Warum braucht man Moderatoren im Reaktor?
Ein Moderator (vom lateinischen moderare „mäßigen“) dient dazu, freie Neutronen, die bei ihrer Freisetzung meist relativ energiereich, also „schnell“ sind, abzubremsen.
Welche Voraussetzungen für die Kernspaltung notwendig sind?
Voraussetzungen für eine gesteuerte Kernspaltung sind:
- Es muss genügend spaltbares Material vorhanden sein.
- Es müssen Neutronen mit der für die Kernspaltung notwendigen Geschwindigkeit existieren.
- Die Anzahl der Neutronen, die Kernspaltung hervorrufen, muss reguliert werden.
Was sind die Massenunterschiede bei einer Spaltreaktion?
Die Massenunterschiede bei einer Spaltreaktion sind natürlich nicht so hoch, dass man sie mit einer auch noch so empfindlichen Balkenwaage feststellen könnte. Wenn hier von Massen die Rede ist, so ist stets die sogenannte Ruhemasse eines Teilchens gemeint (Masse des Teilchens bei der Geschwindigkeit Null).
Was ist die Masse von Teilchen?
EINSTEIN stellte nämlich in seiner Relativitätstheorie fest, dass die Masse von Teilchen eine geschwindigkeitsabhängige Größe ist. Die Differenz zwischen der Massensumme der Teilchen vor der Reaktion m v o r und der Massensumme der Teilchen nach der Reaktion m n a c h wird als Massendefekt Δ m bezeichnet: Δ m = m v o r − m n a c h.
Welche Energie verteilt sich bei der Spaltung auf?
Der größte Teil der Energie (ca. 85\%), die bei der Spaltung frei wird, verteilt sich auf die Bruchstücke des gespaltenen Atomkerns, der Rest verteilt sich auf die Neutronen, die γ-Quanten und die β-Teilchen.
Was ist die erforderliche Spaltungsenergie?
Die zur Spaltung erforderliche Energie bezeichnet man als Aktivierungsenergie. Sie liegt beim Uranisotop 238 U bei 7 MeV. Die bei der Anlagerung eines Neutrons frei werdende Bindungsenergie liegt bei diesem Nuklid jedoch bei nur 5,5 MeV und ist daher zu klein, um eine Spaltung auszulösen.