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Kernenergie - 2.Version - Referat
Kernenergie
Atome sind die Grundbausteine aller Stoffe und bilden eine Quelle riesiger Energie, Kernenergie genannt.
Diese Energie erzeugt die Wärme und das Licht der Sonne, die tödlichen Explosionen der Kernwaffen und auch die Elektrizität, die Kernkraftwerke liefern.
Kernenergie kann freigesetzt werden, weil Masse und Energie einander entsprechen und Masse in Energie umgewandelt werden kann.
Bei Kernreaktionen werden vergleichsweise kleine Mengen Materie in riesige Energiemengen umgewandelt. Die Kernreaktion geschieht im Atomkern, und zwar auf zweierlei Weisen: entweder bei der Kernspaltung eines Schwermetalls wie Uran oder durch die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne, Kernfusion genannt.
Kernspaltung und Kernfusion laufen bei der Explosion von Atomwaffen unkontrolliert im Bruchteil einer Sekunde ab.
In Kernkraftwerken dagegen wird die Kernspaltung gesteuert, um die Energie kontrolliert freizusetzen.
Kernfusion
Die Verschmelzung von Atomkernen ist ein Vorgang, der in der Sonne ständig abläuft. Dabei schließen sich die Kerne mit Wasserstoffatomen zu Kernen des Elements Helium zusammen. Es ist äußerst schwierig diesen Vorgang künstlich herbeizuführen, weil der Wasserstoff dabei auf viele Millionen Grad erhitzt und von einem ungeheuer starken Magnetfeld zusammengehalten werden muss.
Kernspaltung
In Kernkraftwerken wird die Energie genutzt, die bei der Spaltung von Uranatomen freigesetzt wird. Das Auftreffen eines Neutrons spaltet den Uranatomkern in zwei kleinere Atomkerne.
Dadurch werden Wärmeenergie und zwei oder drei weitere Neutronen freigesetzt. Diese neuen Neutronen können ihrerseits Urankerne spalten.
Atomare Strahlung
Die in Kernkraftwerken entstehenden Abfälle sind radioaktiv und schädigen lebende Zellen.
Manche dieser Spaltprodukte strahlen noch nach tausenden von Jahren. Sie werden deshalb in dicht verschlossene Behältern tief unter der Erde gelagert. Der bisher schwerste Unfall in einem Kernkraftwerk in Tschernobyl (Ukraine) verseuchte eine Fläche von der Größe Brandenburgs radioaktiv.
Kernkraftwerk
Um eine Kernspaltung in Gang zu halten, ist eine bestimmte Menge an Brennstoff erforderlich, die sogenannte kritische Masse.
Kernreaktoren arbeiten mit Uranbrennstäben.
Bringt man diese Brennstäbe so eng zusammen, dass die kritische Masse erreicht wird, setzt die Kernreaktion ein.
Reaktorkern
Im Reaktorkern befinden sich Brennstäbe mit Kugeln (Pellets) aus Uranoxid. Zwei dieser Pellets von der Größe einer Murmel liefern genug Energie um einen Menschen ein Jahr lang mit Elektrizität zu versorgen.
Bei bestimmten Reaktortypen müssen die Neutronen abgebremst werden, um weitere Spaltungen hervorzurufen. Deshalb wird der Brennstoff von Wasser umgeben, bei dessen Durchdringung die Neutronen langsamer werden.
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