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Wie kann man Neutronen verlangsamen?
Ein Moderator (vom lateinischen moderare „mäßigen“) dient dazu, freie Neutronen, die bei ihrer Freisetzung meist relativ energiereich, also „schnell“ sind, abzubremsen.
In welchem Teil des Atomkraftwerks findet die Kettenreaktion statt?
Die Auslöser für die Kettenreaktion im Kernkraftwerk sind thermische Neutronen: Also relativ langsam fliegende Neutronen mit niedriger Energie. Wenn diese auf das Uran-235 in den Brennstäben treffen, dann werden sie von den Kernen geschluckt.
Wie kann man Neutronen abbremsen?
Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten. Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
Welche Materialien absorbieren Neutronen?
Silber, Indium, Cobalt, Hafnium und viele Seltene Erden-Elemente relativ starke Neutronenabsorber. Das nebenstehende Bild zeigt eine Nuklidkarte mit farblicher Kennzeichnung des Wirkungsquerschnitts für Neutroneneinfang (also nicht für jede Art der Absorption eines thermischen Neutrons).
Wo findet eine unkontrollierte Kettenreaktion statt?
Kontrollierte Kernspaltungs-Kettenreaktion Die Kernspaltungs-Kettenreaktion findet in diesen Kernkraftwerken statt, genauer in den sogenannten Kernreaktoren. Mit anderen Worten: Im Durchschnitt wird genau 1 Neutron aus einer Kernspaltung genutzt, um die Kettenreaktion zu erhalten.
Wie funktioniert die Kettenreaktion?
Eine Kettenreaktion ist eine physikalische oder chemische Umwandlung (Reaktion), die aus gleichartigen, einander bedingenden Reaktionen besteht. Dabei ist ein Produkt einer Einzelreaktion Ausgangsprodukt (Reaktant, Edukt) für eine Folgereaktion. Die Reaktionskette kann linear oder verzweigt sein.
Wie funktioniert eine kontrollierte Kettenreaktion?
Kontrollierte Kernspaltungs-Kettenreaktion Im stabilen Betrieb wird der Kernreaktor so eingestellt, dass pro Kernspaltung genau eine nachfolgende Spaltung induziert wird. Mit anderen Worten: Im Durchschnitt wird genau 1 Neutron aus einer Kernspaltung genutzt, um die Kettenreaktion zu erhalten.
Was ist ein Moderator im AKW?
Moderatoren dienen in Kernkraftwerken dazu, die Bewegungsgeschwindigkeit (kinetische Energie) freier Neutronen abzubremsen. Freie Neutronen entstehen bei der Kernspaltung und erhalten diese aufrecht, indem sie wiederum neue Kerne spalten.
Welcher Stoff eignet sich für die Herstellung von steuerstäben?
In Druckwasserreaktoren bestehen die Steuerstäbe normalerweise aus einem stählernen Hüllrohr, das mit einem Material gefüllt ist, das einen hohen Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen aufweist, meist Cadmium- oder Borverbindungen.
Wie viel Wärme wird von einem Reaktor abgeschaltet?
Wird ein Reaktor abgeschaltet, so wird durch den radioaktiven Zerfall der Spaltprodukte weiterhin Wärme produziert. Die Leistung dieser so genannten Nachzerfallswärme entspricht anfänglich etwa 5–10 \% der thermischen Leistung des Reaktors im Normalbetrieb und klingt in einem Zeitraum von einigen Tagen größtenteils ab.
Was sind die Kernreaktionen von Neutronen?
Die verwendeten Kernreaktionen sind meist, aber nicht immer, vom Typ (n,γ), also Neutroneneinfang. Bei der Einfangreaktion entsteht Gammastrahlung, bei anderen Absorptionsreaktionen werden geladene Teilchen freigesetzt.
Was ist die wichtigste Stoffumwandlung im Reaktor?
Die wichtigste im Reaktor stattfindende Stoffumwandlungs-Reaktion (neben der Erzeugung von Spaltprodukten) ist die Erbrütung (siehe oben) von Plutonium-239 aus Uran-238, dem häufigsten Uranisotop. Sie erfolgt unvermeidlich in jedem mit Uran betriebenen Reaktor.
Wie wird der Reaktor kühlen?
Um den Reaktorkern zu kühlen, wird flüssiges Natrium eingesetzt. Dies führt dazu, dass der Reaktor bei niedrigem Druck und einer hohen Energie-Leistungsdichte (thermischer Leistung pro Kubikmeter Reaktorkern) betrieben werden kann. [17]