Kärnenergi Flashcards
Vad är fission?
Fission innebär kärnklyvning. man klyver en tyngre atomkärna till två mindre, ofta genom att bombardera atomkärnan med t. ex. en neutron.
Fission är dagens vanligaste sätt att skapa energi på, det är fission man använder i kärnkraftverk. Under kedjereaktionen som skapas frigörs energi i form av värme, partikelstrålning och elektromagnetisk strålning.
Vem upptäckte fissionen?
Den tyske fysikern Otto Hahn upptäckte fenomenet när han skickade en stråle neutroner mot uran.
Det var Lise Meitner och Otto Frisch som lyckades förklara vad som hände och döpte processen till fission. Energin som frigjordes kallades kärnenergi.
Vad är en kedjereaktion?
När man talar om kedjereaktioner inom fysiken menar man oftast på den kedjereaktionen som finns inom fission.
Man tillför neutroner till det redan ostabila ämnet Uran för att göra kärnan ännu mer instabil så att den omedelbart sönderfaller och klyvs. Den avger då två nya neutroner som i sin tur klyver atomer i fyra, som i sin tur klyvs i åtta.
Det har blivit en kedjereaktion. Vid varje klyvning frigörs energi. Därför blir det enorma mängder energi vid en kedjereaktion som är farlig om den inte blir kontrollerad..
Vad är en atombomb?
En atombomb är ett kärnvapen och bygger på en kedjereaktion, oftast från en fission, klyvning av tunga atomkärnor.
Ett mycket farligt vapen som dödade massor med människor i Hiroshima och Nagasaki under WWII.
Hur kom man på att nyttja kärnenergin på ett fredligt sätt?
I en atombomb frigörs all kärnenergi på en gång och det blir en explosion.
Man kom på att man kunde fånga upp en del av neutronerna som bildas vid kärnklyvning så att man kontrollera kedjereaktionen.
På så sätt kom man på att kärnenergi kunde driva kärnkraftverk.
Hur fungerar ett kärnkraftverk?
I ett kärnkraftverk omvandlas kärnenergi till elektrisk energi.
Man har en kärnreaktor där kärnbränslet (tex uran) finns omgivet av vatten samt styrstavar.
Vattnet fungerar som en moderator och bromsar neutronernas hastighet. Styrstavarna kan fånga upp neutroner och styra/kontrollera kedjereaktionen.
Energin från kärnklyvningen värmer upp vattnet till ånga som driver en turbin och en generator som ger elektricitet.
Sedan kyls ångan ned igen så att den bildar vatten återigen för att kunna värmas upp igen av kärnenergin..
Varför är det dyrt och svårt att tillverka atombomber?
Det Uran-235 som ofta används i atombomb och kärnkraftverk som bränsle är bara 1% av uranet.
Det är för lite för att kunna användas så då måste man anrika det för att få fram en högre halt - för atombomb krävs 90%. Det är en svår och dyr process.
Vad är fusion?
Betyder sammansmältning.
Fusion innebär att man sätter ihop två lätta atomer för att bilda en tyngre. För att detta ska ske krävs en otrolig hög värme och/eller högt tryck.
Fusion är bättre för miljön då det inte lämnar kvar samma mängd radioaktivt avfall som fission i ett kärnkraftverk men i dagens samhälle har ingen kommit på exakt hur man ska kunna använda sig av fusion för att skapa elektricitet.
Var finns fusion i verkligheten?
Det är så energi skapas i solen och andra stjärnor.
Är fusion en framtida energikälla?
Temperaturen i fusionreaktorer blir så hög att inget material klarar hettan. År 2025 ska en fusionsreaktor från ett internationell samarbete börja testat (ITER) men i nuläget krävs det 10 gånger mer kraft för att driva det än vad som skapas.
Kanske löser de det i framtiden.
Vem var Albert Einstein?
En tysk fysiker som levde på 1900-talet och är en av världens mest kända vetenskapsmän.
Han kom fram till en matematisk formel som visar hur mycket energi materia egentligen innehåller.
E=m * c2
Energi (E) = massan (m) * ljusets hastighet (c) upphöjt till 2
Det visade att pyttelite materia kan omvandlas till ofattbart mycket energi.
