Frågor om kärnkraft/fission

Nu tänker alla att jag behöver hjälp med mina läxor och att jag inte ska få någon jävla hjälp. Men så är det icke. Jag har haft lite om detta område i Naturkunskap A, och tycker att det är sjukt intressant och vill lära mig mer om det. Men tyvärr så kommer jag inte att ha Fysik, så jag får vända mig till alla genier här!

Varför söker jag inte på google då? Jo, för att jag vill ha möjligheten att diskutera och bolla idéer.
Så jag börjar väl säga vad jag kan. Kan även säga att det jag undrar över är endast hur den kemiska verksamheten går till. Resten vet jag.

I kärnkraftverken av kokvattenstyp används Urandioxid, UO12. Ämnet är radioaktivt och när det tillförs energi på något sätt, kommer fissionen att börja. Atomkärnorna kommer att skicka ifrån sig två eller tre neutroner som krockar med nästa uran atom. Den nya atomen kommer att skicka ut sina neutroner som i sin tur träffar nästa atom, så har en kärnreaktion uppstått.
De neutroner som kommer ut i vattnet får vattenmolekylerna att vibrera, och då uppstår värme. Vattnet blir varmt och kokar --> ånga bildas. För att styra hur varmt vattnet ska bli/hur mycket ånga som bildas har man styrstavar gjorda utav grafit. Stavarna suger åt sig neutroner och på så sätt kan man reglera hur mycket neutroner som kommer ut i vattnet.


Det är i stort sett det jag kan och tror händer. Det som jag nu undrar över är självklart
-om jag har förstått rätt?

-Borde inte de neutroner som kommer ut i vattnet starta likadan reaktion där? Neutronen träffar kärnan som skickar iväg sina egna neutroner och så vidare..?

-Borde inte uranets kärnor "ta slut"? De används ju konstant under fem år. När de har delat på sig så kan de väl inte göra det längre? Det har väl blivit en annan isotop så att säga?

-Fission är ju att en tung atom delar sig till två lätta. Uranet är ju fortfarande uran när det byts ut. Är detta inte fission?

-Hur får man igång reaktionen? Vet att man på något sätt måste tillföra energi för att starta? Den stängs ju av ibland, så det måste ju gå att stänga av/starta. Men hur?



Det är de frågor jag har såhär långt. kommer säkert komma några fler.
Jag kan nämna att jag är inte så jätte kunnig inom fysik. Har läst grundskole ämnena, och endast halva Natur A på gymnasium.
Tack så mycket på förhand!

Är ingen expert, men iaf.
Nej, eftersom vattenmolekyler består av 3 atomer, vilka består av väte och syre, som inte går att dela på speciellt enkelt. De är alldelles för stabila.
Jo visst. Men det finns så sjukt många atomer att det inte tar slut på LÄNGE. Även om du har flera tusen sönderfall i sekunden så kommer det ta många många år innan en liten klump har sönderfallit helt. Men ja, tillslut måste man köra på lite färskt U-235.
Nej, uranet är inte uran efter det sönderfaller. Du får två nya atomer med lättare kärnor.
Man kan starta reaktionen mha extremt ostabila grundämnen. Cf, californium, tror jag man brukar använda. Hur man stänger av den vet jag inte. Tror inte att det går. Förmodligen tillsätter man nog bara så många stavar det går.

Fan, jag hade för mej att fission va då två atomer slår ihop sig till en. Kärnkraft är la då atomer klyvs? Och angående uranet så faller det ner i energinivå och blir en annan isotop av uran. Meeen nu har jag inte fuskat med wikipedia, så någon får gärna rätta mig.

Nja. Det som händer är att U-235 träffas av en neutron -> U-236. Denna klyvs (fission) till två andra atomer, Ba-141 och Kr-92. Restprodukter från kärnkraftverk består inte av uran. Och "förbrukat" uran består av helt andra grundämnen än U.

Oj! Bra svar! tack så mycket.

Nu förstår jag principen av hur det hela fungerar. kan man förhoppningsvis glänsa på provet imorgon! Fast man kanske får en poäng extra av typ 80...
Det sjuka är att uranstavarna räcker i fem år innan de byts ut. De går ju nästan dygnet runt och många sönderfall hela hela tiden! Någon som vet vad uran har för halveringstid?

Jag har inga ytterliggare frågor just nu, men det kanske dyker upp under kvällen när jag pluggar.

Tack igen!

700 miljoner år. Då räknar man alltså inte in någon kedjereaktion.

herre gud...

Halveringstid har inget med kärnkraft att göra, kärnkraft utnyttjar stark växelverkan och radioaktivt sönderfall är resultatet av svag växelverkan. Det är alltså inte så att uranet sönderfaller utan man splittrar det.

Det är inte U-235 som används, det är U-238. Då den naturliga förekomsten är ~99% av U-238 vill jag minnas.

Farligaste avfallet som medföljer är den lilla del av U-238 som inte fissioneras utan tar upp en neutron, blir U-239 och sedan B-sönderfaller för att bilda Pu-239. ca 2% av restprodukterna är Pu-239.

Jo jag vet, blev bara lite nyfiken med tanke på hur många kärnor det finns... Om du förstår hur jag tänker. Med tanke på hur pass länge uranet är i bruk.

I 235g U-235 finns det 6*10^23 kärnor.

600 000 000 000 000 000 000 000

en del. har du någon uppfattning om hur mycket en uran stav till kärnkraft kan väga? Då blir nästa fråga hur många kärnor som stryker med varje sekund under normalt användande av kärnkraft. (hoppas jag formulerade frågan någorlunda rätt..)

Ett kärnkraftverk har en effekt på ca 500 MW, dvs 500 MJ/s, en fissionerad kärna ger ca 180 MeV.

Låt oss anta att de får ut 50% av energin som elektrisk energi, så 90 MeV per fissionerad kärna.

90 MeV = 1,45*10^-11 J - detta ger 3,47*10^19 fissionerade kärnor i sekunden. Dvs ca 1,4g i sekunden.