Inhoudsopgave
1. Inhoudsopgave
2. Inleiding.
3. Hoe wordt Kernenergie gemaakt?
4. Regelstaven
5. Kernfusie.
6. De gevaren van Kernenergie.
7. Radioactief afval.
8. Toepassingen van Kernenergie.
9. De geschiedenis van Kernenergie.
10. De Voor- en Nadelen van Kernenergie
11. Bronvermelding + Eigen Mening.
Inleiding
Wat is energie eigenlijk? Energie is afkomstig van 2 Griekse woorden. Die ongeveer betekenen: de mogelijkheid om werk te verrichten. Dat klopt wel, want om je voort te bewegen heb je altijd energie nodig. Je hebt 3 soorten energie:
Fossiele energie, fossiel betekent: versteend overblijfsel van een plant of dier uit de oertijd, dat is bijvoorbeeld steenkool of aardolie.
Permanente energie, permanent betekent blijvend. Een voorbeeld van blijvende energie is zonne-energie.
Nucleaire energie, dat is energie die vrij komt in een kerncentrale.
In dit werkstuk ga ik het vooral hebben over de laatste vorm van energie, nucleaire energie (kernenergie) en alles wat er bij komt te kijken om het te verwekken.
Nucleaire energie uit atomen kan op twee manieren worden vrijgemaakt, zowel door kernfusie als door kernsplijting. Bij kernfusie komt er energie vrij wanneer de kernen van atomen samensmelten. Dit is de manier waarop de zon energie produceert. Het grootste voordeel van kernfusie is het feit dat het alleen radioactief afval produceert met een zeer korte levensduur. Bij kernsplijting komt er energie vrij als de kernen van atomen worden gesplitst. Op dit moment kan er alleen van kernsplijting gebruik worden gemaakt voor de productie van elektriciteit. Wetenschappers zijn er nog niet in geslaagd een stabiele kernfusiereactor te ontwerpen.
Hoe wordt kernenergie gemaakt?
Een kerncentrale is een fabriek dat elektriciteit opwekt door middel van kernenergie. Het gedeelte waarin kernenergie wordt opgewerkt heet: het reactorvat. In een reactorvat is. Alles is opgebouwd uit atomen. Zo\'n atoom kun je vergelijken meteen superklein zonnestelsel compleet met zonnen en planeten. Een atoom is heel klein maar heeft onwaarschijnlijk grote krachten. Ieder atoom bestaat uit een kern en een of meer elektronen die daar omheen cirkelen. Afb. 1. In de kern zitten protonen (kleine deeltjes van de atoom met positieve elektrische lading) en neutronen (kleine deeltjes van de atoom met een negatieve lading). Een sterke verbindingskracht houdt deze bijeen. Sommige stoffen hebben een atoomkern met speciale eigenschappen (bijvoorbeeld uranium en plutonium). Als zo\'n kern getroffen wordt door een vrij bewegend neutron, kan deze in brokstukken (\"splijtingsproducten\") uiteenvallen. Daarbij komt energie vrij in de vorm van warmte. Bij de splijting ontstaan er twee nieuwe kernen en wat losse neutronen. Die losse neutronen schieten in het rond en gaan zelf ook atoomkernen splijten. Daardoor houdt het proces zichzelf in stand: er ontstaat een kettingreactie. De, door splijting, verkregen warmte of energie die vrijkomt in de reactor is de kernenergie die in de centrale wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken. In een kernreactor bevindt zich een aantal splijtstofelementen. Dit zijn bundels van splijtstofstaven: dunwandige hulzen waarin een hoeveelheid uraniumtabletten is opgestapeld. Maar dat is niet voldoende voor de kernsplijting. Er doet zich namelijk een probleem voor. De rondvliegende neutronen hebben een zeer hoge snelheid. Niet afgeremd schieten ze hun doel, de atoomkern, letterlijk voorbij. Daarom staan de splijtstofelementen in een vat met water. De neutronen botsen dan met waterdeeltjes en verliezen zo een deel van hun snelheid. Behalve water zijn er nog andere stoffen die de neutronen kunnen afremmen. Grafiet bijvoorbeeld. Zo\'n afremmer heet een moderator. Het water dat als moderator wordt gebruikt, heeft nog een tweede functie: het transporteert de opgewekte warmte. De staven geven hun warmte af aan het water in het reactorvat. Afhankelijk van het type reactor gaat het water zelf koken of geeft het z\'n warmte af in een stoomgenerator. Er ontstaat stoom, de turbine kan gaan draaien en zo kan stroom opgewekt worden. Wanneer hetzelfde water dat als remstof dient, gaat koken en in stoom verandert, spreek je van een \'kokendwaterreactor\'. Maar er zijn ook andere typen reactoren. De kerncentrale in Borssele bijvoorbeeld is een \'drukwaterreactor\'. Het water in het reactorvat staat hier onder zo\'n hoge druk dat het wel heet wordt, maar niet gaat koken. Het water geeft zijn warmte af aan het water van het \'secundair circuit\' via de zogenaamde stoomgenerator. Het water van dit \'secundair circuit\' gaat wel koken.
Afb. 1. Op het plaatje hieronder zie je een plaatje van een atoom. Het heeft een kern van rode en witte bolletjes, dat zijn de protonen en neutronen. Daar omheen vliegen nog een aantal andere deeltjes, de elektronen.
Regelstaven
Door de splijting van de atomen in de kerncentrale ontstaat er een kettingreactie. Het probleem van kettingreacties is hoe je ze in bedwang houdt. Zonder enige controle, kan een kerncentrale simpelweg ontploffen. Natuurlijk gebeurt dat niet, want het is zo dat wetenschappers een manier hebben gevonden om de kettingreacties te kunnen beïnvloeden. De drijvende kracht achter de kettingreacties zijn de neutronen die vrijkomen bij elke kernsplijting, zie afb. 2. Als je deze reactie niet kunt beïnvloeden levert elke reactie drie nieuwe neutronen, die elk weer een nieuwe kernsplijting kunnen veroorzaken op. Op deze wijze kan het erg snel uit de hand lopen. Het is dus zeker nodig om een manier te vinden om de neutronen die bij elke kernsplijting vrijkomen, te verhinderen een nieuwe kernsplijting te veroorzaken. Dit gebeurt door het plaatsen van cadmiumstaven of koolstofstaven in het Uranium. Beide type staven zijn in staat veel van de neutronen die bij kernsplijting vrijkomen te absorberen. Dit betekent dat je de kettingreactie kunt versnellen door de staven een beetje uit het Uranium te trekken, of kunt vertragen door de staven meer in het Uranium te duwen. Zo kun je de kettingreactie in bedwang houden.
Afb. 2. De kettingreactie van kernsplijting, bij elke kernsplijting ontstaan er weer 3 nieuwe neutronen, die weer een nieuwe kernsplijting veroorzaken.
Kernfusie
De tweede vorm van nucleaire energie is kernfusie. Het fusieproces werkt door lichte atomen onder extreem hoge temperaturen (meer dan een miljoen graden Celsius) en grote druk te laten samensmelten tot zwaardere atomen. Splijting dus werkt precies andersom. Grote en zware atomen worden daarbij gespleten in twee of meer lichtere componenten. Zowel bij kernfusie als bij kernsplijting komen er enorme hoeveelheden energie vrij die kunnen worden omgezet in warmte of elektriciteit. Het grootste voordeel van kernfusie is het feit dat het alleen radioactief afval produceert met een zeer korte levensduur. Kernfusie biedt daarnaast nog de volgende voordelen. De brandstof zijn overvloedig beschikbaar tegen geringe kosten. Fusie levert de hoogste energie opbrengst. Een fusie reactor kan niet worden vernietigd door oververhitting. Er is geen verontreiniging van de atmosfeer. Er worden geen broeikas- of zure gassen geproduceerd (dus geen broeikaseffect of zure regen). Door al deze voordelen van kernfusie worden er geen grote protesten verwacht met de introductie ervan. Helaas, kernfusie is geen optie op dit moment en het zal nog minstens tientallen jaren duren. Want eerst zullen de hoge onderzoeksinspanningen op het gebied van kernfusie nog moeten leiden tot de daadwerkelijke opwekking van elektriciteit. In de afgelopen 35 jaar heeft alleen de VS al 6.1 miljard dollar uitgegeven aan dit onderzoek en men verwacht dat er in de toekomst nog eens 18 miljard dollar nodig is voordat men zo\'n kerncentrale kan testen. Kernfusie zou wel eens de belangrijkste energiebron van de toekomst kunnen worden. Er niet veel meer dan zeewater nodig als energiebron, waaruit via kernfusie enorme hoeveelheden energie kunnen worden vrijgemaakt. Het zou een belangrijke rol kunnen spelen bij de industrialisatie van ontwikkelingslanden die zich geen duurdere elektriciteit kunnen veroorloven.Of we straks daadwerkelijk gebruik kunnen maken van kernfusie energie zal afhangen van verder onderzoek, de kosten van de elektriciteit die ontstaat door de kernfusie en de totale vraag naar elektriciteit in de 21ste eeuw.
Het werkstuk gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
1 seconde geleden
M.
M.
Goed en uitgebreid werkstuk, alleen een klein foutje; neutronen zijn niet de deeltjes met een negatieve lading in een atoom. Dat zijn de elektronen. Neutronen hebben geen elektrische lading.
15 jaar geleden
AntwoordenS.
S.
deze is maaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaster,
17 jaar geleden
AntwoordenB.
B.
dit werkstuk is supeeeer dankij u eb ik een 47/50 voor fysika xp
13 jaar geleden
AntwoordenA.
A.
ik heb er een 49/50 voor gekregen.
maar ik wil 50/50 :(
13 jaar geleden
AntwoordenJ.
J.
goeie ik gebruik hem voor ideeën
12 jaar geleden
AntwoordenA.
A.
ja ja wat zal je zeggen ik vind eigenlijk de ''hoofdstukken'' alinea's een 6,5 omdat de hoofdstukken te kort zijn
12 jaar geleden
Antwoorden