Physik Grundkurs MSS 13 KERNSPALTUNG Simon Geisser 29
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Physik Grundkurs MSS 13 KERNSPALTUNG Simon Geisser 29. 9. 2008
Inhaltsverzeichnis � � � Definition Geschichtliche Entwicklung Die Zerfallsarten der Kernspaltung a) Spontane Spaltung b) Induzierte Spaltung Warum wird bei der Kernspaltung Energie frei? Wie kommt es zu einer Kettenreaktion und wie kann man diese kontrollieren? � Quellen � � Simon Geisser 29. 9. 2008
Definition: Was ist Kernspaltung? Kernspaltung oder auch Kernfission (v. lat. fissio = Spalten) bezeichnet einen Prozess der Kernphysik, bei dem ein Atomkern unter Energiefreisetzung in zwei oder mehr Bestandteile zerlegt wird. Simon Geisser 29. 9. 2008
Geschichtliche Entwicklung James Chadwick (1891 – 1974) -Endeckung des Neutrons 1932. -Versuch mit Neutronen schwerere Nuklide herzustellen Ernest Rutherford (1871 – 1937) „Atome können durch Beschuss mit schnellen Teilchen verändert werden“ Simon Geisser 29. 9. 2008
Geschichtliche Entwicklung Enrico Fermi - Erste kontrollierte Kettenreaktion Fritz Straßmann, Lise Meitner, Otto Hahn - Erste induzierte Kernspaltung von Uran Simon Geisser 29. 9. 2008
Die Zerfallsarten der Kernspaltung � Spontane Spaltung Ohne äußere Einwirkung - Art radioaktiver Zerfall - Vergleichbar mit α-Strahlung - Simon Geisser 29. 9. 2008
Die Zerfallsarten der Kernspaltung � Induzierte - Spaltung Teilchen (meist Neutron) trifft Kern und wird von diesem Absorbiert Kern erhält Bindungsenergie des Neutrons und wird angeregt Kern spaltet sich (oder gibt durch ein Gammaquant die Energie ab) Simon Geisser 29. 9. 2008
Warum wird bei der Kernspaltung Energie frei ? Die Bindungsenergie der entstandenen Spaltprodukte sind höher als die im ursprünglichen Kern - Bindungsenergie ist negative Energie - Die Energie wird dadurch freigegeben, dass die Protonen der Spaltprodukte sich abstoßen und in der umliegenden Masse abgebremst werden - Simon Geisser 29. 9. 2008
Warum wird bei der Kernspaltung Energie frei ? � Rechenbeispiel: Uranatom mit der Masse 235 Neutron der Masse 1 Simon Geisser 29. 9. 2008
Wie kommt es zu einer Kettenreaktion und wie kann man diese Kontrollieren? Neutronen, die durch die Spaltung entstanden sind, treffen auf andere Kerne - Es müssen ausreichend andere schwere Kerne in der Umgebung sein - Die Neutronen müssen die richtige Geschwindigkeit und somit Energie haben (ca. 2 km/s ; 0, 025 Me. V) - Simon Geisser 29. 9. 2008
Wie kommt es zu einer Kettenreaktion und wie kann man diese Kontrollieren? Kontrollierbar in Reaktor - Reaktor braucht: - Moderator um Neutronen abzubremsen Absorber um Neutronen zu absorbieren - Absorber bestimmt die Ergiebigkeit der Kettenreaktion Simon Geisser 29. 9. 2008
Quellen � Massin. de � Wikipedia. org � Abipur. de � Weltderphysik. de � Encarta Simon Geisser 29. 9. 2008
