperaturabhängig

Neutroneneinfang Einfang von Neutron in Atomkern Neues Isotop, gleicher Stoff Resonanzeinfang: Neutronen bestimmer Energien Steuerung Kernreaktor Zum Einfang geeignet: Bor

Steuerstäbe Kontrollieren Kettenreaktion Geeignete Stoffe: Bor, Indium, Silber, Cadmium Heliumatome erzeugen Druck

Neutronen der Generation = kritisch ( k = 1) Folgegeneration Neutronen der Generation < unterkritisch (k < 1) Neutronen der Generationen > überkritisch ( k > 1)

Geregelte Kernspaltung als statistischer Prozess überkritischer Reaktor zum Start der Spaltung kritischer Reaktor zur Aufrechterhaltung der Spaltung unterkritischer Reaktor zum Herunterfahren der Spaltung

Kernenergie Basiswissen www.wikipedia.de www.leifi.de www.technikatlas.de www.massin.de/erdkunde/kernspaltung.htm