89
Atomphysik Lösungen

Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Atomphysik

Lösungen

Page 2: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 3: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

1. Bei der Kernspaltung entstehen zwei Trümmerkerne und zwei bis drei Neutronen. Welche Strahlung wird zusätzlich ausgesandt?

AlphastrahlenBetastrahlenGammastrahlen

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 4: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

1. Bei der Kernspaltung entstehen zwei Trümmerkerne und zwei bis drei Neutronen. Welche Strahlung wird zusätzlich ausgesandt?

AlphastrahlenBetastrahlenGammastrahlen

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 47

7.1 Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk

Page 5: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

1. Bei der Kernspaltung entstehen zwei Trümmerkerne und zwei bis drei Neutronen. Welche Strahlung wird zusätzlich ausgesandt?

AlphastrahlenBetastrahlen

Gammastrahlen

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 47

7.1 Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk

Page 6: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

2. Die bei der Kernspaltung entstehenden Trümmerkerne sind

nicht radioaktiv,meist radioaktiv,nur in den ersten 10 Sekunden radioaktiv.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 7: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 47

2. Die bei der Kernspaltung entstehenden Trümmerkerne sind

nicht radioaktiv,meist radioaktiv,nur in den ersten 10 Sekunden radioaktiv.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.1 Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk

Page 8: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 47

2. Die bei der Kernspaltung entstehenden Trümmerkerne sind

nicht radioaktiv,

meist radioaktiv,

WW

nur in den ersten 10 Sekunden radioaktiv. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.1 Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk

Page 9: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

3. Auch ursprünglich nicht radioaktive Materialien, die sich im Reaktor oder in seiner unmittelbaren Nähe befinden , können durch die

Gammastrahlen,Neutronenstrahlen,Betastrahlen.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

radioaktiv werden.

Page 10: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.1 Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk

Seite 47

3. Auch ursprünglich nicht radioaktive Materialien, die sich im Reaktor oder in seiner unmittelbaren Nähe befinden , können durch die

Gammastrahlen,Neutronenstrahlen,Betastrahlen.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

radioaktiv werden.

Page 11: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.1 Strahlenquellen in einem Kernkraftwerk

Seite 47

3. Auch ursprünglich nicht radioaktive Materialien, die sich im Reaktor oder in seiner unmittelbaren Nähe befinden , können durch die

Gammastrahlen,

Neutronenstrahlen,

WW

Betastrahlen. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

radioaktiv werden.

Page 12: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

4. Wodurch entsteht auch in einem abgeschalteten Kernreaktor Wärme?

Die Regelstäbe geben diegespeicherte Wärme langsam ab.Die Spaltprodukte zerfallen weiterund erzeugen Wärme.Es finden noch vereinzeltKernspaltungen statt.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 13: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.1 Strahlenquellen in einem KernkraftwerkSeite 47

4. Wodurch entsteht auch in einem abgeschalteten Kernreaktor Wärme?

Die Regelstäbe geben diegespeicherte Wärme langsam ab.Die Spaltprodukte zerfallen weiterund erzeugen Wärme.Es finden noch vereinzeltKernspaltungen statt.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 14: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.1 Strahlenquellen in einem KernkraftwerkSeite 47

4. Wodurch entsteht auch in einem abgeschalteten Kernreaktor Wärme?

Die Regelstäbe geben diegespeicherte Wärme langsam ab.Die Spaltprodukte zerfallen weiter

und erzeugen Wärme.

W

WEs finden noch vereinzeltKernspaltungen statt. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 15: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.a) Die erste Sicherheitsbarriere ist

2die Kristallstruktur der UO -Tabletten,das Kühlmittel, das die Brennstäbe umgibt,die Brennstabhülle.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 16: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.a) Die erste Sicherheitsbarriere ist

2die Kristallstruktur der UO -Tabletten,das Kühlmittel, das die Brennstäbe umgibt,die Brennstabhülle.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 17: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.a) Die erste Sicherheitsbarriere ist

2die Kristallstruktur der UO -Tabletten, Wdas Kühlmittel, das die Brennstäbe umgibt,die Brennstabhülle.

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 18: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.b) Die zweite Sicherheitsbarriere ist

die Brennstabhülle,der biologische Schild,das Reaktorgebäude.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 19: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.b) Die zweite Sicherheitsbarriere ist

die Brennstabhülle,der biologische Schild,das Reaktorgebäude.

WWW

Page 20: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.b) Die zweite Sicherheitsbarriere ist

die Brennstabhülle, Wder biologische Schild,das Reaktorgebäude.

WW

Page 21: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.c) Die dritte Sicherheitsbarriere ist

die Brennstabhülle,das Reaktordruckgefäß,das Reaktorgebäude.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 22: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.c) Die dritte Sicherheitsbarriere ist

die Brennstabhülle,das Reaktordruckgefäß,das Reaktorgebäude.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

Page 23: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.c) Die dritte Sicherheitsbarriere ist

die Brennstabhülle,

das Reaktordruckgefäß,

WW

das Reaktorgebäude. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

Page 24: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.d) Die vierte Sicherheitsbarriere ist

die Reaktordruckgefäß,der Sicherheitsbehälter,das Reaktorgebäude.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 25: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.d) Die vierte Sicherheitsbarriere ist

die Reaktordruckgefäß,der Sicherheitsbehälter,das Reaktorgebäude.

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

Page 26: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

5. Sicherheitsbarrieren verhindern das Austreten radioaktiver Stoffe.d) Die vierte Sicherheitsbarriere ist

die Reaktordruckgefäß,

der Sicherheitsbehälter,

WW

das Reaktorgebäude. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 50

7.3 Sicherheitsbarrieren gegen das Austreten radioaktiver Stoffe

Page 27: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

6. Wie stark ist die Wand eines Reaktordruckgefäßes?

Etwa 2 - 3 cmEtwa 15 - 25 cmEtwa 40 - 50 cm

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 28: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 52

7.3.2 Reaktordruckgefäß

6. Wie stark ist die Wand eines Reaktordruckgefäßes?

Etwa 2 - 3 cmEtwa 15 - 25 cmEtwa 40 - 50 cm

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 29: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 52

7.3.2 Reaktordruckgefäß

6. Wie stark ist die Wand eines Reaktordruckgefäßes?

Etwa 2 - 3 cm

Etwa 15 - 25 cm

WW

Etwa 40 - 50 cm W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 30: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7. Warum besitzt der Sicherheitsbehälter eine zusätzliche Dichthaut?

Weil dadurch das Rosten des Sicherheitsbehältersverringert werden kann.Weil durch die "Haut" eine zusätzliche Abdichtungerreicht wird (Behälter dieser Größe lassen sichnicht absolut gasdicht herstell

W

en).Weil die Dichthaut das Eindringenvon Regenwasser verhindert.

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 31: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7. Warum besitzt der Sicherheitsbehälter eine zusätzliche Dichthaut?

Weil dadurch das Rosten des Sicherheitsbehältersverringert werden kann.Weil durch die "Haut" eine zusätzliche Abdichtungerreicht wird (Behälter dieser Größe lassen sichnicht absolut gasdicht herstell

W

en).Weil die Dichthaut das Eindringenvon Regenwasser verhindert.

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 52

7.3.3 Sicherheitsbehälter

Page 32: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7. Warum besitzt der Sicherheitsbehälter eine zusätzliche Dichthaut?

Weil dadurch das Rosten des Sicherheitsbehältersverringert werden kann.Weil durch die "Haut" eine zusätzliche Abdichtungerreicht wird (Behälter dieser Größe lassen sich

nicht absolut gasdicht herstell

W

en). WWeil die Dichthaut das Eindringenvon Regenwasser verhindert. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 52

7.3.3 Sicherheitsbehälter

Page 33: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

8. Welche Aufgaben hat der biologische Schild?

NeutronenmoderatorAbstützen des ReaktordruckgefäßesAbschirmung der Neutronen- und Gammastrahlung

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 34: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

6.2 Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor

Seite 41

8. Welche Aufgaben hat der biologische Schild?

NeutronenmoderatorAbstützen des ReaktordruckgefäßesAbschirmung der Neutronen- und Gammastrahlung

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 35: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

6.2 Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor

Seite 41

8. Welche Aufgaben hat der biologische Schild?

NeutronenmoderatorAbstützen des Reaktordruckgefäßes

Abschirmung der Neutronen- und Gammastrahlung

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 36: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

9. Unter welcher Voraussetzung dürfen Kernkraftwerke radioaktive Stoffe an die Umgebung abgeben?

Es dürfen nur genehmigte Mengenkontrolliert abgegeben werden.Eine Abgabe ist nur bei geeignetenWetterbedingungen erlaubt.Die abgegebenen Radionuklidemüssen eine Halbwertszeit haben,die kleiner als e

W

W

in Jahr ist. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 37: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.3.5 Kontrollierte Abgabe radioaktiver Stoffe

Seite 53

9. Unter welcher Voraussetzung dürfen Kernkraftwerke radioaktive Stoffe an die Umgebung abgeben?

Es dürfen nur genehmigte Mengenkontrolliert abgegeben werden.Eine Abgabe ist nur bei geeignetenWetterbedingungen erlaubt.Die abgegebenen Radionuklidemüssen eine Halbwertszeit haben,die kleiner als e

W

W

in Jahr ist. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 38: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.3.5 Kontrollierte Abgabe radioaktiver Stoffe

Seite 53

9. Unter welcher Voraussetzung dürfen Kernkraftwerke radioaktive Stoffe an die Umgebung abgeben?

Es dürfen nur genehmigte Mengen

kontrolliert abgegeben werden. WEine Abgabe ist nur bei geeignetenWetterbedingungen erlaubt.Die abgegebenen Radionuklidemüssen eine Halbwertszeit haben,die kleiner als ein Jahr ist.

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 39: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

10. Bei der kontrollierten Abgabe radioaktiver Stoffe unterscheidet man zwischen Genehmigungswert und Abgabewert. In der Praxis gilt:

Der Abgabewert ist stets so großwie der Genehmigungswert.Der Abgabewert ist stets kleinerals der Genehmigungswert.Der Abgabewert ist stets größerals der Genehmigungswert.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 40: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.3.5 Kontrollierte Abgabe radioaktiver Stoffe

Seite 54

10. Bei der kontrollierten Abgabe radioaktiver Stoffe unterscheidet man zwischen Genehmigungswert und Abgabewert. In der Praxis gilt:

Der Abgabewert ist stets so großwie der Genehmigungswert.Der Abgabewert ist stets kleinerals der Genehmigungswert.Der Abgabewert ist stets größerals der Genehmigungswert.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 41: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.3.5 Kontrollierte Abgabe radioaktiver Stoffe

Seite 54

10. Bei der kontrollierten Abgabe radioaktiver Stoffe unterscheidet man zwischen Genehmigungswert und Abgabewert. In der Praxis gilt:

Der Abgabewert ist stets so großwie der Genehmigungswert.Der Abgabewert ist stets kleiner

als der Genehmigungswert.

W

WDer Abgabewert ist stets größerals der Genehmigungswert. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 42: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

11. Einige gasförmige radioaktive Stoffe durchlaufen eine Verzögerungs-strecke, ehe sie in genehmigten Mengen über den Abluftkamin abgegeben werden. Die Verzögerungsstrecke bewirkt,

dass nicht zuviel radioaktive Gase auf einmalabgegeben werden,dass die radioaktiven Gase zurückgehalten werden,bis eine ausreichende Windstärke herrscht,dass die Radioaktivität einiger Radionuklide

W

Wbeim langsamen

Durchlaufen abklingt (mehrere Halbwertszeiten vergehen). W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 43: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 53

7.3.4 Rückhalteeinrichtungen für flüssige und gasförmige radioaktive Stoffe

11. Einige gasförmige radioaktive Stoffe durchlaufen eine Verzögerungs-strecke, ehe sie in genehmigten Mengen über den Abluftkamin abgegeben werden. Die Verzögerungsstrecke bewirkt,

dass nicht zuviel radioaktive Gase auf einmalabgegeben werden,dass die radioaktiven Gase zurückgehalten werden,bis eine ausreichende Windstärke herrscht,dass die Radioaktivität einiger Radionuklide

W

Wbeim langsamen

Durchlaufen abklingt (mehrere Halbwertszeiten vergehen). W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 44: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 53

7.3.4 Rückhalteeinrichtungen für flüssige und gasförmige radioaktive Stoffe

11. Einige gasförmige radioaktive Stoffe durchlaufen eine Verzögerungs-strecke, ehe sie in genehmigten Mengen über den Abluftkamin abgegeben werden. Die Verzögerungsstrecke bewirkt,

dass nicht zuviel radioaktive Gase auf einmalabgegeben werden,dass die radioaktiven Gase zurückgehalten werden,bis eine ausreichende Windstärke herrscht,dass die Radioaktivität einiger Radionuklide

W

Wbeim langsamen

Durchlaufen abklingt (mehrere Halbwertszeiten vergehen). W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 45: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

12. Worauf beruhen die guten Filtereigenschaften von Aktivkohle?

Kohlenstoff geht mit den Verunreinigungen der Lufteine chemische Verbindung ein.Durch ihre Porösität besitzen Kohlestoffteilchen eine sehr großeOberfläche, an der sich gasförmige Stoffe anlagern könn

W

en.Aktivkohle ist für radioaktive Gase undurchdringlich.

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 46: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 537.3.4 Rückhalteeinrichtungen für flüssige und gasförmige radioaktive Stoffe

12. Worauf beruhen die guten Filtereigenschaften von Aktivkohle?

Kohlenstoff geht mit den Verunreinigungen der Lufteine chemische Verbindung ein.Durch ihre Porösität besitzen Kohlestoffteilchen eine sehr großeOberfläche, an der sich gasförmige Stoffe anlagern könn

W

en.Aktivkohle ist für radioaktive Gase undurchdringlich.

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 47: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 537.3.4 Rückhalteeinrichtungen für flüssige und gasförmige radioaktive Stoffe

12. Worauf beruhen die guten Filtereigenschaften von Aktivkohle?

Kohlenstoff geht mit den Verunreinigungen der Lufteine chemische Verbindung ein.Durch ihre Porösität besitzen Kohlestoffteilchen eine sehr große

Oberfläche, an der sich gasförmige Stoffe anlagern könn

W

en. WAktivkohle ist für radioaktive Gase undurchdringlich. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 48: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

13. Warum ist der Luftdruck im Reaktorgebäude etwas niedriger als der äußere Luftdruck?

Es ist für das Bedienungspersonal angenehmer.Die Gebäudewände brauchen dann nur einemgeringeren Druck standzuhalten.Bei Undichtigkeiten kann keine Gebäudeluft nachaußen gelangen.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 49: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 55 7.4.1 Unterdruckzonen

13. Warum ist der Luftdruck im Reaktorgebäude etwas niedriger als der äußere Luftdruck?

Es ist für das Bedienungspersonal angenehmer.Die Gebäudewände brauchen dann nur einemgeringeren Druck standzuhalten.Bei Undichtigkeiten kann keine Gebäudeluft nachaußen gelangen.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 50: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 55 7.4.1 Unterdruckzonen

13. Warum ist der Luftdruck im Reaktorgebäude etwas niedriger als der äußere Luftdruck?

Es ist für das Bedienungspersonal angenehmer.Die Gebäudewände brauchen dann nur einemgeringeren Druck standzuhalten.Bei Undichtigkeiten kann keine Gebäudeluft nach

außen gelangen.

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 51: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

14. Bei einem Siedewasserreaktor ist der Dampf, der durch die Turbinen strömt, mit radioaktiven Stoffen verunreinigt. Damit er nicht aus den Dichtungen der Turbinenwelle austritt,

werden besonders gut abgedichtete Schmier-mittel verwendet,werden um die Welle Kammern angeordnet, in denensich Unter- und Überdruckzonen aufbauen lassen,wird der Dampf am Wellenende kondensiert.

W

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 52: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 55 7.4.3 Wellendichtung und Sperrmedium

14. Bei einem Siedewasserreaktor ist der Dampf, der durch die Turbinen strömt, mit radioaktiven Stoffen verunreinigt. Damit er nicht aus den Dichtungen der Turbinenwelle austritt,

werden besonders gut abgedichtete Schmier-mittel verwendet,werden um die Welle Kammern angeordnet, in denensich Unter- und Überdruckzonen aufbauen lassen,wird der Dampf am Wellenende kondensiert.

W

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 53: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 55 7.4.3 Wellendichtung und Sperrmedium

14. Bei einem Siedewasserreaktor ist der Dampf, der durch die Turbinen strömt, mit radioaktiven Stoffen verunreinigt. Damit er nicht aus den Dichtungen der Turbinenwelle austritt,

werden besonders gut abgedichtete Schmier-mittel verwendet,werden um die Welle Kammern angeordnet, in denen

sich Unter- und Überdruckzonen aufbauen lassen,

W

Wwird der Dampf am Wellenende kondensiert. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 54: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

15. Radioaktive Stoffe aus der Turbine können nicht mit dem Kühlwasser in den Fluss gelangen, weil

die Rohrleitungen für das Kühlwasser niemals reißen können,der Druck in der Kühlwasserleitung sehr viel größer ist als derDruck im Kondensator,Dampf sich immer von Wasser getrennt hält.

W

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 55: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 56

7.4.4 Kondensator

15. Radioaktive Stoffe aus der Turbine können nicht mit dem Kühlwasser in den Fluss gelangen, weil

die Rohrleitungen für das Kühlwasser niemals reißen können,der Druck in der Kühlwasserleitung sehr viel größer ist als derDruck im Kondensator,Dampf sich immer von Wasser getrennt hält.

W

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 56: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 56

7.4.4 Kondensator

15. Radioaktive Stoffe aus der Turbine können nicht mit dem Kühlwasser in den Fluss gelangen, weil

die Rohrleitungen für das Kühlwasser niemals reißen können,der Druck in der Kühlwasserleitung sehr viel größer ist als der

Druck im Kondensator,

W

WDampf sich immer von Wasser getrennt hält. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 57: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

16. Wie müssen drei Ventile angeordnet werden, die bei einem Störfall das Absperren einer Dampfleitung sicherstellen sollen (Redundanz in der Schließfunktion)?

Ventile in Reihe (Serie)Ventile parallelJeweils nur 1 Ventil

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 58: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 56

7.5 Notkühlsystem

16. Wie müssen drei Ventile angeordnet werden, die bei einem Störfall das Absperren einer Dampfleitung sicherstellen sollen (Redundanz in der Schließfunktion)?

Ventile in Reihe (Serie)Ventile parallelJeweils nur 1 Ventil

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 59: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 56

7.5 Notkühlsystem

16. Wie müssen drei Ventile angeordnet werden, die bei einem Störfall das Absperren einer Dampfleitung sicherstellen sollen (Redundanz in der Schließfunktion)?

Ventile in Reihe (Serie) WVentile parallelJeweils nur 1 Ventil

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 60: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

17. Wie müssen drei Ventile angeordnet werden, die im Störfall zusätzlich Kühlwasser in den Reaktor strömen lassen sollen (Redundanz in der Öffnungsfunktion)?

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Ventile in Reihe (Serie)Ventile parallelJeweils nur 1 Ventil

WWW

Page 61: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

17. Wie müssen drei Ventile angeordnet werden, die im Störfall zusätzlich Kühlwasser in den Reaktor strömen lassen sollen (Redundanz in der Öffnungsfunktion)?

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Ventile in Reihe (Serie)Ventile parallelJeweils nur 1 Ventil

WWW

Page 62: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

17. Wie müssen drei Ventile angeordnet werden, die im Störfall zusätzlich Kühlwasser in den Reaktor strömen lassen sollen (Redundanz in der Öffnungsfunktion)?

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Ventile in Reihe (Serie)

Ventile parallel

WW

Jeweils nur 1 Ventil W

Page 63: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

18. Mit welchem Namen bezeichnet man die sicherheitstechnische Mehrfachanordnung eines Systems?

RedundanzDiversitätKritikalität

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 64: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.5 Notkühlsystem

Seite 56

18. Mit welchem Namen bezeichnet man die sicherheitstechnische Mehrfachanordnung eines Systems?

RedundanzDiversitätKritikalität

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 65: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.5 Notkühlsystem

Seite 56

18. Mit welchem Namen bezeichnet man die sicherheitstechnische Mehrfachanordnung eines Systems?

Redundanz WDiversitätKritikalität

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 66: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

19. Wie wird der unterschiedliche technische Aufbau von Anlagen, die dem gleichen sicherheitstechnischen Zweck dienen, genannt (z.B. Pumpen elektrisch, hydraulisch und pneumatisch betrieben)?

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

RedundanzDiversitätKritikalität

WWW

Page 67: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.5 Notkühlsystem

Seite 57

19. Wie wird der unterschiedliche technische Aufbau von Anlagen, die dem gleichen sicherheitstechnischen Zweck dienen, genannt (z.B. Pumpen elektrisch, hydraulisch und pneumatisch betrieben)?

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

RedundanzDiversitätKritikalität

WWW

Page 68: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.5 Notkühlsystem

Seite 57

19. Wie wird der unterschiedliche technische Aufbau von Anlagen, die dem gleichen sicherheitstechnischen Zweck dienen, genannt (z.B. Pumpen elektrisch, hydraulisch und pneumatisch betrieben)?

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Redundanz

Diversität

WW

Kritikalität W

Page 69: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

20. Durch die Notkühlsysteme eines Reaktors soll sichergestellt werden, dass

keine zusätzliche Strahlung in die Umgebungeines Kernkraftwerkes gelangt,die Neutronen durch Wasser weitermoderiert werden,die Brennelemente auch bei einem großenStörfall mit Kühlmittel versorgt wer

W

W

den. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 70: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

20. Durch die Notkühlsysteme eines Reaktors soll sichergestellt werden, dass

keine zusätzliche Strahlung in die Umgebungeines Kernkraftwerkes gelangt,die Neutronen durch Wasser weitermoderiert werden,die Brennelemente auch bei einem großenStörfall mit Kühlmittel versorgt wer

W

W

den. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 71: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

20. Durch die Notkühlsysteme eines Reaktors soll sichergestellt werden, dass

keine zusätzliche Strahlung in die Umgebungeines Kernkraftwerkes gelangt,die Neutronen durch Wasser weitermoderiert werden,die Brennelemente auch bei einem großen

Störfall mit Kühlmittel versorgt wer

W

W

den. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 72: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

21. Wie viele voneinander unabhängige Notkühlsysteme besitzt ein Kernkraftwerk?

Zwei NotkühlsystemeDrei NotkühlsystemeVier Notkühlsysteme

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 73: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.5 Notkühlsystem

Seite 57

21. Wie viele voneinander unabhängige Notkühlsysteme besitzt ein Kernkraftwerk?

Zwei NotkühlsystemeDrei NotkühlsystemeVier Notkühlsysteme

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 74: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

7.5 Notkühlsystem

Seite 57

21. Wie viele voneinander unabhängige Notkühlsysteme besitzt ein Kernkraftwerk?

Zwei NotkühlsystemeDrei Notkühlsysteme

Vier Notkühlsysteme

WWW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 75: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

22. Wie kann eine Notkühlung fortgesetzt werden, auch wenn die Wasservorräte innerhalb und außerhalb des Sicherheitsbehälters verbraucht sind?Die Notkühlung wird miteinem Gebläse fortgesetzt.Die Brennelemente werden mitTiefkühlaggregaten gekühlt.Das Wasser, das sich im so genannten Sumpfdes Sicherheitsbehälters sammelt, wird in dasReaktor

W

W

druckgefäß zurückgepumpt. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 76: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

22. Wie kann eine Notkühlung fortgesetzt werden, auch wenn die Wasservorräte innerhalb und außerhalb des Sicherheitsbehälters verbraucht sind?Die Notkühlung wird miteinem Gebläse fortgesetzt.Die Brennelemente werden mitTiefkühlaggregaten gekühlt.Das Wasser, das sich im so genannten Sumpfdes Sicherheitsbehälters sammelt, wird in dasReaktor

W

W

druckgefäß zurückgepumpt. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 77: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

22. Wie kann eine Notkühlung fortgesetzt werden, auch wenn die Wasservorräte innerhalb und außerhalb des Sicherheitsbehälters verbraucht sind?Die Notkühlung wird miteinem Gebläse fortgesetzt.Die Brennelemente werden mitTiefkühlaggregaten gekühlt.Das Wasser, das sich im so genannten Sumpfdes Sicherheitsbehälters sammelt, wird in das

Reaktor

W

W

druckgefäß zurückgepumpt. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 78: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

23. Warum besitzt das Notkühlsystem einen Wärmeaustauscher außerhalb des Sicherheitsbehälters?

Bei einer Notkühlung wird das Wasser erwärmt,ehe es in den Reaktor gepumpt wird.Nachzerfallswärme, die das Wasser aufnimmt,wird über den Wärmetauscher an die Umgebungabgegeben.Über den Wärmetauscher

W

W wird das Wasser aller

Notkühlleitungen auf gleiche Temperatur gebracht. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 79: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

23. Warum besitzt das Notkühlsystem einen Wärmeaustauscher außerhalb des Sicherheitsbehälters?

Bei einer Notkühlung wird das Wasser erwärmt,ehe es in den Reaktor gepumpt wird.Nachzerfallswärme, die das Wasser aufnimmt,wird über den Wärmetauscher an die Umgebungabgegeben.Über den Wärmetauscher

W

W wird das Wasser aller

Notkühlleitungen auf gleiche Temperatur gebracht. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

Page 80: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

23. Warum besitzt das Notkühlsystem einen Wärmeaustauscher außerhalb des Sicherheitsbehälters?

Bei einer Notkühlung wird das Wasser erwärmt,ehe es in den Reaktor gepumpt wird.Nachzerfallswärme, die das Wasser aufnimmt,wird über den Wärmetauscher an die Umgebung

abgegeben.

W

WÜber den Wärmetauscher wird das Wasser allerNotkühlleitungen auf gleiche Temperatur gebracht. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

Page 81: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

24. Warum wird im Kernkraftwerk Krümmel der Sicherheitsbehälter während des Betriebes mit Stickstoff gefüllt?

Stickstoff wirkt sich günstig auf diekontrollierte Kettenreaktion aus.Stickstoff schützt den Sicherheitsbehältervor Korrosion.In einer Stickstoffatmosphäre kann der beieinem Störfall möglicherweise

W

W

entstehendeWasserstoff nicht verbrennen. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 82: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

24. Warum wird im Kernkraftwerk Krümmel der Sicherheitsbehälter während des Betriebes mit Stickstoff gefüllt?

Stickstoff wirkt sich günstig auf diekontrollierte Kettenreaktion aus.Stickstoff schützt den Sicherheitsbehältervor Korrosion.In einer Stickstoffatmosphäre kann der beieinem Störfall möglicherweise

W

W

entstehendeWasserstoff nicht verbrennen. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.6 Hypothetische Unfälle

Page 83: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

24. Warum wird im Kernkraftwerk Krümmel der Sicherheitsbehälter während des Betriebes mit Stickstoff gefüllt?

Stickstoff wirkt sich günstig auf diekontrollierte Kettenreaktion aus.Stickstoff schützt den Sicherheitsbehältervor Korrosion.In einer Stickstoffatmosphäre kann der beieinem Störfall möglicherweise

W

W

entstehende

Wasserstoff nicht verbrennen. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.6 Hypothetische Unfälle

Page 84: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

25. Wodurch wird bei einem Kernkraftwerk ein störungsfreier Normalbetrieb gewährleistet?

Der Reaktor wird mehrmals jährlichzur Revision abgeschaltet.Es findet ein möglichst häufigerBrennelementwechsel statt.Qualitätssicherung/hohe Sicherheitsreserven/fachkundiges Personal

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 85: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

25. Wodurch wird bei einem Kernkraftwerk ein störungsfreier Normalbetrieb gewährleistet?

Der Reaktor wird mehrmals jährlichzur Revision abgeschaltet.Es findet ein möglichst häufigerBrennelementwechsel statt.Qualitätssicherung/hohe Sicherheitsreserven/fachkundiges Personal

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 47

7.2 Grundlegendes Sicherheitskonzept

Page 86: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

25. Wodurch wird bei einem Kernkraftwerk ein störungsfreier Normalbetrieb gewährleistet?

Der Reaktor wird mehrmals jährlichzur Revision abgeschaltet.Es findet ein möglichst häufigerBrennelementwechsel statt.Qualitätssicherung/hohe Sicherheitsreserven/

fachkundiges Personal

W

W

W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 47

7.2 Grundlegendes Sicherheitskonzept

Page 87: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

26. Worin liegt die Hauptaufgabe bei der Bewältigung eines Störfalls?

Kettenreaktion möglichst schnellwieder in Gang bringen.Brennelemente weiter kühlen(Nachzerfallswärme abführen).Den Sicherheitsbehälter luftleer pumpen.

W

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Page 88: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

26. Worin liegt die Hauptaufgabe bei der Bewältigung eines Störfalls?

Kettenreaktion möglichst schnellwieder in Gang bringen.Brennelemente weiter kühlen(Nachzerfallswärme abführen).Den Sicherheitsbehälter luftleer pumpen.

W

WW

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem

Page 89: Atomphysik Lösungen. 10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

26. Worin liegt die Hauptaufgabe bei der Bewältigung eines Störfalls?

Kettenreaktion möglichst schnellwieder in Gang bringen.Brennelemente weiter kühlen

(Nachzerfallswärme abführen).

W

WDen Sicherheitsbehälter luftleer pumpen. W

10.7 Sicherheitseinrichtungen bei Kernkraftwerken

Seite 57

7.5 Notkühlsystem