<
>
swopdoc logo
Download
a) trade for free
b) buy for 6.18 $
Document category

Presentation
Physics

University, School

Integriertes Berufliches Gymnasium (IBG), Lahr

Grade, Teacher, Year

12 Punkte, Frau Dr. Raicu, 2013

Author / Copyright
Text by Judith N. ©
Format: PDF
Size: 1.13 Mb
Without copy protection
Rating [details]

Rating 5.0 of 5.0 (3)
Live Chat
Chat Room
Networking:
2/1|38.0[0.0]|0/6







More documents
Physik GFS Atomkraftwerk Gliederung: 1. Definition 2. Energie 3. Einführung 4. Problemdarstell­ung 5. Der Ablauf der Kernspaltung 6. Das Schema des Druckwasserreak­tor­s 7. Das Schema des Siedewasserreak­tor­s 8. Quellen 1. Definition: In einem Atomkraftwerk wird Energie durch Kernspaltungen gewonnen. Diese Energie ist bei weitem mehr wie man durch andere Verfahren der Energiegewinnun­g erreichen kann. 2. Einführung: Heutzutage wird die Einschränkung der fossilen Energieträger nicht mehr, wie es in den in den 70-ger…
Satz des Pythagoras GFS Inhaltsverzeich­nis 1. Einleitung 2. Die Geschichte des Pythagoras 3. Bezeichnungen am Dreieck 4. Beweis 4.1. Beweis über Einheitsquadrat­e 4.2. Rechnerischer Beweis 5. Einfache Beispiele 6. Schwierige Beispiele 7. Quellen 1. Einleitung In meiner gleichwertigen Feststellung von Schülerleistung­en (GFS) in dem Fach Mathematik geht es um den Satz des Pythagoras. Die Geschichte sowie die Berechnung und der Beweis des Satz des Pythagoras werde ich in meiner Ausarbeitung erläutern. In der Erarbeitung meiner…

Physik GFS

Kernkraftwerke & Atomkraftwerke


Inhaltsverzeichnis

1    Geschichte des Atomkraftwerks 2

2    Tschernobyl 3

3    Fukushima. 4

4    Atomkraftwerke heute. 5

5    Was ist ein Atom? 8

6    Energiegewinnung durch Atomspaltung. 9

7    Abläufe in einem Atomreaktor 10

8    Druckwasserreaktor 10

9    Siedewasserreaktor 13

10      Hochtemperaturreaktor / Kugelhaufenreaktor 14

11      Brutreaktor 15

12      Atomreaktor für den Antrieb. 16

13      Zwischenlagerung. 17

14      Wiederaufarbeitung. 18

15      Quellen: 19


1      Geschichte des Atomkraftwerks

Die ersten Experimente zur Radioaktivität fanden um 1890 statt. Wissenschaftler wie Antoine Henri Becquerels, Marie und Pierre Curie erforschten die Kernreaktionen. 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Straßmann die induzierte Kernspaltung von Uran und konnten dies mit radiochemischen Methoden nachweisen. 1939 lieferte Lise Meitner zusammen mit Otto Frisch die erste physikalisch-theoretische Erklärung der Kernspaltung.

Als Frédéric und Irène Joliot-Curie die künstliche Radioaktivität entdeckten und nachweisen konnten, dass eine Kettenreaktion möglich ist, wurde klar welche Möglichkeiten die Kernspaltung bieten kann. Die ersten Atomkraftwerke wurden für das Militär entwickelt. Die USA (Plutonium) errichtete 1944 den ersten Kernreaktor um Atombomben zu bauen. 1956 wurde in England (Calder Hall) der erste Kernreaktor für die Energiegewinnung entwickelt und benutzt.

In Frankreich (Marcoule) folgte das zweite Atomkraftwerk. Das erste Versuchsatomkraftwerk in Deutschland (Kahl in Bayern) wurde 1961 fertig gestellt, da es komplett beseitigt wurde erinnert heute lediglich ein Atomsymbol im Gemeindewappen an dieses Atomkraftwerk.


2      Tschernobyl

Wie gefährlich Atomkraftwerke sein können, zeigen folgende Beispiele: Tschernobyl und Fukushima. 1986 kam es in Tschernobyl zum schwersten Unfall in der Geschichte der Atomkraftwerke: 2 Explosionen zerstörten 1 von 4 Reaktorblöcken, dadurch gelang radioaktives Material in die Atmosphäre. Weite Teile Russlands, Weißrusslands und der Ukraine wurden verseucht.

Die radioaktive Wolke zieht sich von Mitteleuropa bis hin zum Nordkap.

Die Ursache der Explosionen war die Versuchsreihe der Reaktormannschaft von Tschernobyl. Es sollte überprüft werden, ob nach dem Abschalten der Turbine die Rotationsenergie ausreicht, um ausreichend Strom zu produzieren, bis die Notstromaggregate laufen.

Wieso es zu den beiden Explosionen kam, ist bis heute ungeklärt. Sicher ist, dass viele Faktoren eine Rolle spielten wie z. B. die Bauart des Reaktors, fehlende Sicherheitseinrichtungen und die Abschaltung von Sicherheitssystemen.

Die gesundheitlichen Folgen sind bis heute sichtbar. Menschen leiden in der Ukraine / Weißrussland an den Folgen der radioaktiven Verseuchung. Missbildungen bei Neugeborene, schwere Erkrankungen, vor allem der Schilddrüse, und eine Krebsrate, die 30 Mal so hoch ist wie die vor der Katastrophe, machen das Ausmaß deutlich. Die Region Tschernobyl i.....[read full text]

Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis
This page(s) are not visible in the preview.
Please click on download.
Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis





5      Was ist ein Atom?

Ein Atom ist die chemische Grundeinheit jeder Materie. Jedes Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Im Atomkern ist fast die gesamte Masse des Atoms konzentriert (dicht aneinander).

Das Größenverhältnis zwischen Atomkern und Atomhülle beträgt 1:100.000, dies ist vergleichbar mit einem Streichholzkopf gegenüber einem Fernsehturm.

Der Atomkern besteht aus Nukleonen (Protonen und Neutronen). Der Atomkern ist elektrisch positiv geladen. Diese positiven Ladungen des Kerns werden Protonen genannt. Die neutralen Ladungen sind die Neutronen.

Die Atomhülle wird durch negative Ladungen gebildet: Die Elektronen. Diese umkreisen den Kern in Bahnen. Die 1. Schale hat maximal 2 Elektronen, die 2. Schale maximal 8 Elektronen.

Die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle entspricht der Anzahl der Protonen im Atomkern. Deshalb ist da.....

Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis
This page(s) are not visible in the preview.
Please click on download.
Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis

Im Reaktor eines Atomkraftwerks muss dafür gesorgt werden, das immer genau eines der freiwerdenden Neutronen wieder einen Atomkern spaltet. Werden es weniger kommt der Spaltungsprozess zum Erliegen, werden es immer mehr kann das bis hin zur Atomexplosion führen.

Uran wird im Bergbau gewonnen.

Das Element Uran enthält 3 verschiedene Typen von Uranisotopen:

·         Uran-238 (über 99%!)

·         Uran-235 (ca. 0,7 %)

·         Uran-234 (Spuren vorhanden).

Von diesen 3 Uranisotopen kann nur das Uran-235 im Reaktor eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion eingehen.

Bei der vollständigen Spaltung von 1 kg Uran-235 werden 24 Millionen kWh Energie frei. In einem herkömmlichen Atomreaktor wird aber nur etwa 1 %, der im Uran gespeicherten Energie in Strom umgewandelt.

Um mehr Energie gewinnen zu können, wird Uran mit einem Anteil von ca. 3 % - 5 % Uran-235 angereichert.


7      Abläufe in einem Atomreaktor

Die Kettenreaktion im Atomreaktor wird mithilfe von Regelstäben aus Bor oder Cadmium kontrolliert. Die Regelstäbe werden in den Reaktorkern gelassen oder herausgezogen, um überflüssige Neutronen einzufangen, damit die Kettenreaktionen flüssig laufen und nicht abzubrechen drohen.

Um die Uranenergie in elektrischen Strom umzuwandeln, gibt es unterschiedliche Methoden. Dabei haben sich die.....

Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis
This page(s) are not visible in the preview.
Please click on download.
Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis

Um den Sekundärkreislauf erneut zu benutzen muss dieser gekühlt werden, damit die Wärmeenergie wieder weitergeleitet werden kann. Für die Kühlung wird meistens Wasser aus einem Fluss benutzt, welches in den Turbinenkühlkreislauf gepumpt wird. Die Flüssigkeit des Sekundärkreislaufes kühlt durch das Flusswasser ab. Anschließend verdampft das Flusswasser im Kühlturm.

Das abgekühlte Wasser im Sekundärkreislauf kann wieder kondensieren und erneut Wärmeenergie aus dem Primärkreislauf aufnehmen.

Vorteil gegenüber Siedewasserreaktor: Das Wasser, welches immer radioaktive Verunreinigungen aufweist, befindet sich im Reaktorgebäude. Im Maschinenhaus sind daher keine Strahlenschutzmaßnahmen notwendig.

Nachteil: Es entstehen Übertragungsverluste der Energie, da diese nicht direkt in Bewegungsenergie umgewandelt wird und erst 2 Kreisläufe durchlaufen muss.

9      Siedewasserreaktor

Die Effektivität ist bei einem Siedewasserreaktor größer als beim Druckwasserreaktor, allerdings leidet die Umweltverträglichkeit und Sicherheit darunter.  Der Siedewasserreaktor durchläuft nicht 2 Wasserkreisläufe, sondern lediglich einen Primärkreislauf. Hier wird das Wasser so erhitzt, dass das Wasser direkt kondensiert. Der Dampf hat einen Druck von rund 70 bar, die Turbine wird direkt angetrieben, welcher an den Generator angeschlossen ist.

Vorteil: Durch die direkte Umwandlung der Wärmeenergie in Bewegungsenergie entstehen kaum Übertragungsverluste.

Nachteil: Das radioaktive Wasser kommt mit der Turbine und anderen Bauteilen des Kraftwerks in Berührung. Dadurch besteht eine radioaktive Strahlungsbelastung für das Personal des Atomkraftwerks. Das verseuchte radioaktive Wasser kommt in Berührung mit dem Kühlwasser aus einem Fluss, welches .....

Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis
This page(s) are not visible in the preview.
Please click on download.
Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis

Vorteil: Graphit kann auf eine höhere Temperatur erhitzt werden als Wasser, dies führt zu einer besseren Energieaufnahme. Außerdem kann in der chemischen Industrie die hohe Temperatur z. B. für die Kohlevergasung benutzt werden.

Nachteil: Wegen verschiedener Schwierigkeiten und Pannen bei Versuchsreaktoren hat sich dieser Reaktortyp nicht durchgesetzt.


11   Brutreaktor

In diesem Reaktor wird nicht wie in ursprünglichen Reaktoren Uran-235 benutzt, sondern Uran-238. Uran-238 wird im „schnellen Brüter“ gespalten, Plutonium entsteht. Das Plutonium verliert Neutronen und weitere Atome im Plutonium spalten sich. Es kommt hier zu einer Kettenreaktion. Man bezeichnet einen Reaktor erst Brutreaktor, wenn mehr spaltbares Material erzeugt wird als verbraucht werden kann.

Die Energie ist hier enorm groß, sodass nicht mehr Wasser die Wärme aufnehmen kann. Stattdessen wird hier flüssiges Natrium benutzt, dass sich bis zu 500°C erhitzt. Diese Reaktoren werden zwar nicht mehr in Deutschland erforscht und entwickelt, jedoch in Europa.

Nachteil: Es entstehen erhebliche Risiken für die Umwelt. Flüssiges Natrium ist reaktionsfreudig mit Luft und Wasser, zusätzlich ist das Natrium radioaktiv hoch verseucht. Daher besteht auch die Frage, ob dieser Reaktortyp jemals gebaut werden kann, da es schlecht beherrschbar un.....

Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis
This page(s) are not visible in the preview.
Please click on download.
Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis




13   Zwischenlagerung

Das Problem von bestrahlten oder abgebrannten Brennelementen ist, dass diese niemals richtig entsorgt werden können, da Uran eine Halbwertzeit von mehreren 1.000 Jahren hat.

Die Brennelemente werden mehrere Jahrzehnte zwischengelagert, bis die Nachzerfallswärme abgeklungen ist. Anschließend werden die Brennelemente in ein Endlager gebracht.

Es gibt 2 Zwischenlagerungsarten: Das lager und das Trockenlager.

Bei der lagerung kommen die Brennelemente in ein Wasserbecken. Dadurch werden die Brennelemente gekühlt und die radioaktive Strahlung wird abgeschirmt. Es ist hierbei wichtig, regelmäßig die Becken zu reinigen und zu kühlen.

Beim Trockenlager kommen die Brennelemente in einem Behälter und werden durch Umluft gekühlt. Der Vorteil gegenüber der lagerung ist hierbei, dass keine aktiven Kühlsysteme benötigt werden und man Trockenlager auch .....

This page(s) are not visible in the preview.
Please click on download.
Download Physik GFS: Geschichte des Atomkraftwerks -Energiegewinnung durch Atomspaltung und Reaktortypen
Click on download to get complete and readable text
• This is a free of charge document sharing network
Upload a document and get this one for free
• No registration necessary, gratis

Legal info - Data privacy - Contact - Terms-Authors - Terms-Customers -
Swap+your+documents