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Gesteuerte Kettenreaktion - Definition

Den Begriff der gesteuerten Kettenreaktion werden Sie oftmals im Kontext der Kernkraft und der Atomkraftwerke wahrnehmen können. Was eine gesteuerte Kettenreaktion ist, soll im Folgenden erläutert werden.

Gesteuerte Kettenreaktionen sind hier lebensnotwendig.
Gesteuerte Kettenreaktionen sind hier lebensnotwendig.

Die Kernenergie und ihr Energiepotenzial - kontrollierte Kettenreaktionen sind nötig

  • Grundsätzlich handelt es sich bei der Kernenergie bzw. der Atomkraft, um die freigesetzten Energien, die beim Spalten - mittels Beschuss durch Neutronen - von Atomen bzw. Atomkernen, auftreten. 
  • Wird ein Atom gespalten, setzt dies Energie und radioaktive Strahlung frei, was wiederum dafür sorgt, dass andere Atome gespalten werden. 
  • Werden derartige Kettenreaktionen nicht gesteuert, so kann dies in einer Katastrophe enden. Die Menschheitsgeschichte bot im letzten und auch in diesem Jahrhundert, leider bereits ein paar traurige Beispiele, was dann geschehen kann.
  • Gesteuerte Kettenreaktionen sind daher von außerordentlicher Wichtigkeit. Sind sie nicht länger möglich, so steht langfristig einem Super-GAU nichts mehr entgegen.

Wie gesteuerte Kettenreaktionen möglich werden

  • Um den Energieüberschuss - bestehend aus mehreren Neutronen, welche bei jeder Spaltung feiwerden - abzufangen, der ein unkontrolliertes Spalten von einer unüberschaubaren Zahl von Atomen bewirken würde, wird heutzutage meist Wasser benutzt. Das Wasser bremst die Geschwindigkeit der Neutronen ab und ist somit eine der Voraussetzungen für eine gesteuerte Kettenreaktion, die die großen Gefahren, die mit der Atomkraft einhergehen können, eindämmen.
  • Des Weiteren werden in Atomkraftwerken zur Kontrolle der Neutronenanzahl und zum störungsfreien Ablauf gesteuerter Kettenreaktionen Steuerstäbe, welche u. a. aus Cadmium, Boral, Indium, Silber oder Bor bestehen, verwandt. Diese ermöglichen eine konstante Anzahl von Neutronen, indem sie den Überschuss in ihrem Inneren einschließen. Sie fungieren sozusagen als Schwamm.
  • Wasser erfüllt zusätzlich einen zweiten Zweck für die gesteuerte Kettenreaktion: Es kühlt das Kraftwerk, welches sich durch die Energiebereitung aufheizt. Ist eine Kühlung nicht länger gewährleistet, so kann dies für eine Kettenreaktion verheerende Ausmaße bedeuten. Die jüngere Vergangenheit zeigt leider, dass dieses Szenario jederzeit durch größere Naturkatastrophen möglich wäre, sofern keine ausreichenden Sicherheitsvorkehrungen getroffen wurden.
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