Wie ist der Ablauf in einem Kernkraftwerk?
Hallo :) Ich halte in physik ein referat und muss erklären wie ein Kernkraftwerk funktioniert. Also den Ablauf eines KKW. Wäre sehr dankbar über schnelle und am besten einfache Antworten :) Vielen Dank schonmal im vorraus.
7 Antworten
Die Urankerne werden im Reaktorkern mit Neutronen beschossen und dadurch gespalten. Dadurch wird jede Menge Energie (Wärme) frei.
Diese Wärme wird mit dem Primärkühlkreislauf aus dem Reaktordruckbehälter herausgeleitet und gelangt zu einem Wärmetauscher (Kühler). Dort wird das Wasser abgekühlt und zur erneuten Kühlung des Reaktorkerns zurück in den Reaktordruckbehälter geleitet.
In dem Wärmetauscher gibt der Primärkreislauf die Wärme (eigentlich Hitze) an das Wasser des Sekundärkreislaufes ab. Dieses wird dabei unter hohem Druck verdampft und der Dampf wird zur Turbine geleitet.
In der Turbine entspannt der Dampf, kühlt sich dabei ab und treibt die Turbine an. Dabei wird er wieder flüssig (kondensiert) und wird zurück zum Wärmetauscher geleitet, wo er erneut erhitzt und verdampft wird.
Die Turbine treibt den Generator an, der dadurch Strom produziert, der ins öffentliche Netz geleitet wird.
Dann poste mal einen belastbaren Link zur Definition der Hitze in der Physik ;-)
Fair G Bene Liebe Smüh. Oder Smörebröd?
Die Antwort galt natürlich Hamburger02. Immer diese fiesen Diskussionsebenen!
Und davon ab solltest du dich mal schlau machen, über QPB oder Quantum Paintball Ballistics.
Der Fragesteller war offensichtlich kein Physiker, der die Derfinitionen beherrscht sondern offensichtlich ein Schüler, dem ich in Klammer eine Hilfestellung mit dem Begriff Hitze gegeben habe um anzudeuten, dass hier Wärme mit relativ hohen Temperaturen im Spiel ist.
Dann tus doch und beschwere dich nicht..selbst ist der Mann.
Dazu ist doch Wiki ganz besonders hilfreich. Im Referat würde ich die Geschichte der zivilen Kernenergienutzung vorstellen und auch die Unfälle nicht vergessen. Dann die grundsätzlichen Bautypen Siedewasser- und Druckwasserreaktor gegenüberstellen. Alles findest du bei Wikipedia
Ganz vereinfacht: Durch kontrollierte Kernspaltung wird Wasser erhitzt, welches eine Dampfturbine antreibt
Atomkern (oft z.B. Uran235) wird mit langsamen Neutronen beschossen > Kern spaltet sich (in was er sich spaltet idt offen, da gibt es Wahrscheinlichkeiten) > 1-3 Neutronen werden Freigesetzt > den Neutronen wird Energie entzogen indem sie Wasser erhitzen (in DE wird wasser als Moderator genutzt) > das Heiße Wasser betreibt einen Generator > die nun langsamen Neutronen verursachen weitere Kernspaltungen
Bist du sicher, dass du da nicht zu stark vereinfachst? Uran wird nicht beschossen, sondern die Neutronen kommen aus den Spaltungen Sekunden oder Minuten zuvor, was die Reaktion ja so brisant macht. Kettenreaktion, im Normalfall beherrschbar, im Normalfall.
Und rein fachlich habe ich zudem den Verdacht, dass die Energie nicht nur in den Neutronen steckt. Wenn zwei entstehende Kerne, auch Spaltprodukte genannt, mit elektrischen Ladungen so zwischen 30 und 60 nicht mehr durch die starke Wechselwirkung zusammengehalten werden, sollten sie da nicht ein bisschen kinetische Energie mitbekommen?
Halbwissen gibt es zu diesem Thema zur Genüge, nicht selten von halbseidenen Zeitgenossen.
Mach dir mal klar, welche Verantwortung du hier als Antwortgeber hast. Die Fragesteller könnten dir glauben.
Also falsch war meine Antwort ja wohl nicht, nur vereinfacht. Ich habe ja geschrieben dass die freigesetzten Neutronen weitere Spaltungen verursachen, also eine Kettenreaktion auslösen. Aber irgendwie muss es ja angefangen haben und so muss man anfangs selbst neutronen abschießen. Dass nicht die komplette Energie im Neutron steckt habe ich vernachlässigt, da die kinetische Energie der neuen Isotope deutlich geringer sein müsste, da der Impuls erhalten bleiben muss und die beiden Kerne deutlich mehr Masse besitzen als das Neutron und so die Geschwindigkeit nicht deutlich steigt.
Man kann etwas auch so sehr vereinfachen, dass es falsch wird.
Versteh mich nicht falsch, generell ist es nie falsch, einen Rat anzubieten, wenn jemand einen braucht.
Allerdings sollte man nicht zu eilig damit sein, und erst mal hören, was die anderen zu sagen haben. Und auch wenn du der erste oder zweite Antworter warst, es geht hier nicht um schnelle oder viele Antworten, sondern um gute. Nicht jeder sitzt 24 h am Tag vorm Rechner.
Und du solltest verstehen, dass hier zwar viele Schüler fragen, und auch viele Schüler antworten, aber hier auch etliche Experten unterwegs sind. Leute die Abitur gemacht haben, etliche Jahre Physik oder was auch immer studiert haben, und ihr halbes Leben in diesem Beruf gearbeitet haben.
Und für die, oder genauer für mich sind die Ungenauigleiten so groß, dass sie Fehler sind. Und bei der Kernkraft sind solche Fehler auch mal schwerwiegend. Und zudem kann niemand sagen, wie viele der Millionen Krebstoten auf Fukushima zurückzuführen sind.
Ich zähl sie also auf, du kannst entscheiden, ob du sie (teilweise) anerkennst:
- Du schreibst "beschossen", als wäre das ein gesteuerter Vorgang. Und die folgende Freisetzung beschreibst du eher nebenbei. In Wirklichkeit kommen die ersten Neutronen aber aus dem spontanen Zerfall des Uran, der so selten auftritt, dass in Milliarden Jahren die Hälfte zerfällt. Ein paar Neutronen kommen vielleicht noch aus der kosmischen Strahlung. Keine Atombombe könnte expoldieren ohne Neutronenquelle. Und kein Kernkraftwerk hat eine Neutronenquelle, die sozusagen als Gaspedal wirkt.
- Es gibt natürlich Wahrscheinlichkeiten, aber die entscheiden das Entstehen von teils hochgefährlichen Iostopen
- Du schreibst es, und wahrscheinlich hast du es so verstanden, dass der Moderator die Neutronen abbremst, um Energie daraus zu gewinnen. In Wahrheit reagieren nur langsame Neutronen mit dem Uran (das hast du dir richtig gemerkt), und wenn sie nicht reagieren zerfallen sie in 2 Minuten. Für die Kernspaltung ist der Moderator also ein Turbo. Und tu nicht so, als verstündest du die Unterschiede zwischen den Ländern.
- Und wenn du dann von Impulserhaltung anfängst, solltest du lieber aufhören. So weit bist du in Physik nicht. Zwei Autos, die mit 200km/h ineinanderkrachen, haben stets den Impuls 0, als Summe. Vor und nach dem Aufprall
Gibt es denn heutzutage nur noch Deppen unter den Erwachsenen, das kaum ein Jugnedlicher auch nur erwägt, dass ein Älterer auch mal was besser weiß?
Ich respektiere es wenn jemand mehr weiß als ich, aber ich mache in 2 Wochen Abitur im Physik LK und bin da wirklich nicht schlecht. Also sollte mein Wissen was ich vermitteln kann für einen Schüler ausreichen (ich nehme mal an, dass du ein Schüler bist, ein Student würde die Frage wohl kaum so stellen). Zudem wurde in der Fragestellung explizit auf schnelle und einfache Antwort hingewiesen, sonst hätte ich das auch ausführlicher gemacht. Ob ein entstandenes Isotop gefährlich ist ist eine Erweiterung der Antwort, die zur Beantwortung nicht von großer Bedeutung ist (wie funktioniert ein KKW). In anderen Ländern werden andere Moderatoren genutzt. Der Moderator soll nicht Energie zur Stromerzeugung gewinnen sondern gewährleisteb dass die Kettenreaktion aufrecht gehalten wird (tut mir leid wenn das so verstanden wurde). In DE kann das Wasser als Moderator jedoch auch dafür genutzt werden. In Chernobyl wurde glaub ich Beryllium genutzt, der Nachteil dort war, dass man die Steuerplatten nicht mehr hochfahren konnte und die Reaktion nicht stoppte. Wasser als Moderator verdampft wenn es zu heiß wird, also stoppt sich die Kettenreaktion von selbst bei Überhitzung. Wartet man bei der ersten Spaltung in einem neu gebauten KKW wirklich bis da n Neutron von allein frei wird? Kannst du da kurz antworten, wenn du das liest? Das mit dem Gaspedal habe ich nie behauptet. Ich bin einfach nur von der ersten Spaltung ausgegangen. Und das mit der Impulserhaltung ist die allgemeine Erklärung in der Schule, also wird sein Lehrer das gelten lassen.
Ind was ich noch sagen wollte: es gibt auch menschen die nicht 24h am Rechner sitzen und nicht unter alles "mach deine Arbeit selber" schreiben
Das kann man nicht schnell beantworten. Man kann diesen ganzen prozess kur wirklich verstehen wenn man auch weiß wie die Aufteilung von Elektronen, Neutronen und Protonen in verschiedenen Elementen des Periodensystems sind... Das muss dir jemand persönlich ausführlich erklären, sonst wird das nix
Kannst du dir diese Antwort nicht einfach mal verkneifen, wenn du von Kernreaktionen nicht die geringste Ahnung hast.
Wir sind hier nicht in einem Ratespiel. Und eine gute Taktik ist es, nicht sofort zu antworten. Warte eine Stunde oder einen Tag ab, und wenn du die Antworten dann nicht verstehst, ist das Thema halt eins für's nächste Jahr, oder übernächste.
Ich hatte dieses Thema schön und weiß GANZ genau wie ein AKW funktioniert... Also halt mal die Klappe
Cool. Wie schießt man mit thermischen Neutronen?