Von Philippa, Anja und Hannah (März 2009)

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1 Von Philippa, Anja und Hannah (März 2009)

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

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

4 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

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

6 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

7 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

8 Moderatoratome Mittlere Stoßzahl für eine Abbremsung von ,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

9 temperaturabhängig

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

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

12

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

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

15 Kernenergie Basiswissen www.wikipedia.de www.leifi.de