Energieformen - Kernkraftwerk?
Hey, kann mir jemand bei einer Aufgabe in Physik helfen??
ich soll beschreiben, In welcher Reihenfolge und auf welcher Art und Weise die Energieformen in einem Kernkraftwerk umgewandelt werden.
die gestrichelten Pfeile weisen daraufhin, dass dort eine Energie in eine andere Energie umgewandelt wird. (Thermische Energie, Kernenergie...) kann mir bitte jemand helfen?
2 Antworten
Im Kernreaktor erfolgt durch die Uranelemente eine Erhitzung des Wassers.
In dem Dampferzeuger erfolgt die Trennung von Primärkreislauf und Sekundärkreislauf.
Der im Sekundärkreislauf erzeugte Dampf wird in einer Turbine entspannt, wobei die Turbine zum Rotieren gebracht wrid, die Wärme also in kinetische Energie umgewandelt wird.
Die Turbine treibt einen Generator an, der dann die kinetische Energie in Elektroenergie umwandelt.
Damit das alles gut funktioniert, wird der Dampf hinter der Turbine über einen kühlwassergespeisten Kondensator gekühlt.
Das so enstandene Kondensat wird dann dem Dampferzeuger wieder zur Verfügung gestellt.
Dazu müsste eich die Frage wissen, um prüfen zu können, ob ich helfen kann.
Im Primärkreis (links) wird durch Kernspaltung Wasser erhitzt. Ob und wann Wasser verdampft und Dampf bildet, hängt von der Temperatur und dem Druck ab. Bei hoch genügen Druck bleibt das Wasser flüssig.
Durch Wärmetauscher (Dampferzeuger) oder Primär und Sekundärkreis getrennt. Dadurch vermeidet man eine Kontaminationen des konventionellen Teils (Turbine, Kondensator,..) mit radioaktiven Partikeln bei einer Havarie aber auch normalem Betrieb. Durch die Bestrahlung im nuklearen Teil kann das Wasser selbst auch radioaktiv werden.
Beim verdampfen nimmt das Wasser ein Vielfaches seines Volumens an. Diese viele Volumen zwängt sich durch die Turbine und entspannt sich dabei weiter. Es wird dabei immer mehr Volumen, aber die Temperatur fällt. Deshalb baut man die Turbine mehrstufig. Manchmal erhitzt man den Dampf dazwischen nochmal. Das nennt sich Zwischenüberhitzung und verbessert den Wirkungsgrad. Anschließend kondensiert der Dampf in einem Wärmetauscher „Kondensator“. Dieser wird mit dem Kühlturm oder Flusswasser gekühlt. Das Kondensat hat einen Bruchteil des Dampfvolumens und kann mit kleinem Aufwand als „Speisewasser“ in den Dampferzeuger gepumpt werden. Damit wäre der Sekundärkreis geschlossen.
Der Kühlturm kühlt durch Verdunstung. Wie der Schweiß auf der Haut. Dies ist als Dampffahne sichtbar, wenn die dampfgesättigte Luft in kältere Luftschichten steigt.
Der hier gezeigte Druckwasserreaktor hat einen großen Vorteil: er ist „eigensicher“. Wird der Reaktor überkritisch, gerät die Kernspaltung außer Kontrolle. Der Reaktor würde immer mehr Wärme produzieren und könnte explodieren. Das kann hier kaum passieren. Um die Kernspaltung aufrecht zu halten, müssen die Ursn-235-Arome Neutronen einfangen. Dazu müssen diese aber die richtige Geschwindigkeit haben, sind sie zu schnell, gehen sie wirkungslos verloren. Das Wasser dient hier als Steuermedium und bremst Neutronen ab. Entstehen (durch Überlastung) oder Druckverlust wegen Havarie Im Reaktor Dampfblasen, ebbt die Kettenreaktion selbsttätig ab.
Die Steuerstäbe regeln die Leistung des Reaktors, indem sie Neutronen absorbieren.
Turbine: das ist eine Strömungsmaschine. Vergleichbar mit einem geschlossenen Windrad. Die thermische Energie des Dampfes wird zunächst in der Düse, bzw. Düsenstock kinetische Energie (Geschwindigkeit) umgesetzt. Im Turbinenlaufrad, genauer auf der Schaufel, wird diese kinetische Energie in mechanische Energie umgesetzt und Turbinenlaufrad angeschoben. Wie wenn du mit dem Auto schnell um die Kurve fährst. Da drückt es auch ein bissel. So drückt der Dampf an die Schaufel. Der Druck auf die Schaufel dreht die Turbine. Der Generator wandelt dann die Bewegungsenergie in elektrischen Strom. Ein Beispiel für einen Generator ist ein Fahrraddynamo.
kannst du mir bitte auch helfen