Kernspaltungsprozesse
Gründe Bindungsenergien der Kerne sind bei den mittleren Elemente am höchsten. Uran-235 spaltet sich in 2 der höchstenergetischen Elemente auf. 1 Kg gespaltenes Uran-235 erzeugt soviel Energie wie 2500 Tonnen Kohle (Verbrennung macht nur eine chemische Reaktion an der Hülle).
Prozess Uran-235 muss „aktiviert“ werden um sich zu teilen. Neutron muss an den Kern angebunden werden. Uran-236 wird ovalgezogen. Zwei Positive Pole entstehen. Couloumbkräfte spalten die neuen Kerne ab und lassen sich diese dann abstoßen. Dabei entstehen auch weitere Neutronen. Reibung an anderem Uran und der Luft erzeugen dann Hitze.
Kettenreaktion Nach dem Ablauf des Prozesses werden die Neutronen auf 20.000 Km/s beschleunigt. Moderatoren werden gebraucht das Neutron effizient abzubremsen (~2 Km/s). Normalerweise wird Wasser benutzt. Daraufhin wird immer mehr Uran gespalten bis die kritische Masse unterschritten wird. Diese kann mit Reflektoren von 50 auf 22 Kg verringert werden Wie kann die Kernenergie optimal genutzt werden?
Stromerzeugung durch Kernkraft Die Zahl der Neutronen muss verringert werden Absorber werden benötigt (Cadmium) Die Stromerzeugung geschieht indirekt Die Wärme wird auf ein Medium übertragen (meist Wasser)
Reaktortypen Leichtwasserreaktor Schwerwasserreaktor RMBK (Reaktor Bolschoi Moschtschnosti Kanalny) Brutreaktor Hochtemperaturreaktor
Druckwasserreaktor (DWR)
Siedewasserreaktor (SWR)
Gefahren und Risiken Gesundheitsschädigend Erzeugung von Waffenplutonium Problem der Endlagerung Beispiel Tschernobyl