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Atomphysik
Lösungen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
10.8 Der Brennstoffkreislauf
1.
Wie viel Gramm Uran enthält im Mittel 1 t Gestein der Erdrinde?
0,1 g
3g
100 g
W
W
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
1.
Wie viel Gramm Uran enthält im Mittel 1 t Gestein der Erdrinde?
0,1 g
3g
100 g
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8.1.1 Uranvorkommen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
1.
Wie viel Gramm Uran enthält im Mittel 1 t Gestein der Erdrinde?
0,1 g
W
3g
100 g
W
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8.1.1 Uranvorkommen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
2.
Bei der Urangewinnung wird durch chemische Verfahren ein Stoff
hergestellt, der wegen seiner gelben Farbe „Yellow Cake“ genannt
wird. Es ist
Urandioxid / UO2,
W
Uranylsulfat / UO2  SO 4  ,
W
Ammoniumdiuranat / NH4 2 U2O7.
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
2.
Bei der Urangewinnung wird durch chemische Verfahren ein Stoff
hergestellt, der wegen seiner gelben Farbe „Yellow Cake“ genannt
wird. Es ist
Urandioxid / UO2,
W
Uranylsulfat / UO2  SO 4  ,
W
Ammoniumdiuranat / NH4 2 U2O7.
W
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8.1.2 Urangewinnung
10.8 Der Brennstoffkreislauf
2.
Bei der Urangewinnung wird durch chemische Verfahren ein Stoff
hergestellt, der wegen seiner gelben Farbe „Yellow Cake“ genannt
wird. Es ist
Urandioxid / UO2,
W
Uranylsulfat / UO2  SO 4  ,
W
Ammoniumdiuranat / NH4 2 U2O7.
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8.1.2 Urangewinnung
10.8 Der Brennstoffkreislauf
3.
Bei der Anreicherung wird der Gehalt an
U-233,
U-234,
U-235
erhöht.
W
W
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
3.
Bei der Anreicherung wird der Gehalt an
U-233,
U-234,
U-235
W
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erhöht.
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8.1.3 Anreicherung von Uran-235
10.8 Der Brennstoffkreislauf
3.
Bei der Anreicherung wird der Gehalt an
U-233,
U-234,
W
W
U-235
W
erhöht.
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8.1.3 Anreicherung von Uran-235
10.8 Der Brennstoffkreislauf
4.
In welcher chemischen Form liegt das Uran in der
Anreicherungsanlage vor?
Urandioxid / UO2,
W
Urantrioxid / UO3 ,
W
Uranhexafluorid / UF6 .
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
4.
In welcher chemischen Form liegt das Uran in der
Anreicherungsanlage vor?
Urandioxid / UO2,
W
Urantrioxid / UO3 ,
W
Uranhexafluorid / UF6 .
W
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8.1.3 Anreicherung von Uran-235
10.8 Der Brennstoffkreislauf
4.
In welcher chemischen Form liegt das Uran in der
Anreicherungsanlage vor?
Urandioxid / UO2 ,
W
Urantrioxid / UO3 ,
W
Uranhexafluorid / UF6 .
W
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8.1.3 Anreicherung von Uran-235
10.8 Der Brennstoffkreislauf
5.
Zur Herstellung von Brennelementen wird das an U-235
angereicherte Uranhexafluorid wieder umgewandelt zu
Urandioxid / UO2,
W
Urantrioxid / UO3 ,
W
Uranylsulfat / UO2  SO 4 
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
5.
Zur Herstellung von Brennelementen wird das an U-235
angereicherte Uranhexafluorid wieder umgewandelt zu
Urandioxid / UO2,
W
Urantrioxid / UO3 ,
W
Uranylsulfat / UO2  SO 4 
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8.1.4 Herstellung von Brennelementen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
5.
Zur Herstellung von Brennelementen wird das an U-235
angereicherte Uranhexafluorid wieder umgewandelt zu
Urandioxid / UO2,
W
Urantrioxid / UO3 ,
W
Uranylsulfat / UO2  SO 4 
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8.1.4 Herstellung von Brennelementen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
6.
Mehrere Brennstäbe, die zu einem Bündel zusammengefasst sind,
nennt man
Brennstab-Aggregat,
Brennelement,
Brennstab-Satz.
W
W
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
6.
Mehrere Brennstäbe, die zu einem Bündel zusammengefasst sind,
nennt man
Brennstab-Aggregat,
Brennelement,
Brennstab-Satz.
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8.1.4 Herstellung von Brennelementen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
6.
Mehrere Brennstäbe, die zu einem Bündel zusammengefasst sind,
nennt man
Brennstab-Aggregat,
W
Brennelement,
Brennstab-Satz.
W
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8.1.4 Herstellung von Brennelementen
10.8 Der Brennstoffkreislauf
7.
Welches chemische Element tritt bei Kernspaltungen als häufigstes
Spaltprodukt auf (größter prozentualer Anteil)?
Xenon
Jod
Cäsium
W
W
W
10.8 Der Brennstoffkreislauf
7.
Welches chemische Element tritt bei Kernspaltungen als häufigstes
Spaltprodukt auf (größter prozentualer Anteil)?
Xenon
Jod
Cäsium
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Seite 68
8.3.1 Behandlung gasförmiger Reaktorbetriebsabfälle
10.8 Der Brennstoffkreislauf
7.
Welches chemische Element tritt bei Kernspaltungen als häufigstes
Spaltprodukt auf (größter prozentualer Anteil)?
Xenon
Jod
Cäsium
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8.3.1 Behandlung gasförmiger Reaktorbetriebsabfälle
10.8 Der Brennstoffkreislauf
8.
Warum werden ausgebrannte Brennelemente nach der Entladung
aus dem Reaktor zunächst in einem Wasserbecken des
Kernkraftwerkes gelagert?
Sie müssen vor dem Abtransport
gründlich gereinigt werden.
Es stehen nicht genügend
Transportbehälter zur Verfügung.
Die Spaltprodukte mit kurzen Halbwertszeiten
zerfallen in dieser Zeit fast vollständig (spez.
Aktivität der Brennstäbe nimmt sehr stark ab).
W
W
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
8.
Warum werden ausgebrannte Brennelemente nach der Entladung
aus dem Reaktor zunächst in einem Wasserbecken des
Kernkraftwerkes gelagert?
Sie müssen vor dem Abtransport
gründlich gereinigt werden.
Es stehen nicht genügend
Transportbehälter zur Verfügung.
Die Spaltprodukte mit kurzen Halbwertszeiten
zerfallen in dieser Zeit fast vollständig (spez.
Aktivität der Brennstäbe nimmt sehr stark ab).
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8.1.5 Entladen der Brennelemente aus dem Reaktor
10.8 Der Brennstoffkreislauf
8.
Warum werden ausgebrannte Brennelemente nach der Entladung
aus dem Reaktor zunächst in einem Wasserbecken des
Kernkraftwerkes gelagert?
Sie müssen vor dem Abtransport
gründlich gereinigt werden.
Es stehen nicht genügend
Transportbehälter zur Verfügung.
Die Spaltprodukte mit kurzen Halbwertszeiten
zerfallen in dieser Zeit fast vollständig (spez.
Aktivität der Brennstäbe nimmt sehr stark ab).
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8.1.5 Entladen der Brennelemente aus dem Reaktor
10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
Die Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente läuft in
mehreren Schritten ab.
a) In einem ersten Schritt werden die Brennstäbe
in offener Flamme erhitzt,
in 5 cm lange Stücke zersägt,
in Salpetersäure gereinigt.
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
Die Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente läuft in
mehreren Schritten ab.
a) In einem ersten Schritt werden die Brennstäbe
in offener Flamme erhitzt,
in 5 cm lange Stücke zersägt,
in Salpetersäure gereinigt.
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8.1.6 Wiederaufarbeitung
W
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
Die Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente läuft in
mehreren Schritten ab.
a) In einem ersten Schritt werden die Brennstäbe
in offener Flamme erhitzt,
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in 5 cm lange Stücke zersägt,
in Salpetersäure gereinigt.
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8.1.6 Wiederaufarbeitung
10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
b) Der zweite Verarbeitungsschritt sieht vor, dass der abgebrannte
Brennstoff aus den offenen Brennstababschnitten mit Hilfe von
Pressluft herausgeblasen,
Hitze herausgeschmolzen,
heißer Salpetersäure herausgelöst wird.
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
b) Der zweite Verarbeitungsschritt sieht vor, dass der abgebrannte
Brennstoff aus den offenen Brennstababschnitten mit Hilfe von
Pressluft herausgeblasen,
Hitze herausgeschmolzen,
heißer Salpetersäure herausgelöst wird.
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8.1.6 Wiederaufarbeitung
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
b) Der zweite Verarbeitungsschritt sieht vor, dass der abgebrannte
Brennstoff aus den offenen Brennstababschnitten mit Hilfe von
Pressluft herausgeblasen,
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Hitze herausgeschmolzen,
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heißer Salpetersäure herausgelöst wird.
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8.1.6 Wiederaufarbeitung
10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
c) Beim dritten wichtigen Verarbeitungsschritt wird eine organische
Flüssigkeit (Tri-n-Butyl-Phosphat + Kerosin) eingesetzt. Damit lassen
sich
Uran und Plutonium von den
Spaltprodukten + Aktiniden abtrennen,
Uran-235 von Uran-238 trennen,
die Edelgase von den festen Stoffen trennen,
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
c) Beim dritten wichtigen Verarbeitungsschritt wird eine organische
Flüssigkeit (Tri-n-Butyl-Phosphat + Kerosin) eingesetzt. Damit lassen
sich
Uran und Plutonium von den
Spaltprodukten + Aktiniden abtrennen,
Uran-235 von Uran-238 trennen,
die Edelgase von den festen Stoffen trennen,
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8.1.6 Wiederaufarbeitung
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
9.
c) Beim dritten wichtigen Verarbeitungsschritt wird eine organische
Flüssigkeit (Tri-n-Butyl-Phosphat + Kerosin) eingesetzt. Damit lassen
sich
Uran und Plutonium von den
Spaltprodukten + Aktiniden abtrennen,
Uran-235 von Uran-238 trennen,
die Edelgase von den festen Stoffen trennen,
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8.1.6 Wiederaufarbeitung
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
10. Welche Endlagerung ist für radioaktive Abfälle vorgesehen?
Oberirdische Lagerung in Gebäuden
mit besonders dicken Wänden.
Lagerung auf dem Meeresgrund.
Lagerung in geeigneten Erdschichten
(Salzstock, ausgedientes Eisenerzbergwerken).
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
10. Welche Endlagerung ist für radioaktive Abfälle vorgesehen?
Oberirdische Lagerung in Gebäuden
mit besonders dicken Wänden.
Lagerung auf dem Meeresgrund.
Lagerung in geeigneten Erdschichten
(Salzstock, ausgedientes Eisenerzbergwerken).
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8.1.9 Endlagerung
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10.8 Der Brennstoffkreislauf
10. Welche Endlagerung ist für radioaktive Abfälle vorgesehen?
Oberirdische Lagerung in Gebäuden
mit besonders dicken Wänden.
Lagerung auf dem Meeresgrund.
Lagerung in geeigneten Erdschichten
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(Salzstock, ausgedientes Eisenerzbergwerken).
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8.1.9 Endlagerung

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