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Thermische Neutronen - Schnelle Neutronen
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Anmeldungsdatum: 10.01.2010
Beiträge: 76

BeitragVerfasst am: 12 Feb 2010 - 20:11:11    Titel:

Wenn das Neutron langsamer ist, dann ist der Zeitraum größer in dem eine Wechselwirkung mit dem Kern des Urans stattfinden kann. Es ist hier vielleicht nicht vorteilhaft anzunehmen, dass das Neutron den Kern genau treffen muss um eine Spaltung hervorzurufen.
philipp802
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Anmeldungsdatum: 12.02.2010
Beiträge: 10

BeitragVerfasst am: 12 Feb 2010 - 21:32:06    Titel:

Zur induzierten Spaltung werden hauptsächlich thermische Neutronen verwendet, d.h. Teilchen deren kinetische Energie der Temperatur der umgebenden Materie entspricht. Diese verhältnismäßig langsamen Neutronen (2200 km/s) regen den Kern insgesamt zwar weniger an, es ist allerdings um einiges wahrscheinlicher, dass sie eingefangen werden. Da Neutronen ja ungeladen sind, können sie nur durch die starke Wechselwirkung absorbiert werden. Das ist viel einfacher bei einem Neutron, das sich langsam bewegt, da dieses sich „längere Zeit“ in der Umgebung des Kernes aufhält.
Kommt allerdings ein sehr energiereiches, d.h. schnelles Neutron, wie es aus den Spaltprodukten eines instabilen Kerns entsteht, in die Nähe eines anderen Atomkerns, so ist es nicht gewiss ob die starke Wechselwirkung ausreicht, um der großen Geschwindigkeit dieses Neutrons zu trotzen und es einzufangen. Neutronen mit Energien von 10 keV bis 20 MeV werden in den meisten Fällen deshalb gar nicht absorbiert, sondern fliegen entweder an ihm vorbei oder prallen von ihm zurück (Billiardkugeleffekt).
Es ist also ersichtlich, warum den thermischen Neutronen in Kernreaktoren eine dermaßen wichtige Rolle zukommt bzw. die schnellen Neutronen, wie wir später noch sehen werden, durch einen Moderator thermalisiert werden müssen.
Nichtsdestotrotz bringt der große Vorteil der thermischen Neutronen, also ihre vergleichsmäßig geringen Energien und die dadurch resultierende häufige Absorption durch die starke Wechselwirkung, gleichzeitig ein mehr oder minder gravierendes Problem mit sich.
Durch thermische Neutronen können nämlich meistens nur Isotope mit ungerader Neutronenzahl gespalten werden, da nur diese Kerne durch die Aufnahme eines Neutrons Paarenergie hinzugewinnen und dadurch für eine Spaltung genügend Anregung erfahren. (vgl. Tröpfchenmodell - Paritätsterm). Für Kerne mit gerader Neutronenzahl reicht die kinetische Energie, die von thermischen Neutronen vermittelt wird, allermeist nicht aus, um gespalten werden zu können. Hier können nur die schnellen, im MeV-Bereich liegenden Neutronen effektiv zu einer Spaltung führen, was durch ihre äußerst seltene Absorption solche Kerne für den praktischen Gebrauch uninteressant macht.
Die Auswahl der in der industriellen Verwendung stehenden Isotope ist so äußerst eingeschränkt, nach heutigem Stand wirklich nützlich sind nur die beiden Isotope 235U und 239Pu.

das ist nach allen überlegungen schließlich rausgekommen
Hausmann
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Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2955

BeitragVerfasst am: 13 Feb 2010 - 00:34:08    Titel:

http://www.kernfragen.de/kernfragen/documentpool/018basiswissen2007.pdf
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