Kernkraftwerk
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Exercise:
In einem Kernkraftwerk liegt der Kernbrennstoff als Urandioxid chemicalUO_ vor. Im Reaktor befinden sich pqt Brennstoff. abcliste abc Nimm an dass das Urandioxid vollständig aus Uran- aufgebaut ist. isotopeU hat eine Halbwertszeit von pq.ea. Welche natürliche Aktivität entwickelt der Kernbrennstoff? abc Nach wie vielen Jahren hat der Brennstoff nur noch % seiner Aktivität? abc Der Kernbrennstoff bestehe zu % aus angereichertem isotopeU. Die Spaltung eines isotopeU liefert eine Energie von etwa pqMeV. Der elektrische Energieverbrauch eines durchschnittlichen Schweizer -Kopf-Haushalts ist pqkWh/a. Wie viele solche Haushalte lassen sich mit dem Brennstoff ein Jahr lang elektrisch versorgen wenn angenommen wird dass die gesamte freigesetzte Energie nutzbar ist? abcliste
Solution:
abcliste vspacbaselineskip abc Die molare Masse von Urandioxid ist M_ceUO M_ceU+ M_ceO pqgpmol + pqgpmol pqgpmol. Somit sind im Reaktor N_ fracmM_ceUO fracpqkgpq.kgpmol pqmol Urandioxid-Moleküle. Die Aktivität dieser Menge ist daher A_ lambda N_ fracln Thalb N_ pq.eBq. abc Aufzulösen ist die Beziehung At A_ ^-fractThalb &mustbe . A_ nach der Zeit. Diese ist daher t -frac-ln .ln Thalb pq.ea. abc Vier Prozent der Anzahl Kerne aus a sind noch N_U . N_ numpr.e. Die damit theoretisch erzeugbare Energiemenge ist E_U N_U pqMeV pq.eJ. Damit lassen sich n fracE_UE_H fracpq.eJpq.eJ numpr.e. Rund Millionen Haushalte lassen sich mit dieser Energie unter den getroffenen Annahmen versorgen. abcliste
In einem Kernkraftwerk liegt der Kernbrennstoff als Urandioxid chemicalUO_ vor. Im Reaktor befinden sich pqt Brennstoff. abcliste abc Nimm an dass das Urandioxid vollständig aus Uran- aufgebaut ist. isotopeU hat eine Halbwertszeit von pq.ea. Welche natürliche Aktivität entwickelt der Kernbrennstoff? abc Nach wie vielen Jahren hat der Brennstoff nur noch % seiner Aktivität? abc Der Kernbrennstoff bestehe zu % aus angereichertem isotopeU. Die Spaltung eines isotopeU liefert eine Energie von etwa pqMeV. Der elektrische Energieverbrauch eines durchschnittlichen Schweizer -Kopf-Haushalts ist pqkWh/a. Wie viele solche Haushalte lassen sich mit dem Brennstoff ein Jahr lang elektrisch versorgen wenn angenommen wird dass die gesamte freigesetzte Energie nutzbar ist? abcliste
Solution:
abcliste vspacbaselineskip abc Die molare Masse von Urandioxid ist M_ceUO M_ceU+ M_ceO pqgpmol + pqgpmol pqgpmol. Somit sind im Reaktor N_ fracmM_ceUO fracpqkgpq.kgpmol pqmol Urandioxid-Moleküle. Die Aktivität dieser Menge ist daher A_ lambda N_ fracln Thalb N_ pq.eBq. abc Aufzulösen ist die Beziehung At A_ ^-fractThalb &mustbe . A_ nach der Zeit. Diese ist daher t -frac-ln .ln Thalb pq.ea. abc Vier Prozent der Anzahl Kerne aus a sind noch N_U . N_ numpr.e. Die damit theoretisch erzeugbare Energiemenge ist E_U N_U pqMeV pq.eJ. Damit lassen sich n fracE_UE_H fracpq.eJpq.eJ numpr.e. Rund Millionen Haushalte lassen sich mit dieser Energie unter den getroffenen Annahmen versorgen. abcliste