Die Energieformen bei einer Kernspaltung?

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3 Antworten

Das hier ist eine anschauliche Erklärung wie man sich das vorstellen kann, wenn man die Vorgänge wirklich genau wissen will, dann muß man schon Kernphysik studieren.

Wenn Atome, genauer Elementarladungen Energieüberschüsse haben, dann erzeugen die Strahlung.

In einer LED hebt man Valenzelektronen durch Stromfluß auf eine höhere Bahn (aus Sicht des Borschen Atommodells), die wollen aber nicht immer weiter vom Atom weg, also müssen sie die extraenergie los werden um wieder auf ihre normale Umlaufbahn springen zu können. Dazu senden die dann Strahlung aus. Eine "Strahlungseinheit" ist hier ein Photon, der energiegehalt bestimmt die Farbe des Photons, also die wellenlänge.

Wenn irgendwas richtig heiß ist, bekommen die Elektronen der Atome durch die Brownsche Bewegung ebenfalls mehr Energie ab. Und je heißer, desto größer die Energiemengen und je heftiger werden die Energielevel der Elektronen angehoben. Das glühen wird heller und "weißer" je heißer das Objekt wird.

Verändern sich plötzlich die Atomeigenschaften durch spaltung oder fusion, stimmen auch alle Energielevel der protonen und Elektronen nicht mehr. Die Energien um die da abgewichen wird sind gewaltig, deswegen entstehen da sehr energiereiche Strahlungen wie Gammastrahlung, nicht nur Radiowellen und Licht.

Ein Teil der frei werdenden Energie besteht aus kinetischer Energie weil sich Bruchstücke die ja am Anfang keinen Abstand hatten sich plötzlich mit gewaltigen Kräften voneinander abstoßen, oder in der Abstoßung gespeicherte Energie bei der Fusion plötzlich durch die wegfallende Abstoßung wieder frei werden. Der Rest kommt durch die Strahlung die andere Materie trifft und dort zum Teil in kinetische Energie, also auch Wärme umgewandelt wird.

D.h. in einem Atomkraftwerk wird ein teil der Wärme direkt durch die Spaltung erzeugt, der Großteil aber durch Strahlung die in den Brennstäben selber wirkt aber auch im Kühlwasser und in der Reaktorabschirmung die ebenfalls durch das Wasser gekühlt wird.

Bei der Kernenergie (egal ob Kernspaltung oder Kernfusion) wird Masse in Energie umgewandelt. Nach der bekannten Formel von Einstein: E = mc².

Diese Energie wird dann an der Stelle der beteiligten Masseteilchen (als deren Bewegung) und in der Regeln immer auftretender Photonen (Licht) und Neutrinos.

Die Energie der Photonen wird dann meist wieder von Teilchen absorbiert, die dadurch ihre Bewegungsenergie erhöhen. Bewegungsenergie von Teilchen, die in einem Stoff (z.B. den Kernbrennstäben) fest gebunden sind, tritt als Wärmeenergie in Erscheinung.

Diese Wärmeenergie wird an Wasser übertragen, wobei beim Erzeugen von Dampf die Verdampfungsenergie des Wassers berücksichtigt werden muss.

Der heiße Dampf erzeugt Druck und treibt damit eine Turbine an (wieder Bewegungsenergie) und diese Bewegung erzeugt Strom (Elektrische Energie).

Also, soweit ich das verstanden habe wird die Bindungsenergie der Kerne im Zug des Massendefekts (E=mc²) in Energie umgewandelt. Das kann Energie jeglicher Form sein, dazu zählt wie bereits erwähnt Licht- und Wärmeenergie aber auch nicht zu vernachlässigen ist die Energie die in Form von Röntgen-/ Gammastrahlung (umgangssprachlich Radioaktivität) freigesetzt wird, außerdem noch die kinetische Energie der freigesetzten Neutronen (diese ist allerdings sehr schwer zu nutzen).

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