Kernphysik

1, Grundprinzip des Spaltprozesses Spaltung eines Brennstoffes (Uran, U-235) Beschuss mit Neutronen (Start mit einer Neutronenflüssigkeit, z.B. Beryllium, das mit Alphateilchen beschossen wird (Alphateilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, die zu einem Teilchen verbunden sind, das mit einem Heliumkern identisch ist) ) instabiles U-236 (Uran-236 ist ein Isotop von Uran, das weder mit thermischen Neutronen spaltbar ist, noch sehr gutes fruchtbares Material, sondern allgemein als störend und langlebiger radioaktiver Abfall angesehen wird) 2 Neutronen, Kettenreaktion Wärmeenergie wird in Strom umgewandelt 2. Spaltprozess im Uranreaktor wird als Erz abgebaut (USA , Frankreich ) enthält Natururan (Natururan bezieht sich auf Uran mit dem gleichen Isotopenverhältnis wie in der Natur) :U-238 (99,27%), U-235 (0,711%), U-234 (Uran-234 ist ein Isotop des Urans) (0,0054%) U-238 hemmt die Spaltung und nimmt Neutronen auf, ohne große Mengen an Energie freizusetzen U-235 jedoch sehr geeignet: Feuer mit wet und trockenem Holz U-238, Anreicherung : – Umwandlung des Erzes in Uranhexfluorid UF6 – – – technisch und finanziell aufwendige Herstellung von Brennstäben: mehrere Brennstäbe dann zu Brennelementen diese Form kommt dann in den Reaktor im Reaktor erfolgt Spaltprozess Folie 2 Moderator: verlangsamt die Neutronen – thermische Neutronen (Die Neutronennachweistemperatur, auch Neutronenenergie genannt, zeigt die kineti

sche Energie eines freien Neutrons an, die normalerweise in Elektronenvolt angegeben wird) nur die thermischen können eingefangen werden + spalten viele Substanzen können sie verlangsamen, aber keine Substanzen absorbieren: Kohlenstoff, Beryllium (Beryllium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Be und der Ordnungszahl 4), Wasser (schwer) im Wasser ist Gefahr der Akkumulation Brennstäbe sind mit einem Moderator umgeben (In der Kerntechnik ist ein Neutronenmoderator ein Medium, das die Geschwindigkeit schneller Neutronen reduziert, wodurch sie in thermische Neutronen umgewandelt werden, die eine nukleare Kettenreaktion mit Uran-235 oder einem ähnlichen spaltbaren Nuklid aufrechterhalten können) (Urancarbid (Urancarbid, ein Carbid des Urans, ist ein hartes feuerfestes keramisches Material) ) Steuerstäbe: Neutroneneinfang, Reaktionskontrolle, sonst unkontrolliert -> Atombombe (Eine Kernwaffe ist ein Sprengkörper, der seine zerstörerische Kraft aus Kernreaktionen ableitet, entweder aus der Spaltung oder aus einer Kombination von Spaltung und Fusion) Stoffe: Cadmium (Cadmium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cd und der Ordnungszahl 48), Bor, Hafnium (Hafnium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Hf und der Ordnungszahl 72) Reaktor: Spaltprozess (In der Kernphysik und Kernchemie ist die Kernspaltung entweder eine Kernreaktion oder ein radioaktiver Zerfallsprozess, bei dem der Kern eines Atoms in kleinere Teile zerfällt ) Zustände: kritisch: konstante Reaktionen, konstante Anzahl der reagierenden Neutronen überkritisch (Eine kritische Masse ist die kleinste Menge an spaltbarem Material, die für eine anhaltende nukleare Kettenreaktion benötigt wird) : steigende Anzahl von Neutronen Kontrollstäbe für die Kontrolle3. Technische Auslegung eines Kernkraftwerks (Ein Kernkraftwerk oder Kernkraftwerk ist ein thermisches Kraftwerk, in dem die Wärmequelle ein Kernreaktor ist) Kessel wird entweder direkt oder mit Ladeluftkühlmittel-Standardleistung ersetzt: 1 kg U-235 ermöglicht die Stromversorgung eines 100.000-Einwohner-Staates für einen Tag Strahlenschutz: Alpha-, Beta-Strahlung (Ein Beta-Teilchen, manchmal auch Beta-Strahl genannt, bezeichnet durch den griechischen Kleinbuchstaben beta, ist ein hochenergetisches, schnelles Elektron oder Positron, das beim radioaktiven Zerfall eines Atomkerns, wie z.B. eines Kalium-40-Kerns, im Prozess des Beta-Zerfalls emittiert wird) durch einige mm absorbierende Material-Gammastrahlung (Gamma-Strahl, bezeichnet durch den griechischen Kleinbuchstaben gamma , durchdringt elektromagnetische Strahlung einer Art, die durch den radioaktiven Zerfall von Atomkernen entsteht durch dicke (mehrere Meter) Wände aus Beton, Stahl und Bleineutronen verlangsamen sich zuerst, dann absorbieren (Lithium (Lithium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Li und der Ordnungszahl 3), Bor (Bor ist ein chemisches Element mit dem Symbol B und der Ordnungszahl 5) )4. Reaktortypen Druckwasserreaktor Erklärung basierend auf dem Folien-Siedewasserreaktor (Der Siedewasserreaktor ist ein Leichtwasserkernreaktor zur Stromerzeugung) effektive, technisch einfache, kostengünstige Verunreinigung von Kühlwasser und Turbinen schneller Brüter (Ein Brüterreaktor ist ein Kernreaktor, der mehr spaltbares Material erzeugt als er verbraucht), schneller Natriumreaktor (Der natriumgekühlte schnelle Reaktor ist ein Projekt der Generation IV zur Entwicklung eines fortschrittlichen schnellen Neutronenreaktors) Brennstoff U-235, U-238 Gemisch arbeitet mit schnellen Neutronen – 5x Wärmestart mit U-235 (Uran-235 ist ein Isotop von Uran, das etwa 0 beträgt.72% des natürlichen Urans), wo dann Plutonium inkubiert wird, um bessere Brennstoffe zu erhalten Züchtungsprozess U-238 wird in einen Reaktor gebracht und mit Neutronen U-238 gekocht (Uran-238 ist das häufigste Isotop von Uran, das in der Natur gefunden wird und über 99% davon ausmacht) nimmt Neutron – U-239 ein Neutron auf (Das Neutron ist ein subatomares Teilchen, ein Symbol oder, ohne elektrische Nettoladung und mit einer Masse, die etwas größer ist als die eines Protons) wird Proton (Ein Proton ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, mit einer positiven elektrischen Ladung von +1e Elementarladung und einer Masse, die etwas kleiner ist als die eines Neutrons) – Neptonium-239 + Elektron ” ” – Plutonium-239 (Plutonium-239 ist ein Isotop von Plutonium) + Elektron (Das Elektron ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, mit einer negativen elektrischen Elementarladung) Plutonium wird ebenfalls inkubiert U-233 (Uran-233 ist ein spaltbares Isotop von Uran, das aus Thorium-232 als Teil des Thoriumbrennstoffkreislaufs gezüchtet wird) aus Thorium (Thorium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Th und der Ordnungszahl 90) -232 Wiederaufbereitungsanlage (die Wiederaufbereitungstechnologie wurde entwickelt, um spaltbares Plutonium aus bestrahltem Kernbrennstoff chemisch zu trennen und zu gewinnen): Rückgewinnung von Uran (Uran ist ein chemisches Element mit dem Symbol U und der Ordnungszahl 92) und Plutonium (Plutonium ist ein transuranisches radioaktives chemisches Element mit dem Symbol Pu und der Ordnungszahl 94) aus abgebranntem Brennstoff (abgebrannter Kernbrennstoff, gelegentlich auch gebrauchter Kernbrennstoff genannt, ist Kernbrennstoff, der in einem Kernreaktor bestrahlt worden ist) Stäbe Abtrennung von Spaltprodukten (Kernspaltprodukte sind die Atomfragmente, die nach der Kernspaltung eines großen Atomkerns zurückbleiben) (ferngesteuert))5. Probleme bei der Materialveränderung durch den Einfluss der Strahlungsfestigkeit größere, aber sehr spröde unterschiedliche Stahlformen unter. Gemisch Strahlenschutz, kontinuierliche Messungen Abwärme, Umkippen von Gewässern radioaktive Abfälle, nukleare Abfälle (radioaktive Abfälle sind Abfälle, die radioaktive Stoffe enthalten) 1. warten, auf kurzlebige Stoffe 2: Kernfusion (In der Kernphysik ist die Kernfusion eine Reaktion, bei der zwei oder mehr Atomkerne nahe genug kommen, um einen oder mehrere verschiedene Atomkerne und subatomare Teilchen zu bilden).