15 Kernphysik (AKWs)

Massendefekt, Radioaktive Strahlung, AKWs - allenfalls Nuklearmedizin

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Kartei Details

Karten	61
Lernende	52
Sprache	Deutsch
Kategorie	Physik
Stufe	Mittelschule
Erstellt / Aktualisiert	12.11.2013 / 02.12.2023
Lizenzierung	Kein Urheberrechtsschutz (CC0)
Weblink	https://card2brain.ch/box/15_kernphysik_akws
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Welche drei Kreisläufe gibt es in einem AKW ?

- Primärkreislauf ist im AKW eingeschlossen

- Sekundärkreislauf treibt den Generator an

- Kühlkreislauf zur Abkühlung des Sekundärkreislaufes

Bem.: Das was aus den Kühltürmen aufsteigt ist ledeglich Wasserdampf.

Was passiert beim α-Zerfall

Aus dem Atomkern wird ein Helium - Kern \(_2^4He\) herrausgeschossen.

Beispiel : \(^{239}Pu\) ist ein \(\alpha\)- Strahler

\(_{94}^{239}Pu\)→ \(_{92}^{235}U\) + \(_2^4He\) + Bindungsenergie (BE)

Was passiert beim β⁺ Zerfall?

Der β⁺Zerfall tritt bei protonenreichen Nukliden auf. Hierbei wird ein Proton des Kerns in ein Neutron umgewandelt. Dabei entsteht zusammen mit einem Positron ein Elektronenneutrino.

Wie hoch ist die natürliche radioaktive Belastung? Wieviel ist medizinisch zugelassen?

Natürliche radioaktive Belastung: 5 mSv pro Jahr

Medizinisch zugelassen: 100 mSv pro Jahr

Tödliche Dosis: 6000 mSv pro Jahr

Massendefekt: Die Masse der einzelnen Protonen, Neutronen und Elektronen unterscheidet sich von der Gesamtmasse des Atoms.

Nennen Sie den Grund dafür:

Es wird ein Teil der Masse in Bindungsenergie umgewandelt.

\(\approx 7,1\frac{MeV}{Nukleon} \ \ bei \ \ ^{4}_{2}He \)

Was ist die relative Atommasse und wie wird diese berechnet?

Die relative Atommasse ist das Massenverhältnis der absoluten Atommasse zur atomaren Masseneinheit

\(A_r = {m \over u}\)

A_r ... Relative Atommasse

m ... Masse des Atoms

u ... atomare Masseneinheit (1_amu = 1.66053892 × 10^-27 kg )

Wie wird bei der kontrollierten Kernspaltung die Anzahl der frei beweglichen Neutronen in Atomkraftwerken gesteuert?

1.) Durch die steuerbare Konzentration von Borsäure im Wasser des Reaktorkerns.

2.) Mit Hilfe von aus- und einfahrbaren Kadmium Stäben (=Steuerstäbe).

Die Kernphysik hat viele praktische Anwendungen. Einige davon sind aufgelistet. Bestimme mit Hilfe das Auschließungsverfahren für welche Anwendung das radioaktive Kohlenstoffisotop ¹⁴C benötigt wird.

Tipp: HWZ = 5730 a

Energiegewinnung (AKW)

Altersbestimmung

PET (Positronen-Emissions-Tomographie)

MRT (Magnet-Resonanz-Tomographie)