Basiswissen zum Thema Kernenergie. Die wichtigsten Erkenntnisse aus Kernphysik und Kerntechnik. Zusammenfassung

Das Heft „Basiswissen zum Thema Kernenergie - Die wichtigsten Erkenntnisse aus Kernphysik und Kerntechnik“ ist ein interessanter Beitrag um die Grundlagen zur Kernenergie zu legen. Dieses Buch dient gut als begleitendes Material in der Schule oder auch in anderen Bereichen, wo dieses Grundwissen gebraucht wird. Durch die Übungsaufgaben zu den vorhergehenden Kapiteln, am Ende des Buches, wird jedoch stark der schulische Charakter dieser Veröffentlichung hervorgehoben.

Insgesamt handelt es sich hierbei um ein reich und farbig bebildertes Heft, welches zahlreiche Erklärungen zu einzelnen Vorgängen liefert, die auf wissenschaftlicher Grundlage beruhen. Diese Erklärungen sind so, dass ein Fachneuling gute Einstiegsmöglichkeiten hat, aber auch ein fachspezifischer Leser oder aus dem Bereich der Chemie o. ä. findet interessante Aspekte innerhalb dieser Veröffentlichung. Somit spricht dieses Buch ein weites Publikum an und beschränkt sich nicht nur auf einen konkreten Bereich. Darüber hinaus soll es sicherlich auch zur Aufklärung über dieses nicht ganz unbrisante Thema beitragen und stellt somit einen interessanten Beitrag zur Kernenergie und der öffentlichen Aufklärung darüber dar.

Aufgeteilt ist das Buch in zehn Kapitel das Atom, die Kernumwandlung und Radioaktivität, das Wesen der Energie, die Kernspaltung und Kettenreaktion, die kontrollierte Kernspaltung, Kernkraftwerke, Sicherungseinrichtungen bei Kernkraftwerken, der Brennstoffkreislauf und die Entsorgung eines Kernkraftwerkes sowie Strahlenmessung und die Strahlenbelastung des Menschen und Übungsaufgaben zu den Kapiteln 1 – 9.

Im ersten Kapitel geht es zentral um das Atom. Hierbei finden die Bereiche der chemischen Elemente und ihrer kleinsten Teilchen Beachtung, sowie der Aufbau der Atomhülle und des Atomkerns, die Eigenschaften der Kernkräfte und der Massendefekt und Bindungsenergie.

Das zweite Kapitel beschreibt ausführlich die Kernumwandlungen und Radioaktivität. Insbesondere geht es dabei um Alpha-, Beta- und Gammastrahlen, dem Elektroneneinfang, Protonen- und Neutronenstrahlen, die Halbwertzeit sowie die Aktivität und die spezifische Aktivität.

Um das Wesen der Energie, dreht sich das dritte Kapitel dieser Veröffentlichung. Hierbei finden die folgenden Aspekte Betrachtung: Energiearten und Energieumwandlungen allgemein, Energieumwandlungen bei Kohlekraftwerken und Kernkraftwerken, Beschreibung der Wärme im Teilchenmodell, die Energieeinheit Elektronenvolt, die Energie der Teilchenstrahlung sowie die Energie und Wellenlänge der Gammastrahlen und die Erzeugung von Wärme durch radioaktive Stoffe.

Das vierte Kapitel dreht sich um die Kernspaltung und Kettenreaktion. Hierbei dreht sich alles um die Entdeckung der Kernspaltung, die Kernspaltung und ihre Spaltprodukte, die Energiebilanz bei der Kernspaltung, Kettenreaktion im Uran-235 und die Erzeugung von Plutionum-239 und Uran-233.

Das fünfte Kapitel wird von der kontrollierten Kernspaltung bestimmt. Insbesondere finden sich dabei die Aspekte des Aufbaus des Kernreaktors, Spaltneutronen, der Moderator, Temperaturabhängigkeit des Moderatoreffekts, Steuerung der Kettenreaktion, homogener und heterogener Reaktor, Verfahren zur Anreicherung von U-235 und der Naturreaktor Oklo.

Im sechsten Kapitel geht es um Kernkraftwerke im Allgemeinen. In diesem Kapitel werden darüber hinaus beispielhaft einige Kernkraftwerke vorgestellt. Unterschieden werden diese dabei in die Kategorien mit Siedewasserreaktor, mit Druckwasserreaktor, mit schnellem Brutreaktor, mit Thorium-Hochtemperaturreaktor und mit Siedewasser-Druckröhrenreaktor.

Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken bestimmen das siebte Kapitel des Heftes. Hierbei geht es um die Aspekte der Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk, das grundlegende Sicherheitskonzept, Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe, Druckdifferenz als Sicherheitsbarriere, das Notkühlsystem und hypothetische Störfälle.

Das achte Kapitel beschreibt den Brennstoffkreislauf und die Entsorgung eines Kernkraftwerks. Insbesondere geht es dabei um, den Brennstoffkreislauf, die Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente nach dem Purex-Verfahren, Behandlung radioaktiver Reaktorbetriebsabfälle sowie die Behandlung und Endlagerung radioaktiver Abfälle.

Im neunten Kapitel geht es dann schlussendlich um die Strahlenmessung und die Strahlenbelastung des Menschen. Wichtig hierbei sind die Punkte der Ionisationskammer und Ionendosis, die Energiedosis, die Äquivalentdosis, somatische und genetische Schäden, die natürliche Strahleneinwirkung auf den Menschen, die effektive Äquivalentdosisleistung durch natürliche Strahlenquellen sowie die zivilisatorisch bedingte Strahleneinwirkung auf den Menschen und der Vergleich von natürlicher und künstlicher Strahleneinwirkung.

Abschließend folgen dann im zehnten Kapitel Übungsaufgagen zu den vorangegangenen neun Kapiteln. Bei den Übungsaufgaben handelt es sich um lösbare Multiple-Choice-Fragen mit jeweils drei Antwortmöglichkeiten, welche von dem Leser beantwortet werden sollen. Somit kann sich evtl. der Lehrer sogar die Vorbereitung für einen Test erleichtern. Bei den Fragen geht es demnach in chronologischer Reihenfolge thematisch zuerst um das Atom, dann um die Kernumwandlung und Radioaktivität, gefolgt von dem Wesen der Energie, Kernspaltung und Kettenreaktion, der kontrollierten Kernspaltung sowie Kernkraftwerken und Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken, dem Brennstoffkreislauf, Strahlenmessung und schlussendlich die Lösungen zu den Übungsaufgaben.

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