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93 Blick in den Mikrokosmos

931 Zellen - Bausteine der Lebewesen

- Aufbau von Zellen Zellkern als wesentlicher Traumlger der Erbinformationen

Chromosomen Gene

- Veraumlnderlichkeit der Erbinformationen Beispiele bei Tieren und Pflanzen beim

Menschen (Erbkrankheiten z B Bluter Down-Syndrom 941) Mutationen

Eingriff des Menschen durch die Gentechnik

Buch bdquoNatur und Technikldquo S 66 ff (Cornelsen)

____________________________________________________________

_______________

Alle Lebewesen ndash ob tierisch oder pflanzlich ndash bestehen aus kleinsten

Bausteinen den Zellen

Dabei ist es egal ob wir von einem Haar einem der inneren Organe

oder dem Speichel in unserem Mund sprechen ndash all diese

bdquoKoumlrperteileldquo sind aus diesen bdquoBausteinen des Lebensldquo aufgebaut

Ebenso ist es bei den Pflanzen die uns umgeben Jeder Teil eines

Baumes besteht aus pflanzlichen Zellen

Tierische und pflanzliche Zellen unterscheiden sich dabei nur

unwesentlich in ihrem Aufbau Allen gemeinsam ist der Zellkern als

Traumlger der Erbanlagen der lebende Teil der Zelle das Zellplasma

und die Zellwand die der Zelle Festigkeit und Stabilitaumlt verleiht

Blattgruumlnkoumlrper und den Zellsaftraum findet man hingegen nur bei

der Pflanze

Beim Menschen bilden mehrere Zellen das Gewebe mehrere Gewebe

wiederum ein Organ Eine Ansammlung bestimmter

zusammenarbeitender Organe bilden Organsysteme die in ihrer

Gesamtheit wiederum den Organismus darstellen

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Menschliche (tierische) Zellen haben als Bestandteil der einzelnen

Organe spezielle Aufgaben So unterscheidet man zB Muskelzellen

die die Muskulatur bilden Deckzellen die in der Haut zu finden sind

Nervenzellen und Blutzellen

Entsprechend ihrer Spezialisierung sind diese Zellen in ihrem

Aussehen und ihrem Aufbau unterschiedlich Zellkern Zellplasma und

Zellwand sind aber immer vorhanden

Im Unterschied zu den spezialisierten Zellen der Organe haben

Krebszellen jedoch keine bestimmte Aufgabe Diese wachsen staumlndig

und unkontrolliert Sie greifen auf normale Zellen uumlber und schaumldigen

sie Einige dieser Zellen koumlnnen sogar uumlber die Blutbahn an andere

Koumlrperstellen gelangen und bilden dort neue Geschwuumllste

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B-04 TIERISCHE UND PFLANZLICHE ZELLEN

WIR VERGLEICHEN

Abb 1 Abb 2

Merke

ORDNE MIT HILFE VON PFEILEN RICHTIG ZU

Traumlger der Erbanlagen

Herstellung von Naumlhrstoffen aus

Kohlendioxiyd (CO ) und Wasser

und Mineralstoffen mit Hilfe des

Lichts

Lebender Teil der Zelle

Stuumltze und Festigkeit

Stoffaufnahme Zelldruck

Zellwand

Cytoplasma

(=Zellplasma)

Zellkern

Blattgruumlnkoumlrper

Zellsaftraum

Teile der Zelle Aufgaben der Zelle

Zellsaftraum

Zellwand

Zellkern

Blattgruumlnkoumlrper

Zellwand

Zellkern

Zellplasma

pflanzl Zelle tierische Zelle

Jede pflanzliche und jede tierische Zelle enthaumllt

Zellkern Zellplasma und die Zellwand

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Zelle

= kleinste einheit eines Lebewesens die selbststaumlndig funktionieren kanne

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932 Aufbau der Materie

- Groumlszligenverhaumlltnisse Zelle - MolekuumllAtom M 92

- Aufbau der Atome aus Kern (Protonen Neutronen) und Huumllle (Elektronen)

- Atommodelle Kugelmodell - Kern-Huumllle-Modell

- Unterscheiden von Elementen z B von Wasserstoff Helium Natrium Chlor

Kohlenstoff 951 aufgrund der Zahl der Protonen (Ordnungszahl)

- Unterscheiden von Isotopen aufgrund der Massenzahl (Protonen + Neutronen)

vgl Buch bdquoNatur und Technikldquo S 82 ff (Cornelsen)

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B-04 TIERISCHE UND PFLANZLICHE ZELLEN

WIR VERGLEICHEN

Abb 1 Abb 2

Merke

ORDNE MIT HILFE VON PFEILEN RICHTIG ZU

Traumlger der Erbanlagen

Herstellung von Naumlhrstoffen aus

Kohlendioxiyd (CO ) und Wasser

und Mineralstoffen mit Hilfe des

Lichts

Lebender Teil der Zelle

Stuumltze und Festigkeit

Stoffaufnahme Zelldruck

Zellwand

Cytoplasma

(=Zellplasma)

Zellkern

Blattgruumlnkoumlrper

Zellsaftraum

Teile der Zelle Aufgaben der Zelle

Zellsaftraum

Zellwand

Zellkern

Blattgruumlnkoumlrper

Zellwand

Zellkern

Zellplasma

pflanzl Zelle tierische Zelle

Jede pflanzliche und jede tierische Zelle enthaumllt

Zellkern Zellplasma und die Zellwand

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Zelle

= kleinste einheit eines Lebewesens die selbststaumlndig funktionieren kanne

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932 Aufbau der Materie

- Groumlszligenverhaumlltnisse Zelle - MolekuumllAtom M 92

- Aufbau der Atome aus Kern (Protonen Neutronen) und Huumllle (Elektronen)

- Atommodelle Kugelmodell - Kern-Huumllle-Modell

- Unterscheiden von Elementen z B von Wasserstoff Helium Natrium Chlor

Kohlenstoff 951 aufgrund der Zahl der Protonen (Ordnungszahl)

- Unterscheiden von Isotopen aufgrund der Massenzahl (Protonen + Neutronen)

vgl Buch bdquoNatur und Technikldquo S 82 ff (Cornelsen)

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Zelle

= kleinste einheit eines Lebewesens die selbststaumlndig funktionieren kanne

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932 Aufbau der Materie

- Groumlszligenverhaumlltnisse Zelle - MolekuumllAtom M 92

- Aufbau der Atome aus Kern (Protonen Neutronen) und Huumllle (Elektronen)

- Atommodelle Kugelmodell - Kern-Huumllle-Modell

- Unterscheiden von Elementen z B von Wasserstoff Helium Natrium Chlor

Kohlenstoff 951 aufgrund der Zahl der Protonen (Ordnungszahl)

- Unterscheiden von Isotopen aufgrund der Massenzahl (Protonen + Neutronen)

vgl Buch bdquoNatur und Technikldquo S 82 ff (Cornelsen)

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932 Aufbau der Materie

- Groumlszligenverhaumlltnisse Zelle - MolekuumllAtom M 92

- Aufbau der Atome aus Kern (Protonen Neutronen) und Huumllle (Elektronen)

- Atommodelle Kugelmodell - Kern-Huumllle-Modell

- Unterscheiden von Elementen z B von Wasserstoff Helium Natrium Chlor

Kohlenstoff 951 aufgrund der Zahl der Protonen (Ordnungszahl)

- Unterscheiden von Isotopen aufgrund der Massenzahl (Protonen + Neutronen)

vgl Buch bdquoNatur und Technikldquo S 82 ff (Cornelsen)

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Die

Entwicklung des Atommodells von der Antike bis ca 1900 (Thomson) Die

jeweils neu gefundenen Begriffe sind angegeben

Folgende Atommodelle sind dargestellt und beschrieben

bull Atombegriff der Antike (Leukipp und Demokrit ca 400vChr)

bull Atommodell von Dalton (ca 1800)

bull Rosinenkuchen-Modell von Thomson (ca 1900)

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Die Beschreibung des Oumlltroumlpfchen-Versuches zur ungefaumlhren Ermittlung des

Atomdurchmessers geht von der Uumlberlegung aus dass sich ein Oumllfilm auf

einer Wasseroberflaumlche solange ausbreitet bis in etwa nur noch eine

Atomschicht Oumll auf der Wasseroberflaumlche aufliegt

Die Baumlrlappsporen auf der Wasseroberflaumlche sind ein Hilfsmittel zur

deutlicheren Darstellung des ansonsten kaum erkennbaren Oumllflecks Da das

Oumll-Volumen bekannt ist und die Flaumlche des Oumllflecks in etwa ermittelbar ist

kann daraus der Atomdurchmesser mit ca 11000000mm ermittelt werden

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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Nach den alten Atommodellen haumltten alle Beschussteilchen von der

Goldfolie haumltten zuruumlckprallen muumlssen

933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

Die Geschichte der Entdeckung der Radioaktivitaumlt durch Henry Becquerel im

Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

Pierre Curie experimentell erforscht

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Die

Entwicklung des Atommodells von der Antike bis ca 1900 (Thomson) Die

jeweils neu gefundenen Begriffe sind angegeben

Folgende Atommodelle sind dargestellt und beschrieben

bull Atombegriff der Antike (Leukipp und Demokrit ca 400vChr)

bull Atommodell von Dalton (ca 1800)

bull Rosinenkuchen-Modell von Thomson (ca 1900)

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Die Beschreibung des Oumlltroumlpfchen-Versuches zur ungefaumlhren Ermittlung des

Atomdurchmessers geht von der Uumlberlegung aus dass sich ein Oumllfilm auf

einer Wasseroberflaumlche solange ausbreitet bis in etwa nur noch eine

Atomschicht Oumll auf der Wasseroberflaumlche aufliegt

Die Baumlrlappsporen auf der Wasseroberflaumlche sind ein Hilfsmittel zur

deutlicheren Darstellung des ansonsten kaum erkennbaren Oumllflecks Da das

Oumll-Volumen bekannt ist und die Flaumlche des Oumllflecks in etwa ermittelbar ist

kann daraus der Atomdurchmesser mit ca 11000000mm ermittelt werden

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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Nach den alten Atommodellen haumltten alle Beschussteilchen von der

Goldfolie haumltten zuruumlckprallen muumlssen

933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

Die Geschichte der Entdeckung der Radioaktivitaumlt durch Henry Becquerel im

Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

Pierre Curie experimentell erforscht

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Die

Entwicklung des Atommodells von der Antike bis ca 1900 (Thomson) Die

jeweils neu gefundenen Begriffe sind angegeben

Folgende Atommodelle sind dargestellt und beschrieben

bull Atombegriff der Antike (Leukipp und Demokrit ca 400vChr)

bull Atommodell von Dalton (ca 1800)

bull Rosinenkuchen-Modell von Thomson (ca 1900)

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Die Beschreibung des Oumlltroumlpfchen-Versuches zur ungefaumlhren Ermittlung des

Atomdurchmessers geht von der Uumlberlegung aus dass sich ein Oumllfilm auf

einer Wasseroberflaumlche solange ausbreitet bis in etwa nur noch eine

Atomschicht Oumll auf der Wasseroberflaumlche aufliegt

Die Baumlrlappsporen auf der Wasseroberflaumlche sind ein Hilfsmittel zur

deutlicheren Darstellung des ansonsten kaum erkennbaren Oumllflecks Da das

Oumll-Volumen bekannt ist und die Flaumlche des Oumllflecks in etwa ermittelbar ist

kann daraus der Atomdurchmesser mit ca 11000000mm ermittelt werden

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

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Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

Pierre Curie experimentell erforscht

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Die Beschreibung des Oumlltroumlpfchen-Versuches zur ungefaumlhren Ermittlung des

Atomdurchmessers geht von der Uumlberlegung aus dass sich ein Oumllfilm auf

einer Wasseroberflaumlche solange ausbreitet bis in etwa nur noch eine

Atomschicht Oumll auf der Wasseroberflaumlche aufliegt

Die Baumlrlappsporen auf der Wasseroberflaumlche sind ein Hilfsmittel zur

deutlicheren Darstellung des ansonsten kaum erkennbaren Oumllflecks Da das

Oumll-Volumen bekannt ist und die Flaumlche des Oumllflecks in etwa ermittelbar ist

kann daraus der Atomdurchmesser mit ca 11000000mm ermittelt werden

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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Nach den alten Atommodellen haumltten alle Beschussteilchen von der

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933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

Die Geschichte der Entdeckung der Radioaktivitaumlt durch Henry Becquerel im

Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

Pierre Curie experimentell erforscht

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Die Beschreibung des Oumlltroumlpfchen-Versuches zur ungefaumlhren Ermittlung des

Atomdurchmessers geht von der Uumlberlegung aus dass sich ein Oumllfilm auf

einer Wasseroberflaumlche solange ausbreitet bis in etwa nur noch eine

Atomschicht Oumll auf der Wasseroberflaumlche aufliegt

Die Baumlrlappsporen auf der Wasseroberflaumlche sind ein Hilfsmittel zur

deutlicheren Darstellung des ansonsten kaum erkennbaren Oumllflecks Da das

Oumll-Volumen bekannt ist und die Flaumlche des Oumllflecks in etwa ermittelbar ist

kann daraus der Atomdurchmesser mit ca 11000000mm ermittelt werden

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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Nach den alten Atommodellen haumltten alle Beschussteilchen von der

Goldfolie haumltten zuruumlckprallen muumlssen

933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

Die Geschichte der Entdeckung der Radioaktivitaumlt durch Henry Becquerel im

Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

Pierre Curie experimentell erforscht

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Die Beschreibung des Oumlltroumlpfchen-Versuches zur ungefaumlhren Ermittlung des

Atomdurchmessers geht von der Uumlberlegung aus dass sich ein Oumllfilm auf

einer Wasseroberflaumlche solange ausbreitet bis in etwa nur noch eine

Atomschicht Oumll auf der Wasseroberflaumlche aufliegt

Die Baumlrlappsporen auf der Wasseroberflaumlche sind ein Hilfsmittel zur

deutlicheren Darstellung des ansonsten kaum erkennbaren Oumllflecks Da das

Oumll-Volumen bekannt ist und die Flaumlche des Oumllflecks in etwa ermittelbar ist

kann daraus der Atomdurchmesser mit ca 11000000mm ermittelt werden

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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Nach den alten Atommodellen haumltten alle Beschussteilchen von der

Goldfolie haumltten zuruumlckprallen muumlssen

933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

Die Geschichte der Entdeckung der Radioaktivitaumlt durch Henry Becquerel im

Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

Pierre Curie experimentell erforscht

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Streuversuch von Ernest Rutherford(1871 +1937)

Durch den Ausgang dieses Versuches kam man zur genaueren Aussagen nach

Aumlnderung der zuvor geltenden Atommodelle Rutherford wies mit seinem

Streuexperiment nach dass die Streuung der Beschussteilchen auch unter

relativ groszligen Ablenkwinkeln erfolgt und war damit in der Lage konkrete

Aussagen uumlber die Groumlszlige von Atomkernen zu machen Bereits den Forschern

Thomson und Lenard war die grundsaumltzliche Durchdringbarkeit von Materie

bekannt

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Goldfolie haumltten zuruumlckprallen muumlssen

933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

Die Geschichte der Entdeckung der Radioaktivitaumlt durch Henry Becquerel im

Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

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Goldfolie haumltten zuruumlckprallen muumlssen

933 Radioaktivitaumlt

- natuumlrliche und kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Strahlung und deren Nachweis (ggf

Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr) Halbwertzeit

- Kernspaltung 962 gesteuerte und ungesteuerte Kettenreaktion

- Anwendung radioaktiver Stoffe Nutzen und Gefahren der Radioaktivitaumlt

Strahlenschutz verantwortlicher Umgang mit Radioaktivitaumlt

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Jahre 1896 Durch die Fotoplatten-Entdeckung von Becquerel wurde die

gezielte Erforschung der Radioaktivitaumlt eingeleitet Die zunaumlchst nach

B benannten Becquerel-Strahlen wurden hauptsaumlchlich von Marie und

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Radioaktivitaumlt

1895 Entdeckung einer unbekannten Strahlung

1896 (1 Maumlrz) Henry Bequerel erkennt dass bestimmte Steine eine Strahlung

aussenden und

Fotoplatten belichten koumlnnen

Radioaktive Strahlung kann nachgewiesen werden durch

bull Fotomethode (gt Uumlberwachung der Strahlenbelastung bei Menschen die

taumlglich mit radioaktiver Strahlung arbeiten gtgt Medizin Forschung)

bull Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr (Geigerzaumlhler) (gt zur Bestimmung der radioaktiven

Verseuchung eines Gegenstandes oder der Umwelt gtgt Katastrophenschutz

Militaumlr)

bull Nebelkammer (gt zur optischen Darstellung von radioaktiver Strahlung im

Labor gtgt Ionen-Strahlung)

Radioaktive Strahlung

bull Beim ALPHA-Zerfall ist das Strahlungsteilchen ein Heliumkern

(2 Protonen + 2 Neutronen)

Die Massenzahl des strahlenden Elements verringert sich dabei um 4

die Ordnungszahl um 2 und es entsteht ein neues Element (2 Elemente

zuvor im Periodensystem)

bull Beim BETA-Zerfall ist das Strahlungsteilchen ein Elektron aus dem

Atomkern()

Ein Neutron zerfaumlllt dabei in ein Proton und ein Elektron Die

Massenzahl des strahlenden Elements bleibt dabei unveraumlndert die

Ordnungszahl wird um 1 vergroumlszligert da ja ein Proton mehr vorhanden

ist als zuvor und es entsteht ein neues Element (Nachfolger im

Periodensystem)

bull Von einem GAMMA-Zerfall kann man nach dem eingefuumlhrten

Atommodell (Rutherford) nicht sprechen Es liegt eine

elektromagnetische Wellenstrahlung vor

Instabile Elemente

Bei Elementen mit geringer Protonenzahl im Atomkern sind die Abstoszligungskraumlfte

der Protonen im Vergleich zu den Kernkraumlften gering

Befinden sich jedoch sehr viele Protonen im Kern (Uran Radium Polonium etc)

so uumlberwiegen die Abstoszligungskraumlfte der Protonen Die Kerne zerfallen von

selbst (= instabil)

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Eigenschaften radioaktiven Strahlungen durch Gegenuumlberstellung in einer

Tabelle

Strahlungsteilchen

(Alpha Heliumkern Beta Elektron Gamma keines da elektromagnetische

Welle)

ungefaumlhre Reichweite

Ihre Werte sind dabei moumlglicherweise andere Eine klare Antwort gibt

die Literatur ebenfalls nicht

magnetische Ablenkbarkeit

Durchdringbarkeit

Auch hierzu ist eine klare Antwort nicht moumlglich

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Halbwertszeit

Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit die fast

unvorstellbar lang sein kann (zB U-238 mit 4470000000 Jahren) oder

aber auch sehr kurz (zB PO-214 mit 160 Mikro-Sekunden)

Ein Block eines radioaktiven Isotops ist nach einer Halbwertszeit zur

Haumllfte in andere moumlglicherweise immer noch radioaktive Folgeelemente

zerfallen Es sollte unbedingt darauf hingewiesen werden dass die

Folgeelemente im Normalfall ebenfalls radioaktive Strahler sind und somit

die mitunter zu

houmlrende Aussage

dass die

Strahlung nach

einer HW-Zeit

auf die Haumllfte

gesunken sei

ganz einfach

falsch ist zumal

die radioaktive

Intensitaumlt der

Folge-Isotope (bei

kuumlrzeren

Halbwertszeiten)

ja sogar noch

groumlszliger sein kann

Qualivorbereitung PCB Comeniusschulen Toumlging

MPutz HSL 2003 2004

Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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MPutz HSL 2003 2004

Aufbau eines Kernkraftwerks

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Radioaktivitaumlt

1895 Entdeckung einer unbekannten Strahlung

1896 (1 Maumlrz) Henry Bequerel erkennt dass bestimmte Steine eine Strahlung

aussenden und

Fotoplatten belichten koumlnnen

Radioaktive Strahlung kann nachgewiesen werden durch

bull Fotomethode (gt Uumlberwachung der Strahlenbelastung bei Menschen die

taumlglich mit radioaktiver Strahlung arbeiten gtgt Medizin Forschung)

bull Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr (Geigerzaumlhler) (gt zur Bestimmung der radioaktiven

Verseuchung eines Gegenstandes oder der Umwelt gtgt Katastrophenschutz

Militaumlr)

bull Nebelkammer (gt zur optischen Darstellung von radioaktiver Strahlung im

Labor gtgt Ionen-Strahlung)

Radioaktive Strahlung

bull Beim ALPHA-Zerfall ist das Strahlungsteilchen ein Heliumkern

(2 Protonen + 2 Neutronen)

Die Massenzahl des strahlenden Elements verringert sich dabei um 4

die Ordnungszahl um 2 und es entsteht ein neues Element (2 Elemente

zuvor im Periodensystem)

bull Beim BETA-Zerfall ist das Strahlungsteilchen ein Elektron aus dem

Atomkern()

Ein Neutron zerfaumlllt dabei in ein Proton und ein Elektron Die

Massenzahl des strahlenden Elements bleibt dabei unveraumlndert die

Ordnungszahl wird um 1 vergroumlszligert da ja ein Proton mehr vorhanden

ist als zuvor und es entsteht ein neues Element (Nachfolger im

Periodensystem)

bull Von einem GAMMA-Zerfall kann man nach dem eingefuumlhrten

Atommodell (Rutherford) nicht sprechen Es liegt eine

elektromagnetische Wellenstrahlung vor

Instabile Elemente

Bei Elementen mit geringer Protonenzahl im Atomkern sind die Abstoszligungskraumlfte

der Protonen im Vergleich zu den Kernkraumlften gering

Befinden sich jedoch sehr viele Protonen im Kern (Uran Radium Polonium etc)

so uumlberwiegen die Abstoszligungskraumlfte der Protonen Die Kerne zerfallen von

selbst (= instabil)

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Eigenschaften radioaktiven Strahlungen durch Gegenuumlberstellung in einer

Tabelle

Strahlungsteilchen

(Alpha Heliumkern Beta Elektron Gamma keines da elektromagnetische

Welle)

ungefaumlhre Reichweite

Ihre Werte sind dabei moumlglicherweise andere Eine klare Antwort gibt

die Literatur ebenfalls nicht

magnetische Ablenkbarkeit

Durchdringbarkeit

Auch hierzu ist eine klare Antwort nicht moumlglich

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Halbwertszeit

Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit die fast

unvorstellbar lang sein kann (zB U-238 mit 4470000000 Jahren) oder

aber auch sehr kurz (zB PO-214 mit 160 Mikro-Sekunden)

Ein Block eines radioaktiven Isotops ist nach einer Halbwertszeit zur

Haumllfte in andere moumlglicherweise immer noch radioaktive Folgeelemente

zerfallen Es sollte unbedingt darauf hingewiesen werden dass die

Folgeelemente im Normalfall ebenfalls radioaktive Strahler sind und somit

die mitunter zu

houmlrende Aussage

dass die

Strahlung nach

einer HW-Zeit

auf die Haumllfte

gesunken sei

ganz einfach

falsch ist zumal

die radioaktive

Intensitaumlt der

Folge-Isotope (bei

kuumlrzeren

Halbwertszeiten)

ja sogar noch

groumlszliger sein kann

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Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Aufbau eines Kernkraftwerks

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Radioaktivitaumlt

1895 Entdeckung einer unbekannten Strahlung

1896 (1 Maumlrz) Henry Bequerel erkennt dass bestimmte Steine eine Strahlung

aussenden und

Fotoplatten belichten koumlnnen

Radioaktive Strahlung kann nachgewiesen werden durch

bull Fotomethode (gt Uumlberwachung der Strahlenbelastung bei Menschen die

taumlglich mit radioaktiver Strahlung arbeiten gtgt Medizin Forschung)

bull Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr (Geigerzaumlhler) (gt zur Bestimmung der radioaktiven

Verseuchung eines Gegenstandes oder der Umwelt gtgt Katastrophenschutz

Militaumlr)

bull Nebelkammer (gt zur optischen Darstellung von radioaktiver Strahlung im

Labor gtgt Ionen-Strahlung)

Radioaktive Strahlung

bull Beim ALPHA-Zerfall ist das Strahlungsteilchen ein Heliumkern

(2 Protonen + 2 Neutronen)

Die Massenzahl des strahlenden Elements verringert sich dabei um 4

die Ordnungszahl um 2 und es entsteht ein neues Element (2 Elemente

zuvor im Periodensystem)

bull Beim BETA-Zerfall ist das Strahlungsteilchen ein Elektron aus dem

Atomkern()

Ein Neutron zerfaumlllt dabei in ein Proton und ein Elektron Die

Massenzahl des strahlenden Elements bleibt dabei unveraumlndert die

Ordnungszahl wird um 1 vergroumlszligert da ja ein Proton mehr vorhanden

ist als zuvor und es entsteht ein neues Element (Nachfolger im

Periodensystem)

bull Von einem GAMMA-Zerfall kann man nach dem eingefuumlhrten

Atommodell (Rutherford) nicht sprechen Es liegt eine

elektromagnetische Wellenstrahlung vor

Instabile Elemente

Bei Elementen mit geringer Protonenzahl im Atomkern sind die Abstoszligungskraumlfte

der Protonen im Vergleich zu den Kernkraumlften gering

Befinden sich jedoch sehr viele Protonen im Kern (Uran Radium Polonium etc)

so uumlberwiegen die Abstoszligungskraumlfte der Protonen Die Kerne zerfallen von

selbst (= instabil)

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Eigenschaften radioaktiven Strahlungen durch Gegenuumlberstellung in einer

Tabelle

Strahlungsteilchen

(Alpha Heliumkern Beta Elektron Gamma keines da elektromagnetische

Welle)

ungefaumlhre Reichweite

Ihre Werte sind dabei moumlglicherweise andere Eine klare Antwort gibt

die Literatur ebenfalls nicht

magnetische Ablenkbarkeit

Durchdringbarkeit

Auch hierzu ist eine klare Antwort nicht moumlglich

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Halbwertszeit

Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit die fast

unvorstellbar lang sein kann (zB U-238 mit 4470000000 Jahren) oder

aber auch sehr kurz (zB PO-214 mit 160 Mikro-Sekunden)

Ein Block eines radioaktiven Isotops ist nach einer Halbwertszeit zur

Haumllfte in andere moumlglicherweise immer noch radioaktive Folgeelemente

zerfallen Es sollte unbedingt darauf hingewiesen werden dass die

Folgeelemente im Normalfall ebenfalls radioaktive Strahler sind und somit

die mitunter zu

houmlrende Aussage

dass die

Strahlung nach

einer HW-Zeit

auf die Haumllfte

gesunken sei

ganz einfach

falsch ist zumal

die radioaktive

Intensitaumlt der

Folge-Isotope (bei

kuumlrzeren

Halbwertszeiten)

ja sogar noch

groumlszliger sein kann

Qualivorbereitung PCB Comeniusschulen Toumlging

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Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Aufbau eines Kernkraftwerks

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Eigenschaften radioaktiven Strahlungen durch Gegenuumlberstellung in einer

Tabelle

Strahlungsteilchen

(Alpha Heliumkern Beta Elektron Gamma keines da elektromagnetische

Welle)

ungefaumlhre Reichweite

Ihre Werte sind dabei moumlglicherweise andere Eine klare Antwort gibt

die Literatur ebenfalls nicht

magnetische Ablenkbarkeit

Durchdringbarkeit

Auch hierzu ist eine klare Antwort nicht moumlglich

Qualivorbereitung PCB Comeniusschulen Toumlging

MPutz HSL 2003 2004

Halbwertszeit

Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit die fast

unvorstellbar lang sein kann (zB U-238 mit 4470000000 Jahren) oder

aber auch sehr kurz (zB PO-214 mit 160 Mikro-Sekunden)

Ein Block eines radioaktiven Isotops ist nach einer Halbwertszeit zur

Haumllfte in andere moumlglicherweise immer noch radioaktive Folgeelemente

zerfallen Es sollte unbedingt darauf hingewiesen werden dass die

Folgeelemente im Normalfall ebenfalls radioaktive Strahler sind und somit

die mitunter zu

houmlrende Aussage

dass die

Strahlung nach

einer HW-Zeit

auf die Haumllfte

gesunken sei

ganz einfach

falsch ist zumal

die radioaktive

Intensitaumlt der

Folge-Isotope (bei

kuumlrzeren

Halbwertszeiten)

ja sogar noch

groumlszliger sein kann

Qualivorbereitung PCB Comeniusschulen Toumlging

MPutz HSL 2003 2004

Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

Qualivorbereitung PCB Comeniusschulen Toumlging

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Aufbau eines Kernkraftwerks

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Eigenschaften radioaktiven Strahlungen durch Gegenuumlberstellung in einer

Tabelle

Strahlungsteilchen

(Alpha Heliumkern Beta Elektron Gamma keines da elektromagnetische

Welle)

ungefaumlhre Reichweite

Ihre Werte sind dabei moumlglicherweise andere Eine klare Antwort gibt

die Literatur ebenfalls nicht

magnetische Ablenkbarkeit

Durchdringbarkeit

Auch hierzu ist eine klare Antwort nicht moumlglich

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Halbwertszeit

Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit die fast

unvorstellbar lang sein kann (zB U-238 mit 4470000000 Jahren) oder

aber auch sehr kurz (zB PO-214 mit 160 Mikro-Sekunden)

Ein Block eines radioaktiven Isotops ist nach einer Halbwertszeit zur

Haumllfte in andere moumlglicherweise immer noch radioaktive Folgeelemente

zerfallen Es sollte unbedingt darauf hingewiesen werden dass die

Folgeelemente im Normalfall ebenfalls radioaktive Strahler sind und somit

die mitunter zu

houmlrende Aussage

dass die

Strahlung nach

einer HW-Zeit

auf die Haumllfte

gesunken sei

ganz einfach

falsch ist zumal

die radioaktive

Intensitaumlt der

Folge-Isotope (bei

kuumlrzeren

Halbwertszeiten)

ja sogar noch

groumlszliger sein kann

Qualivorbereitung PCB Comeniusschulen Toumlging

MPutz HSL 2003 2004

Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Aufbau eines Kernkraftwerks

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Halbwertszeit

Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit die fast

unvorstellbar lang sein kann (zB U-238 mit 4470000000 Jahren) oder

aber auch sehr kurz (zB PO-214 mit 160 Mikro-Sekunden)

Ein Block eines radioaktiven Isotops ist nach einer Halbwertszeit zur

Haumllfte in andere moumlglicherweise immer noch radioaktive Folgeelemente

zerfallen Es sollte unbedingt darauf hingewiesen werden dass die

Folgeelemente im Normalfall ebenfalls radioaktive Strahler sind und somit

die mitunter zu

houmlrende Aussage

dass die

Strahlung nach

einer HW-Zeit

auf die Haumllfte

gesunken sei

ganz einfach

falsch ist zumal

die radioaktive

Intensitaumlt der

Folge-Isotope (bei

kuumlrzeren

Halbwertszeiten)

ja sogar noch

groumlszliger sein kann

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Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Aufbau eines Kernkraftwerks

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Zerfallsreihe

am Beispiel der

Uran-Radium-Reihe

mit U-238 als

Ausgangs-Isotop und

Pb-206 als stabilem

End-Isotop

Die Auflistung aller

moumlglicher Zerfaumllle

eines radioaktiven

Ausgangs-Isotops

bis hin zu einem

letztlich stabilen

End-Isotop (Blei)

bezeichnet man in

der Physik als

Zerfallsreihe

Es ist darauf

hinzuweisen dass

dabei verschiedene

Atome eines

Material-Blocks

durchaus

unterschiedliche

Wege gehen

letztendlich aber am

selben Ziel

ankommen Einige

Isotope des

Elements Blei sind

nicht stabil sondern

radioaktiv Unter Beachtung aller Moumlglichkeiten und der unterschiedlichen

Halbwertszeiten ist es sehr schwer Aussagen uumlber die Gesamt-Dauer des

Prozesses hin zum stabilen End-Isotop zu machen

Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im Jahre 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Moumlglichkeit

der Kernspaltung am U-235 Isotop Lise Meitner erklaumlrte und benannte

diesen Vorgang Als spaltungsausloumlsendes Beil dienen langsame Neutronen

mit einer Geschwindigkeit von ca 10 kms

Als dabei entstehende Spaltprodukte sind moumlglich

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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bull Barium-139 Krypton-94 und 3 Neutronen

bull Caesium-137 Rubidium-96 und 3 Neutronen

bull Strontium-90 Xenon-144 und 2 Neutronen

Die bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen sind als schnelle

Neutronen bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10000kms nicht sofort in

der Lage weitere Kernspaltungen einzuleiten Sie muumlssen sich erst durch

Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit bringen lassen Bei der

Kernspaltung wird Energie frei (Umwandlung von Bindungsenergie

hauptsaumlchlich in Waumlrmeenergie)

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Der theoretische Fall der Kernspaltung des Uran-235 Isotops

Im theoretischen Fall stehen die (bis zu 3) bei der Kernspaltung

entstandenen Neutronen sofort wieder fuumlr weitere Kernspaltungen zur

Verfuumlgung (Wachstumsfaktor 3) Tatsaumlchlich muumlssen die schnellen

Neutronen erst durch Stoumlszlige auf die geringere Spaltgeschwindigkeit gebracht

werden was den tatsaumlchlichen Wachstumsfaktor wesentlich geringer als 3

werden laumlsst

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

U-235 oder Pu-239 sendet selbstaumlndig permanent Neutronen aus Bei hohem

Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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Der ungeregelte Fall der Kettenreaktion

Eine Atombombe funktioniert nach diesem Prinzip Das spaltbare Material

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Reinheitsgrad genuumlgt es dass die KRITISCHE MASSE von ca 8kg bis 20kg

spaltbaren Materials raumlumlich konzentriert angeordnet ist um die

Kettenreaktion selbstaumlndig beginnen und ablaufen zu lassen Die Tatsache

dass das Spaltmaterial einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen muss

behindert den Bau einer Atombombe wesentlich

In Kernkraftwerken kann man zwar durch Erbruumlten von Plutonium spaltbares

Material erzeugen dessen Reinheitsgrad muss man aber durch sehr

aufwaumlndige technische Verfahren sehr stark verbessern Ein Kernkraftwerk

funktioniert wegen des wesentlich schlechteren Reinheitsgrades des

Brennstoffs auch im Stoumlrfalle nicht wie eine Atombombe

Die geregelte Kernspaltung im Kernkraftwerk Moderator-Funktion

Da die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen zunaumlchst zu schnell

fuumlr die Ausloumlsung einer weiteren Kernspaltung sind muumlssen sie durch einen

Moderator (Wasser oder Graphit uumlblich) auf Spaltgeschwinndigkeit

abgebremst werden Bei unseren uumlblichen Reaktortypen faumlllt dem Moderator

Wasser zusaumltzlich die Rolle des Kuumlhlmittels zu

bull Funktion der Steuerstaumlbe

Die Regelung der Aktivitaumlt der Kettenreaktion (Wachstumsfaktor)

erfolgt durch Steuerstaumlbe aus B4C oder Cadmium Die Steuerstaumlbe

haben die Aufgabe die eventuell fuumlr weitere Spaltungen zur

Verfuumlgung stehenden Neutronen wegzufangen Der Wachstumsfaktor

in Kernkraftwerken betraumlgt maximal 10075 (075 Zuwachs) um

genuumlgend Zeit zur Einregelung zu haben zumal die bei der

Kernspaltung frei werdenden Neutronen mit bis zu 20 Sekunden ()

Verzoumlgerung auftreten und eine Kernspaltung selbst ca eine

hundertmillionstel () Sekunde dauert

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