Wat ass Nuklear Spaltung

nuklear Spaltung Simulatioun

Sécher wësst Dir datt ee vun de Weeër fir Energie a Stroum ze produzéieren duerch d'Benotzung vun Atomenergie gemaach gëtt. Awer Dir wësst vläicht net wéi et wierklech funktionnéiert. Et ginn zwou Prozesser vun der Atomenergiebildung: Atomspaltung an Atomfusioun.

Wëllt Dir wësse wat Atomspaltung ass an alles wat domat verbonnen ass?

Atomfisioun

Atomspaltung vum Uranium 235

Nuklear Spaltung ass eng chemesch Reaktioun an där de méi schwéiere Kär mat Neutronen bombardéiert gëtt. Wann dëst passéiert, gëtt et e méi onbestännegen Atomkär an zersetzt sech an zwou Kären, deenen hir Gréissten an der selwechter Gréisstenuerdnung ähnlech sinn. An dësem Prozess grouss Quantitéit un Energie verëffentlecht a verschidde Neutronen ginn ausgestraalt.

Wann Neutronen duerch d'Divisioun vum Kär emittéiert ginn, si se fäeg aner Spaltungen ze verursaachen andeems se mat aneren Nopeschkäre interagéieren. Wann d'Neutronen aner Spaltunge verursaachen, generéieren d'Neutronen, déi vun hinnen entlooss ginn, nach méi Spaltungen. Also weider wéi eng grouss Quantitéit un Energie generéiert gëtt. Dëse Prozess geschitt an enger klenger Brochdeel vun enger Sekonn an ass bekannt als Kettenreaktioun. D'Käre, déi fissionéiert sinn, verëffentlechen eng Millioun mol méi Energie wéi déi, déi duerch e Verbrenne vu Kueleblock oder e Block vun Dynamit vun der selwechter Mass explodéiert ginn. Aus dësem Grond ass Atomenergie eng ganz mächteg Energiequell a benotzt fir héich Energiebedürfnisser.

Dës Verëffentlechung vun Energie geschitt méi séier wéi an enger chemescher Reaktioun.

Wann Neutronefissiounen optrieden an nëmmen een Neutron fräigesat gëtt an duerno Spaltung verursaacht, ass d'Zuel vu Fissiounen pro Sekonn konstant an d'Reaktioune kënne gutt kontrolléiert ginn. Dëst ass de Prinzip mat deem se schaffen Atomreaktoren.

Ënnerscheed tëscht Fusioun a Spaltung

Kärfusioun

Béid sinn nuklear Reaktiounen déi d'Energie entloossen am Kär vun engem Atom. Awer et gi grouss Ënnerscheeder tëscht deenen zwee. Nuklear Spaltung, wéi kommentéiert, ass d'Trennung vum méi schwéierem Kär a méi kleng, duerch d'Kollisioun mat Neutronen. Am Fall vun der Kärfusioun ass et de Géigendeel. Et ass d'Kombinatioun vu méi liichte Käre eng méi grouss a méi schwéier ze kreéieren.

Zum Beispill an der Kärspaltung, Uranium 235 (et ass deen eenzegen Isotop deen nuklear Spaltung kann duerchgoen an deen an der Natur fonnt gëtt) kombinéiert mat engem Neutron fir e méi stabilt Atom ze bilden dee sech séier deelt ann Barium 144 a Krypton 89, plus dräi Neutronen. Dëst ass eng vun de méigleche Reaktiounen déi optrieden wann Uranium mam Neutron kombinéiert.

Mat dëser Operatioun handelen d'Nuklearreaktoren déi aktuell fonnt ginn an déi fir d'Generatioun vun elektrescher Energie benotzt ginn.

Fir datt Kärfusioun stattfënnt, ass et noutwendeg datt déi zwee méi hell Käre sech vereenegen fir eng méi schwéier ze bilden. An dësem Prozess gëtt eng grouss Quantitéit un Energie fräigelooss. Zum Beispill, an der Sonn féiere kontinuéierlech Fusiounsprozesser statt an deenen Atomer mat enger gerénger Mass vereenegen sech méi schwéier ze bilden. Déi zwee méi hell Käre musse positiv geluede sinn a méi no beienee réckelen, déi elektrostatesch Ofwierkricher iwwerwannen déi existéieren. Dëst erfuerdert eng grouss Quantitéit un Temperatur an Drock. Op eisem Planéit, well et keen Drock gëtt an der Sonn, déi néideg Energie déi fir d'Käre gebraucht gëtt fir ze reagéieren an dës Ofstousskräften ze iwwerwannen si ginn duerch e Partikelbeschleuniger erreecht.

Eng vun den typeschsten Atomfusiounsreaktiounen ass déi, déi aus der Kombinatioun vun zwee Isotopen vu Waasserstoff, Deuterium an Tritium besteet, fir en Heliumatom plus en Neutron ze bilden. Wann dat passéiert, an der Sonn ginn et héich Gravitatiounsdrock op déi d'Waasserstoffatomer ausgesat sinn a si brauchen Temperaturen vu 15 Millioune Grad fir ze fusionéieren. All Sekonn 600 Milliounen Tonnen Waasserstoff fusionéieren fir Helium ze bilden.

Momentan et gi keng Reaktoren déi mat Kärfusioun schaffen, well et ganz komplex ass dës Konditiounen nei ze kreéieren. Dat meescht wat gesi gëtt ass en experimentellen Atomfusiounsreaktor genannt ITER deen a Frankräich gebaut gëtt an dee probéiert ze bestëmmen ob dësen Energieproduktiounsprozess liewensfäeg ass technologesch a wirtschaftlech, duerch Nuklearfusioun duerch Magnéitfeld.

Kritescher Mass

Kärfusiounsschema

Déi kritesch Mass ass déi mannst Quantitéit u fissile Material dat ass gebraucht fir datt eng nuklear Kettenreaktioun kann erhale bleiwen an Energie kann op eng konstant Manéier generéiert ginn.

Och wann an all Nuklearspaltung tëscht zwee an dräi Neutronen produzéiert ginn, sinn net all Neutronen, déi fräigelooss ginn, fäeg mat enger anerer Spaltungsreaktioun weiderzefueren, awer e puer vun hinne si verluer. Wann dës Neutronen déi vun all Reaktioun entlooss gi mat engem Taux méi wéi dat verluer sinn fäeg sinn duerch Spaltung geformt ze ginn, d'Kettenreaktioun wäert net nohalteg sinn an et wäert ophalen.

Dofir hänkt dës kritesch Mass vun e puer Faktoren of wéi déi physesch an nuklear Eegeschaften, d'Geometrie an d'Rengheet vun all Atom.

Fir e Reaktor ze hunn an deem déi mannst Neutronen entkommen, gëtt eng Kugelgeometrie gebraucht, well en déi minimal méiglech Uewerfläch huet sou datt Neutroneleckage gëtt reduzéiert. Wann d'Material dat mir benotze fir ze splécken ëmginn et mat engem Neutronreflektor, gi vill méi Neutronen verluer an déi kritesch Mass déi néideg ass gëtt reduzéiert. Dëst spuert Rohmaterial.

Spontan Atomspaltung

Wann dëst passéiert, ass et net néideg datt en Neutron vu baussen absorbéiert muss ginn, awer a gewëssen Isotopen vun Uranium a Plutonium, mat enger méi onbestänneger atomarer Struktur, si fäeg eng spontan Spaltung.

Aus dësem Grond gëtt et an all Kärspaltungsreaktioun d'Wahrscheinlechkeet pro Sekonn datt en Atom spontan fäeg ass, dat heescht, ouni datt een intervenéiert. Zum Beispill, Plutonium 239 ass méi wahrscheinlech fir spontan Spaltung wéi Uranium 235.

Mat dëser Informatioun hoffen ech datt Dir eppes méi wësse wéi d'Atomenergie fir d'Generatioun vu Stroum a Stied erstallt gëtt.


Den Inhalt vum Artikel hält sech un eis Prinzipie vun redaktionnell Ethik. Fir e Feeler ze mellen klickt hei.

Gitt d'éischt fir ze kommentéieren

Gitt Äre Kommentar

Är Email Adress gëtt net publizéiert ginn.

*

*

  1. Responsabel fir d'Daten: Miguel Ángel Gatón
  2. Zweck vun den Donnéeën: Kontroll SPAM, Kommentarmanagement.
  3. Legitimatioun: Är Zoustëmmung
  4. Kommunikatioun vun den Donnéeën: D'Donnéeë ginn net un Drëttubidder matgedeelt ausser duerch legal Verpflichtung.
  5. Datenspeicher: Datebank gehost vun Occentus Networks (EU)
  6. Rechter: Zu all Moment kënnt Dir Är Informatioun limitéieren, recuperéieren an läschen.