Kernenergie physikalisch

Kernkraft

Die Protonene im Kern stoßen sich eigentlich ab. Wenn sie aber einen sehr geringen Mindestabstand einhalten, dass heißt, sehr nah beieinander bleiben, hält sie eine noch größere Kraft zusammen. Diese Kraft nennt man Kernkraft.

spontaner Kernzerfall (selten)

Es gibt schwere Atomkerne, die instabiler sind als andere. Diese Atomkerne zerfallen ohne Anregung in zwei oder mehrere Kerne von anderen chemischen Elementen. Die sogenannten Tochterkerne haben weniger Protonen im Kern und deshalb auch eine kleinere Ordnungszahl (PSE). Die Elektronen teilen sich so auf die Tochterkerne auf, dass diese elektrisch neutral sind.

angeregter Kernzerfall (Kernspaltung)

Um Atomkerne geplant zerfallen zu lassen, schießt man Neutronen auf den Kern, um diesen instabil zu machen. Anders als beim spontanen Kernzerfall entstehen bei der Kernspaltung meist nur zwei Tochterkerne, die zusammengenommen aber zwei oder drei Neutronen weniger besitzen als der instabile Ausgangsstoff. Diese Neutronen fliegen frei umher und können weitere Atomkerne spalten. Bei diesem Vorgang geht Masse verloren, die in Form von Energie freigesetzt wird. Diese Energie wird in elektrische Energie umgewandelt.

Reaktionsgleichung

235/92U(Uran) +  1/0n(Neutron) --> 236/92U --> 89/36Kr(Krypton) + 144/56Ba(Barium) + 3*1/0n

unkontrollierte Kernspaltung

Bei der unkontrollierten Kernspaltung kann jedes freigesetzte Neutron einen weitern Urankern spalten. Immer mehr Kerne werden gespalten und immer mehr Neutronen freigesetzt. Die Reaktion wird unkontrolliert fortgesetzt. Beispiel: Atombombe.

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kontrollierte Kernspaltung

Bei der kontrollierten Kernspaltung fängt ein Absorber(blau)alle Neutronen, bis auf eins, ab. Dadurch kann immer nur ein neuer Urankern gespalten werden. Der Reaktionsablauf kann jederzeit unterbrochen werden.

Und zum Abschluss noch ein zusammenfassendes Video: [2]