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Transcript

Kernspaltung und Kernfusion

zur Energiegewinnung

3.12.2020

Kernfusion Kernspaltung

von Ardian und Tom

Aufbau von Atomen

Was ist eine Kernspaltung/Fusion ?

Ein Atom besteht aus einer Elektronenhülle und einem Kern, bestehend aus Protonen und Neutronen. Während Elektronen sich einfach bewegen lassen, bleiben die Protonen im Kern. Die Ordnungszahl gibt die Anzahl der Protonen an. Wasserstoff hat 1 , Helium hat 2 und Uran hat 92 Protonen im Kern.

Kernspaltung

Die Zahl hinter dem Uran steht für die Anzahl an Teilchen im Kern(Protonen und Neutronen).

Die Besonderheit beim Uran-235 ist, dass es sehr instabil ist. Wenn man ein Neutron hinzufügt spaltet es sich in Kypton und Barium. Dabei bleiben 2 Neutronen übrig. Dadurch entsteht die bekannte Kettenreaktion.

Dabei wird sehr viel Wärme freigesetzt welche Wasser erhitzt und Turbinen betreibt.

Kernspaltung

Kernfusion

Bei der Kernfusion werden 2 Arten von Wasserstoff, nämlich Deuterium und Tritium, zu Helium fusioniert.

Zur Kernfusion wird extrem hohe Temperatur und Druck benötigt

(ca.15 Mio °C 250 Mrd Bar in der Sonne )

Dabei wird noch mehr Wärme freigesetzt als bei einer Kernspaltung.

Vor- und Nachteile

Sowohl Kernspaltung als auch Kernfusion haben viele Vorteile gegenüber der Verbrennung von fossilen Brennstoffen oder Energie aus erneuerbaren Quellen. Aber auch entscheidene Nachteile, die wiederum sehr abschreckend wirken.

Vor- und Nachteile

Vorteile

- Es wird nur wenig Treibstoff benötigt.

- niedrige Betriebskosten

- Keine Gasemission

- hohe Energiemengen( ein Atomkraftwerk kann 3,5 Millionen Haushalte mit Strom versorgen)

Kernspaltung

Nachteile

- Endprodukte sind stark Radioaktiv und müssen lange verschlossen gelagert werden

-Unfälle haben schwerwiegende Folgen

-Ablaufdatum der Kernreaktoren

Vorteile

- Der Treibstoff ist in fast unbegrenzten Mengen auf der Erde vorhanden.

- Der Prozess ist sicher.

- Die Endprodukte sind nicht so gefährlich wie bei der Kernspaltung.

Kernfusion

Nachteile

- Die Kernfusion ist nicht genug erforscht um sie im großen Maß anzuwenden.Die kommerzielle Nutzung ist für ca. 2050 angesetzt.

- Der Reaktor wäre ein anfälliges Ziel für einen Anschlag.

Zukunftsaussichten

Zukunfts-aussichten

Obwohl die Kernspaltung viele Nachteile hat, ist sie dennoch zu gebrauchen. Während wir auf die Kernfusion warten, könnte die Kernspaltung eine kurzfristige Lösung für das Klima sein.

Zukunft der Kernspaltung

Kernspaltung

-In Deutschland sollen alle Kernkraftwerke, die noch in Betrieb sind, bis 2022 abgeschafft werden.

-Auf der Welt werden zurzeit 58 neue Reaktoren errichtet.

-Laufwellenreaktor als alternative zu herkömmlichen Atomkraftwerken.

Zukunft der Kernfusion

Da die Kernfusion fast keine Nachteile hat, die Erde genug Rohstoffe hat und sie viel Energie erzeugt, könnten wir für fast unbegrenzte Zeit davon leben.

Es ist letztendlich nur eine Frage der Zeit bis sich die Menschheit über Kernfusion versorgt.

Kernfusion

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