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Transcript

1.2

E=mc²

1.1

  • E=mc²
  • verlorengegangene Masse="Massendefekt"
  • im Mittel 2,5 freie Neutronen
  • selbst aufrecht erhaltende Kettenreaktion

Albert Einstein (1879 - 1955)

Die Entdeckung der Kernspaltung durch Otto Hahn und Fritz Strassmann

Der "Massendefekt"

Selbst aufrecht erhaltende Kettenreaktion

Der originale Labortisch im Museum in München

Ein Uran-235 Kern

„ Wir kommen zu dem Schluss: Unsere Radiumisotope haben Eigenschaften des Barium; als Chemiker müsstenwir eigentlich sagen, bei den neuen Körpern handelt es sich nicht um Radiumistope, sondern um Barium; als der Physik in gewisser Weise nachstehende „Kernchemiker“ können wir uns zu diesem, allen bisherigen Erfahrungen der Kernphysik widersprechenden Sprung noch nicht entschließen. Es könnten doch noch vielleicht eine Reihe seltsamer Zufälle unsere Ergebnisse vorgetäuscht haben.“ - Otto Hahn 1/1939

Das Tröpfchenmodell

Lise Meitner (1878 - 1968)

Die Spaltung eines Urankerns durch Neutronenbeschuss

Otto Robert Frisch

(1904 - 1979)

1.3 Bedeutung

- Nutzung der Erkenntnisse in Militär, Energiegewinnung, Medizin, Forschung

- Wissenschaftliche Bedeutung angesichts der Atombombe oft vernachlässigt

"Little-Boy"-Atombombe

Besatzung der "Enola Gay"

Atombombentest auf dem Bikini-Atoll

Manhattan-Projekt

1942

Kernenergie

1. Entdeckung der Kernspaltung

Kernreaktor "Isar II"

Die Entdeckung der Kernspaltung

Forschung

Medizin

Lebensmittel-

bestrahlung

Radiojodtherapie

Röntgen/MRT/CT

Radiocarbonmethode

Massenspektrometer

Otto Hahn (1879-1968)

Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin

Fritz Strassmann (1902-1980)

2.2 Kernenergie

Kern-Hülle-Modell nach Rutherford 1919

Enrico Fermi (1901-1954)

Das Periodensystem der Elemente auf dem Stand von 1938

- kontrollierte Kettenreaktion zur Stromerzeugung

- Überträger: kinetische Energie der freiwerdenden Neutronen

- hoher Wirkungsgrad dank Energie- umwandlung gemäß e=mc²

- 1999: 11% der weltweiten Stromerzeugung Atomenergie

und die Folgen für die Historie des 20. Jahrhunderts

2. Primäre Nutzung

Gliederung

2.1 Atombombe

Einleitung:

Historischer Einfluss der Entdeckung der Kernspaltung

Physikalische Grundlage

1. Entdeckung der Kernspaltung

1.1 Chronologie

1.2 Physikalisches Prinzip

1.3 Bedeutung

2. Primäre Nutzung

2.1 Anwendungen

2.2 Fallbeispiele

3. Wertung

3.1 Diskussion

3.2 Urteil

4. Quellenverzeichnis

- Atombombe & Kernreaktor

- Entwicklung in den USA ab 1942

- unkontrollierte Kettenreaktion

- Uran-235 oder Plutonium-239

- Kritische Masse:

- Coulombkraft summiert sich und führt spontanen Zerfall herbei

- Potenzierung der Kettenreaktion durch mehr freiwerdene Neutronen

Abwurf auf Hiroshima (6. Aug. 1945)

- Präventivschlag der USA zur Vermeidung einer Invasion

- 92.000 Menschen sterben sofort

- weitere 130.000 bis Jahresende

Quellenverzeichnis

Literaturquellen

Bildquellen

Literaturquellen

2.

2.1

Darstellung Wirkungsweise Atombombe

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Fission_bomb_assembly_methods_de.svg/220px-Fission_bomb_assembly_methods_de.svg.png

22.02.2015

Abwurf auf Hiroshima

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/Hiroshima_-_Percentages_of_Destruction.jpg

22.02.2015

Luftbild Hiroshima

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/Hiroshima_-_Percentages_of_Destruction.jpg

22.02.2015

2.2

Darstellung Kernkraftwerk

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/Kernkraftwerk_Druckwasserreaktor_n.png

01.03.2015

Grafik Stromkosten in Euro/kWh

http://www.solarify.eu/wp-content/uploads/2013/11/Stromgestehungskosten-für-erneuerbare-Energien-und-konventionelle-Kraftwerke-Grafik-©-Fraunhofer-ISE.png

01.03.2015

Grafik Leistung der Kernkraftwerke

Grafik Bruttostromerzeugung in Deutschland nach Energieträgern

http://www.flassbeck-economics.de/wp-content/uploads/2013/07/2013_07_17-Grafik-Bruttostromerzeugung.gif

01.032015

1.1

Meitner, Hahn, Strassmann

http://www.mpic.de/uploads/pics/smh4b_03.jpg

08.02.2015

Labortisch im Museum München

http://www.tagesspiegel.de/images/heprodimagesfotos871201312173fph0254-jpg/9226250/3-format43.JPG

22.02.2015

Ein Uran-235 Kern

http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/styles/thumb-470-232/public/veraenderte_abb._1.5.jpg?itok=5u0gdoTl

22.02.2015

Lise Meitner

Science Photo Library

07.02.2015

Otto Robert Frisch

Conville Caius College, Cambrige

07.02.2015

Animation "Die Spaltung eines Urankerns durch Neutronenbeschuss"

Leifiphysik.de/kernspaltung-kettenreaktion-kernfusion/downloads

22.02.2015

Das Tröpfenmodell

https://www.mppmu.mpg.de/~rwagner/skript/img3827.gif

22.02.2015

1.2

Der Massendefekt

Leifiphysik.de/kernspaltung-kettenreaktion-kernfusion/downloads

22.02.2015

Albert Einstein

Newton Graffiti

07.02.2015

Modell Selbst aufrecht erhaltende Kettenreaktion

http://www.zw-jena.de/kkimages/kettenreaktion.jpg

22.02.2015

Niels Bohr

http://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/antiqueimages/bohr.jpg

08.02.2015

Otto Hahn als Leiter der Max-Planck-Gesellschaft

1.3

Atombombe "Little Boy"

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/Little_boy.jpg

22.02.2015

Besatzung der "Enola Gay"

http://cdn2.spiegel.de/images/image-593625-galleryV9-tnet.jpg

07.03.2015

Atombombentest auf dem Bikini-Atoll

Darstellung Kernreaktor "Isar II"

http://www.kernenergie.de/kernenergie-wAssets/img/kernkraftwerke/modell-isar2.gif

01.03.2015

Röntgen/MRT/Radiojodtherapie

http://www.apotheken-umschau.de/multimedia/288/82/238/72930091025.jpg

07.03.2015

Massenspektrometer

Radiocaronmethode

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/27/C14_methode_physikalische_grundlagen.svg/2000px-C14_methode_physikalische_grundlagen.svg.png

07.03.2015

Briefmarke Otto Hahn Nobelpreis Chemie, 1944

http://www.briefmarken-bilder.de/brd-briefmarken-1979-bilder/uran-kernspaltung-otto-hahn-gr.jpg

22.02.2015

1.

Otto Hahn

Foto: AP

07.02.2015

Fritz Strassmann

http://fritz-strassmann-schule.de/wp-content/uploads/2011/02/strassmann2.jpg

07.02.2015

Kaiser-Wilhelm-Institut

Archiv der MPG Berlin-Dahlem

08.02.2015

Enrico Fermi

Smithsonian Institution

07.02.2015

Periodensystem der Elemente

http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/periodensyst01_kernspaltufusion_ges.gif

22.03.2015

Ernest Rutherford

http://giantsofscience.weebly.com/uploads/1/5/4/6/15469068/2390763_orig.jpg

08.02.2015

Kern-Hülle-Modell nach Rutherford

http://www.u-helmich.de/che/EF/atom/bilder2007/014.jpg

08.02.2015

3.

Darstellung Kettenreaktion

http://www.j-schoenen.de/abc-manual/a/Kernspaltung-Dateien/fission-Dateien/kernspaltung.gif

15.02.2015

Grafik Kernenergie weltweit

http://www.kurt-davids.de/images/kernenergieweltweit.jpg

28.02.2015

Kohlekraftwerk

http://www.bpb.de/gesellschaft/umwelt/dossier-umwelt/61246/luftverschmutzung?p=all

28.02.2015

Tschernobyl damals

Tschernobyl heute

http://polpix.sueddeutsche.com/polopoly_fs/1.1007833.1355787828!/httpImage/image.jpg_gen/derivatives/900x600/image.jpg

01.03.2015

Darstellung Neutronenabsorbierende Regelstäbe zwischen den Brennstäben

Endlager

http://www.netzwerk-regenbogen.de/akwass091208.html

22.02.2015

Atommüll Fass

http://www.vdi-nachrichten.com/Technik-Wirtschaft/Radioaktive-Abfaelle-zu-lange-in-Faessern-gelagert

28.02.2015

Post it Atommüll

https://www.greenpeace.de/themen/energiewende/atomkraft/atommuell

22.02.2015

3.3

Atompilz

Atombombe

http://farm9.staticflickr.com/8478/8191113600_b9aa82bea9_z.jpg

28.02.2015

Tschernobyl

Meitner, Hahn, Strassmann

http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/alle3_2_1_kernspaltufusion_ges.jpg

07.02.2015

Hahn, Meitner

http://www.dw.de/image/0,,15141825_4,00.jpg

07.02.2015

Nobelpreisträger Hahn

http://cdn2.spiegel.de/images/image-267969-galleryV9-fxts.jpg

08.02.2015

Isis-Terroristen

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/5/5c/IS_insurgents,_Anbar_Province,_Iraq.jpg

07.03.2015

Harry S. Truman

http://bookstore.gpo.gov/sites/default/files/images/Landing-Pages/33-Harry-Truman.jpg

07.02.2015

3.1

Smog in China

http://www.tagesanzeiger.ch/wissen/natur/Russ-allein-macht-noch-keinen-Smog/story/12535241

28.02.2015

Luftverschmutzung in Indien

http://www.sueddeutsche.de/wissen/un-umweltkonferenz-in-durban-die-weltklimapolitik-ist-bankrott-1.1227039

28.02.2015

Angereichertes Uran

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/HEUranium.jpg

01.03.2015

Luftaufnahmen Atompilze Nagasaki und Hiroshima

http://zidbits.com/2013/11/is-nagasaki-and-hiroshima-still-radioactive/

22.02.2015

Winston Churchill

http://www.churchillsocietyofedmonton.com/

28.02.2015

Seeschlacht um Japan

http://www.spiegel.de/fotostrecke/schlacht-von-iwojima-blutiger-kampf-im-pazifik-1945-fotostrecke-123713.html

28.02.2015

3.2

Pearl Harbour

http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/northamerica/usa/8651277/Skull-found-in-Pearl-Harbour-could-belong-to-Japanese-pilot.html

15.03.2015

Maschine Russell Gackenbach

http://www.warbirdradio.com/wp-content/uploads/2012/05/EnolaGay1.jpg

15.03.2015

Harry S. Truman

http://www.churchillsocietyofedmonton.com/

28.02.2015

Josef Stalin

http://www.historytoday.com/richard-cavendish/death-joseph-stalin

28.02.2015

Churchill, Truman, Stalin während der Potsdamer Konferenz

http://www.hdg.de/lemo/kapitel/nachkriegsjahre/befreiung-und-besatzung/potsdamer-konferenz.html

14.03.2015

Video Countdown to Zero

http://justpic.info/images2/e4bb/countdown_to_zer.jpg

14.03.2015

  • Gert Braune: Physik für jedermann - Compact Verlag (2010)
  • Bogdan Povh: Anschauliche Physik - Springer Verlag (2011)
  • Siegfried Kühnel, Hubert Schafbauer, Herbert Knauth: Physik 13 - Oldenbourg Verlag (1998)
  • Josef Honerkamp: Die Entdeckung des Unvorstellbaren - Spektrum Verlag (2010)
  • Detlef Bald: Hiroshima, 6. August 1945 - Deutscher Taschenbuch Verlag (1999)
  • Brigitte Röthlein: Das Innerste der Dinge - dtv (1998)

3.2

Das Urteil

Internetquellen

Das Urteil

-keine negative Bewertung der Entdeckung

Internetquellen

3. Diskussion

  • http://homepage.univie.ac.at/harry.friedmann/Download/Kernphysik/KP_Kap1.pdf
  • http://m.schuelerlexikon.de/che_abi2011/Kernumwandlungen.htm
  • http://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/sendungen/schulfernsehen/radioaktivitaet-becquerel-curie100.html
  • http://www.helmholtz-berlin.de/angebote/arbeiten-lernen/info/material/neutronen/entdeckung_de.html
  • http://www.kernenergie.de/kernenergie-wAssets/docs/fachzeitschrift-atw/2013/atw2013_12_kuczera-75jahre-kernspaltung.pdf
  • http://www.deutsches-museum.de/sammlungen/meisterwerke/meisterwerke-i/kernspaltungstisch/
  • http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/kernspaltung-und-kernfusion/http://3.bp.blogspot.com/-

-Katastrophen und Unfälle durch menschliches Versagen verursacht

Das Urteil

Filmquellen

Das Urteil

Otto Hahn und Lise Meitner bei einer gemeinsamen Veranstaltung

"Isis-Terroristen"

Filmquellen

- Countdown To Zero - Elite Film (2011)

- Hiroshima - ZDF History

(http://dokustreams.de/zdf-history-hiroshima/

Otto Hahn -

Nobelpreisträger 1944

Greenpeace-Kritik an

der aktuellen Endlagerpolitik

fehlende Optionen in der Endlagerung

simuliertes Streitgespräch

Die Kernspaltung

Neutronenabsorbeirende Regelstäbe zwischen den Brennstäben

3.1

Wertung

Kohlekraftwerk

Streitgespräch

Video: "Countdown to Zero"

Pearl Harbour 1941

vl.: Churchill, Truman und Stalin während der Potsdamer Konferenz 1945

Josef Wissarionowitsch Stalin

(1878 - 1953)

Russell Gackenbach - Navigator:

„Es herrschte doch so ein Hass auf die Japaner, dass wir dachten, je mehr wir umbringen, desto besser, desto weniger könnten sich bei einer Invasion entgegenstellen.“

Max Schatz

Tom Wagner

Johann-Gottfried Herder Gymnasium

Harry S. Truman - Präsident der USA:

„Das mit der Atombombe war keine große Entscheidung. Jedenfalls keine, die mir Kopfschmerzen bereitete.“

3.1

Wertung

Streitgespräch

Smog in China

Luftverschmutzung in Indien

Seeschlacht um Japan

im März 1945

Brititscher Premierminister

Winston Churchill (1874 -1964)

angereichertes Uran

„ Da gab es plötzlich die helle und tröstliche Aussicht, ein oder zwei zerschmetternde Schläge könnten den Krieg beenden.“

Luftaufnahmen der "Atompilze"

am 6. und 9.8.1945

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