Kernenergie
Was passiert bei der Kernspaltung?
Erklärung: Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Kern (z. B. Uran-235) durch ein Neutron gespalten. Dabei entstehen kleinere Kerne, weitere Neutronen und eine große Menge Energie.
Bei der Kernfusion verschmelzen leichte Atomkerne zu schwereren und es wird Energie frei.
Erklärung: Richtig! Bei der Kernfusion verschmelzen z. B. Wasserstoffkerne zu Helium. Dies ist der Energieprozess in der Sonne. Dabei wird enorm viel Energie freigesetzt.
In Kernkraftwerken wird hauptsächlich ___ als Brennstoff für die Kernspaltung verwendet.
Erklärung: Uran-235 ist der häufigste Kernbrennstoff. Durch Beschuss mit einem Neutron kann der Urankern gespalten werden.
Was versteht man unter einer Kettenreaktion bei der Kernspaltung?
Erklärung: Bei jeder Spaltung werden 2–3 Neutronen frei, die weitere Urankerne spalten können. So setzt sich die Reaktion selbst fort – eine Kettenreaktion.
Welche Aufgabe haben die Steuerstäbe in einem Kernkraftwerk?
Erklärung: Steuerstäbe bestehen aus neutronenabsorbierendem Material (z. B. Bor oder Cadmium). Je weiter sie eingefahren werden, desto mehr Neutronen fangen sie ein und desto langsamer läuft die Reaktion.
Die Sonne gewinnt ihre Energie durch Kernspaltung.
Erklärung: Falsch! In der Sonne findet Kernfusion statt: Wasserstoffkerne verschmelzen zu Helium. Kernspaltung findet in Kernkraftwerken statt.
Was ist ein Problem bei der Nutzung der Kernenergie?
Erklärung: Radioaktiver Abfall strahlt teilweise Hunderttausende von Jahren. Ein sicheres Endlager für diese Zeitspanne zu finden, ist eines der größten Probleme der Kernenergienutzung.
In einem Kernkraftwerk wird die bei der Spaltung entstehende Wärme genutzt, um Wasser zu verdampfen und eine ___ anzutreiben.
Erklärung: Die Wärme aus der Kernspaltung erzeugt Dampf, der eine Turbine antreibt. Die Turbine treibt einen Generator an, der elektrische Energie erzeugt.
Welcher Energieträger ist KEIN regenerativer (erneuerbarer) Energieträger?
Erklärung: Uran ist ein fossiler/nicht-erneuerbarer Energieträger, der abgebaut werden muss und endlich ist. Sonne, Wind und Wasser sind erneuerbare Energiequellen.
Beim Betrieb eines Kernkraftwerks entsteht kein COâ‚‚ direkt.
Erklärung: Richtig! Bei der Kernspaltung selbst wird kein CO₂ freigesetzt. Allerdings entstehen CO₂-Emissionen beim Uran-Abbau, Transport und Bau des Kraftwerks.
Welche Energieumwandlungskette findet in einem Kernkraftwerk statt?
Erklärung: In einem KKW wird Kernenergie in Wärme umgewandelt, Wärme erzeugt Dampf (Turbine = mechanische Energie), und der Generator wandelt diese in elektrische Energie um.
Die Einheit Becquerel (Bq) misst die ___ einer radioaktiven Quelle.
Erklärung: Die Aktivität gibt die Anzahl der Zerfälle pro Sekunde an. 1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde.
Ein kĂĽnftiges Fusionskraftwerk wird nach Betriebsende abgerissen. Was gilt fĂĽr seinen radioaktiven Abfall?
Erklärung: Bei der Fusion D + T → He + n entsteht kein langlebiger Spaltabfall wie im Kernkraftwerk. Die schnellen Neutronen machen aber die Wände des Reaktors radioaktiv, und der Brennstoff Tritium ist selbst radioaktiv. Dieser Abfall klingt nach heutigen Planungen in etwa 100 Jahren so weit ab, dass man das Material wiederverwerten kann. Zusammen mit dem fast unbegrenzt vorhandenen Deuterium im Meerwasser gilt die Fusion deshalb als Hoffnung für die Zukunft – technisch ist sie aber noch nicht reif.
Deutschland hat 2022 seine letzten Kernkraftwerke abgeschaltet. Wie viel Prozent des Stroms kam 2021 noch aus Kernenergie? (ungefähr)
Erklärung: 2021 lag der Anteil der Kernenergie am deutschen Strommix bei ca. 12 %. Danach wurden die letzten drei Kernkraftwerke im April 2023 endgültig abgeschaltet.
Windkraft und Solarenergie können die gleiche Grundlastfähigkeit bieten wie ein Kernkraftwerk.
Erklärung: Falsch! Wind- und Solarenergie sind wetterabhängig und können nicht jederzeit konstant Strom liefern (fehlende Grundlastfähigkeit). Kernkraftwerke können dagegen rund um die Uhr konstant Strom erzeugen. Speichertechnologien können dieses Problem teilweise lösen.
Was versteht man unter dem 'Energiemix' eines Landes?
Erklärung: Der Energiemix beschreibt die Anteile verschiedener Energiequellen (Kohle, Gas, Kernenergie, Erneuerbare) an der Gesamtenergieversorgung eines Landes.