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Kernspaltung & Kernfusion
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Marvin Scholz
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Eine Präsentation zum Thema Kernspaltung und Kernfusion. Viel Spaß!
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Präsentation
KERNSPALTUNG & KERNFUSION von Marvin Scholz Gliederung 1. Kernspaltung 2. 1.1 Allgemeine Fakten 1.2 Entdeckung 1.3 Ablauf 1.4 Energiefreisetzung und Massendefekt 1.5 Kettenreaktion 1.6 Kernkraftwerk Kernfusion 2.1 Allgemeine Fakten 2.2 Entdeckung 2.3 Kernfusion als Energiequelle 1.1 Allgemeine Fakten wird ebenfalls als „Kernfission“ bezeichnet spezielle Form der Kernumwandlung Spaltung eines schweren Atomkerns in zwei oder mehrere mittelschwere Kerne Freisetzung von Neutronen und Energie dabei entstehende Kerne werden als Spaltprodukte bezeichnet n 235 92 U 200 MeV 139 56 Ba n c 95 35 Kr 36 1.2 Entdeckung experimenteller Nachweis Rutherfords: Atomkerne sind durch Beschuss mit schnellen Teilchen veränderbar 17. Dezember 1938: neutroneninduzierte Kernspaltung von Uran durch Otto Hahn und Fritz Straßmann physikalische Deutung des Prozesses durch Lise Meitner und Otto Frisch erste kontrollierte Spaltungs-Kettenreaktion durch Enrico Fermi 1.3 Ablauf Neutron 235U ↑ 236U (Unstable) Energy Fission fragment Fission fragment Neutrons 1.4 Energiefreisetzung und Massendefekt Am = mA nổ+U335 → 92 → U236 → Kr89 Kr39 + Ba¹44 + 3 * n²/² 92 36 MA 236,0529 u ms = 235,8396 u = - ms = 236,0529 u 235,8396 u = 0,2133 u E = Am * c² E = 0,2133 * 1,6605 * 10-27 kg * (2,9979 * 108 E ≈ 3,1832 * 10−¹¹] m 8-7277) ² 2 u = atomare Masseeinheit 1.5 Kettenreaktion 239U 144 56 Ba 89 39 Kr 36 236U 92 239U 13 ¹3Cs 144 y 4Xe 144 54 236U 92 39Rb 90c 38- 236 92 Sr 131 53 236 92 236U 92 90 38- 144 Ba 56 137 55 89 39 Kr 36 1024 39 Rb W 1.6 Funktionsweise Kernkraftwerk III ||||||| KERNFUSION 2.1 Allgemeine Fakten ■ ■ ■ natürliches Vorkommen: im inneren der Sonne und anderer Sterne Verschmelzung leichter Atomkerne zu einem schwereren Atomkern → Freisetzung von Neutronen kann endotherm oder exotherm ablaufen Bedingung: hoher Druck und hohe Temperatur Kettenreaktion ist nicht möglich 2Η 3H 4He + 3.5 MeV n + 14.1 MeV Proton Neutron 2.1 Allgemeine Fakten ■ ■ ■ natürliches Vorkommen: im inneren der Sonne und anderer Sterne Verschmelzung leichter Atomkerne zu...
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einem schwereren Atomkern → Freisetzung von Neutronen kann endotherm oder exotherm ablaufen Bedingung: hoher Druck und hohe Temperatur Kettenreaktion ist nicht möglich E = E - D² Dỉ +Tỉ → Her + nổ Am = 0,018 u Δm * c2 0,018 * 1,6605 * 10−27 kg * (2,9979 * 108. E ≈ 2,7 × 10-¹2] * 108² 2.2 Entdeckung erste (endotherme) Kernfusion durch Rutherford ■ erste gezielte Kernfusion: Beschuss von Deuterium mit Deuteriumkernen weitere Forschung mit Ziel der Waffenentwicklung Entwicklung der Wasserstoffbombe durch Edward Teller und Stanislaw Ulam ➜ erster Einsatz am 1. November 1952 weitere Forschung zur Nutzung als neue Energiequelle 2.3 Kernfusion als Energiequelle aussichtsreichster Brennstoff: Deuterium- Tritium-Gemisch Lawson-Kriterium muss für selbstständigen Ablauf der Reaktion erfüllt sein → Produkt aus Temperatur, Teilchendichte und Energieeinschlusszeit derzeitiges Problem: Erzeugung eines stabilen Plasmas LE 1 .... . . Smதிம ஜபமே .. DENTAL 108808 . >> So On HO 2.3 Kernfusion als Energiequelle erforderliche Energieeinschlusszeit konnte bisher nicht erreicht werden ■ Kernfusion erstmals im Fusionsreaktor JET demonstriert erster physikalischer Energiegewinn soll mit ITER erreicht werden erste Stromproduktion mit DEMO geplant 1 .... . . Smதிம ஜபமே .. DENTAL 108808 . >> LE HO So On Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!.. Quellen https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/kernfusion https://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/pr/fusion21/kernfusion/index https://www.chemie.de/lexikon/Kernfusion.html https://kernenergie.technology/was-ist-kernenergie/kernfusion https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/kernspaltung https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/energie/kernenergie/kernspaltung/ https://studyflix.de/ingenieurwissenschaften/kernspaltung-2001 https://www.kernenergie.ch/de/so-funktioniert-ein-kernkraftwerk.html Bildquellen Abb. 1: https://www.dewezet.de/cms_media/module_img/23133/11566890_1_articledetail_das-aus-fuer-das-akw- grohnde-ist-beschlossene-sache-inzwischen-melden-sich-wieder-mehr-befuerworter-der-kernenergie-foto-r-sander.jpg Abb. 2: https://ssl.loggpro.net/rainer/wp-content/uploads/2015/05/Kernspaltung.png Abb. 3: https://blogs.ei.columbia.edu/wp-content/uploads/2020/11/Fission.jpg Abb. 4: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f0/Nuclear_fission_chain_reaction.svg/1186px- Nuclear_fission_chain_reaction.svg.png Abb. 5: https://de.academic.ru/pictures/dewiki/75/Kernkraftwerk_Grafenrheinfeld_8.jpg Abb. 6: https://www.berlinertageszeitung.de/images/Atombombe.jpg Abb. 7: https://astrowoche.wunderweib.de/assets/field/image/astro-wissen-sonne-quadrat-opposition-fb.jpg Abb. 8: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/Deuterium-tritium_fusion.svg/1200px-Deuterium- tritium_fusion.svg.png Bildquellen Abb. 9: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/%22lvy_Mike%22_atmospheric_nuclear_test_- _November 1952_-_Flickr_-_The_Official_CTBTO_Photostream.jpg Abb. 10: https://img.welt.de/img/wissenschaft/mobile105229312/3792502567-ci1021-w1024/Sonnenfeuer-ak- 031111-DW-Wissenschaft-Culham-jpg.jpg Abb. 11: https://img-aws.ehowcdn.com/877x500p/s3-us-west- 1.amazonaws.com/contentlab.studiod/getty/c8e755463fce47ad88cdd2a00fe49136
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