Warum verwendet man in der AKW einen Uran-235?
Könnt ihr mir noch das beantworten: Wie entsteht eine Kettenreaktion in einem AKW? Was passiert im Primärkreislauf im AKW
3 Antworten
Da beim Natururan nur das Isotop U 235 spaltbar ist und dieses im Natururan nur in kleinen Mengen vorhanden ist, wird es vielfach angereichert. Es ist zwar möglich, Reaktoren mit Graphit- oder Schwerwassermoderator mit Natururan zu betreiben, für Leichtwasserreaktoren ist jedoch eine Anreicherung notwendig.
Der Moderator bei Reaktoren bremst Neutronen ab, sodass diese von weiteren zu spaltenden Kernen besser eingefangen werden können.
Für Kernwaffen wird sogar hoch angereichertes Uran benötigt, um die kritische Masse mit einer vernünftigen Menge erreichen zu können.
In einem Atomkraftwerk werden schwere Atomkerne, wie Uran-235 oder Plutonium-239, durch Neutronenbeschuss gespalten. Bei der Spaltung werden Neutronen freigesetzt, die wiederum andere Atomkerne spalten können, was zu einer Kettenreaktion führt.
Die Kernspaltung erzeugt enorme Wärmemengen. Diese Wärme wird verwendet, um Wasser zu erhitzen und in Dampf umzuwandeln.
Der erzeugte Dampf treibt eine Turbine an, ähnlich wie bei einem konventionellen Kraftwerk. Die Turbine ist mit einem Generator verbunden, der wiederum elektrische Energie erzeugt.
Nachdem der Dampf die Turbine durchlaufen hat, wird er in einem Kondensator wieder zu Wasser kondensiert. Dieses Wasser wird dann zurück in den Kreislauf geleitet, um erneut erhitzt zu werden. Die Wärme, die nicht zur Stromerzeugung genutzt wird, muss abgeführt werden, typischerweise durch Wasserkühlung oder Kühlung durch Umgebungsluft.
Um sicherzustellen, dass die Kettenreaktion in einem kontrollierten Maße abläuft, werden Steuerstäbe in den Reaktorkern eingeführt oder herausgezogen. Diese Steuerstäbe absorbieren Neutronen und regulieren so die Reaktionsrate.
U 235 hat einen für die Kernspaltung durch thermische Neutronen günstigen Wirkungsquerschnitt, anders als z.B. U 238.