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Kernkraftwerke
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Svea Klara Efker
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11/9/10
Ausarbeitung
Erarbeitung zum Thema Kernkraftwerke. (Funktionsweise, Aufbau, Brennelemente und Sicherheitsbarrieren)
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KE RNK Einleitung In unserer Erarbeitung aum zum Thema Kernkraftwerke haben wir uns mit verschiedenen Aspekten auseinander gesetat. Als erstes den Nutzen eines Kernkraftwerkes, dann eine Abbildung Aufbau eines Kernkraftwerkes, als drittes eine Erklärung der Funktionsweise, danach der Aufbau einen Brennelementes, die verschiedenen Sicherheitsbarrieren und aum Schluss unsere Quellenangaben Nutzen des Kernkraftwerkes Der Nutzen eines Kernkraftwerkes ist es schnell und effektiv Strom zu erzeugen ohne dabei Treibhausgase oder Luftschadstoffe erzeugen. Aufbau des Kernkraftwerkes Wasser- Sicherheits- gebäude. Regelstäbe Brennelemente. Hordruckgefäß. e 20 1kg Uran enthalt soviel Energie RAFT W Reaktorkreis Lauf -Wärmetauscher Arbeitskreislauf Maschinenhaus Dampf- wie Turbinen Generator Pumpe Kondensator Ste Warum Atome ? Von Uran wird viel weniger benötigt als beispielsweise Energieeffizienter. 2 200 000 L Heizöl 6 400 t Hola 2 600 t Steinkohle von ERKE -Kühlkreislauf Hola oder Kohle. Es ist KE RN KRAFT TW ERKE Funktionsweise eines Kernkraftwerkes Herrstellung Strom wird Wasser Im Atomkraftwerk wird Strom durch Kernspaltung gewonnen. Bei der Kernspaltung und Wasserdampf gewonnen. Durch den Wasserdampf arbeitet die Turbine. Generator angeschlossen. Der Generator erzeugt Strom. An die Turbine ist ein Aufteilung Kernkraftwerk 16 Kernspaltungsort nuklearer Teil des Kernkraftwerkes Energie Entwicklung Kernenergie Brennelemente Lo Kernspaltung Kettenreaktion Wärmeenergie Wasser wird verdampft Turbine Bewegungsenergie Þ konvertioneller Teil des Kernkraftwerkes Dampf treibt Turbinen an H Generator von ➜ Uran → Elektrische Energie Generator Induktion KE RN KRA ca. 10mm Aufbau des Brennelementes Brennstäbe Im Reaktor sind Brennstabe mit spaltbarem Uran. Das Uran ist in Tabletten form gepresst. Diese Brennstofftabletten. Diese Brennstofftabletten sind in dem Sogenannten Brennstab. 200 Brennstäbe bilden den orkern. Brennstoff- tablette ca. 10mm Brennstab Spaltung 238 U 235 32 Moderator Damit das Uran sich aber kontroliert spaltet gibt es den sogenannten Moderator. Meißtens ist Wasser der Moderator. Das Wasser bremst die Neutronen von 20.000 km/s (Uran 238) nach Spaltung...
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runter, damit die eigentlichen auschneller Neutronen weitere Uranatome spalten können. der Regelstäbe Zum Steuern der kontrolierten Kettenreaktionen gibt es die sogenannten Regelstäbe. Diese befinden sich zwischen den Brennstäben. Die Regelstäbe bestehen aus Bor und Cadmium, diese Stoffe können Neutronen aufnehmen. Bei bedarf werden die Regelstäbe runtergelassen und die Kettenreaktion stoppt. Neutronen schnell Neutron Regelstab Moderator Reaktionsgleichung 5U + on Uran-235 Neutronen langsam Brennstab mit 350 Brennstoff- tabletten (Höhe ca. 4m) Brennstab O Uran-235 Regel- stabe 1828 Brenn Regelstab herunter- gefahren 5 Der Moderator bremst die Neutronen ab, die Regelstäbe steuern die Anzahl der Kemspaltungen. Uran-238 Plutonium-239 Brennelement mit 200 Brennstaben (Höhe ca. 4,5m) Neutronen O werden eingefangen) Brennstab U FTW 235U Kettenreaktion kommt zum Erliegen 236 89 295 U 3 Kr + 1945/46 Ba + 3·ón + 36 RKE Energie KERN RN KRA FTWER Sicherheitsbarrieren In einem Kernkraftwerk gibt vor viele Sicherheitsregeln und Sicherheitsvorkehrungen. Die Sicherheit geht die Wirtschaft. Jährlich sind Betriebsfreigaben nötig. Es gibt unzählige Sicherheitssysteme und immer die neuste Technik. In einem Kernkraftwerk gibt es mehrere Sicherheitsinspektoren. 2. Barriere Ebenfalls vorhanden sind 6 Sicherheitsbarrieren. 1. Barriere Brennstofftablette (so geformt, dass die Spaltprodukte eingeschlossen bleiben 3. Barriere 4. Barriere 5. Barriere 6. Barriere = = = es = Hüllrohre (halten α-, und ß-Strahlen vom Reaktordruckgefäß Sicherheitsbehälter aus 25cm dickem Stahl (lassen. Biologischer Schild aus 2m dickem Stahlbeton (schirmt restliche 1. Barriere Brennstofftablette ausdringen) 2. Barriere Hüllrohre 6. Barriere Hülle aus 2m dickem Stahlbeton Quellen Pysikbuch 7/8 S. 262 (Vorlage Zeichnung) Pysikbuch 7/8 Pysikbuch 7/8 S. 264 (Bild Sicherheitsbarrieren) Kernenergie.ch welt derphysik.de (Bild Reaktionsgleichung) 3. Barriere Reaktordruck- gefaß aus 25 cm starkem Stahl nur aus 3cm dickem Stahl (bei einem Störfall nimmt sie das verdampfte Kühlmittel auf) Hülle aus 2m dickem Stahlbeton (gegen Einwirkungen von außen) sehr S. 263 (Bilder Brennstäbe / Bild Regelstäbe) ERKE 5. Barriere Sicherheitsbehälter aus 3 cm dickem Stahl wenig y 4. Barriere Biologischer Schild aus 2m dickem Stahlbeton frei gewordenen Neutronen) -Strahlen durch) y-Strahlen und alle
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