2. Übersicht über die Stunden der UE - Einordnung der Stunde in den Kontext der

Unterrichtseinheit

1. Stunde/Sequenz

2. Stunde/Sequenz

3.Stunde/Sequenz

4. Stunde/Sequenz

2

5. Stunde/Sequenz

3. Planung der Stunde

3.1. Bedingungsfelder des Unterrichts

3.1.1. Analyse des Unterrichtsgegenstandes

Objekte: Atomkraftwerke, Atombombe

Definitionen und Eigenschaften:

Atomkraftwerk = Kernkraftwerk, Abkürzung KKW, allgemeinsprachlich Atomkraftwerk, Abkürzung AKW, ein mit Kernreaktoren - betriebenesDampfkraftwerk zur Umwandlung von Kernenergie in elektrische Energie. Dies gelingt bisher ausschließlich durch Spaltung schwerer Atomkerne (Kernspaltung), was als kontrollierte Kettenreaktion in einem Kernreaktor abläuft. Zur näheren Kennzeichnung eines Kernkraftwerks wird auch der verwendete Reaktortyp angegeben (z. B. Leichtwasserkernkraftwerk), von dem Gestaltung und Auslegung eines Kernkraftwerks wesentlich abhängen. In Deutschland werden in Kernkraftwerken derzeit nur noch Druckwasserreaktoren (DWR) und Siedewasserreaktoren (SWR) eingesetzt. Die in den westlichen Industrieländern üblichen Blockgrößen liegen heute bei mehr als 1 000 MW elektrischer Leistung. Quelle: http://lexikon.meyers.de/meyers/Kernkraftwerk

Atombombe, unpräzise Bezeichnung für Kernspaltungsbombe, reaktorphysikalisch gesehen ein unkontrollierter, stark überkritischer, - 235 239 schneller Reaktor. Der Sprengkörper der Atombombe besteht aus praktisch reinem Spaltstoff U oder Pu.

Die Explosion in Form einer nuklearen Kettenreaktion kann nur erreicht werden, wenn nicht zu viele der durch Spaltung entstandenen Neutronen verloren gehen, insbesondere nach außen entweichen, ohne dass sie neue Spaltungen auslösen. Dazu muss die Bombe 235 U mit einem Radius von 8,4 cm und damit 46,4 kg Gewicht eine Kettenreaktion mit hinreichend groß sein. So ist in einer Kugel aus reinem

schnellen Neutronen aufrechtzuerhalten. Dies ist die kritische Masse, die durch einen Reflektor, der die Neutronen zurückwirft, auf etwa 16 kg verringert werden kann.

Ein technisches Problem der Bombe besteht darin, die Kettenreaktion erst zum gewünschten Zeitpunkt in Gang zu setzen; dazu teilt man die kritische Masse in unterkritische Massen auf und ordnet diese räumlich getrennt voneinander an. Erst im Moment der Zündung der Bombe werden die zunächst in ausreichendem Abstand voneinander gelagerten unterkritischen Teilmassen des Kernbrennstoffs im Wege einer mit konventionellem Brennstoff erzeugten konzentrisch nach innen wirkenden Explosion mit einer Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro -9 s die Explosion erfolgt. Sekunde (etwa zehnfache Schallgeschwindigkeit) aufeinander geschossen, worauf innerhalb von 10

235 Bei vollständiger Spaltung, die praktisch aber nicht erreichbar ist, entsteht je Kilogramm U eine Energie, die 20 000 t des herkömmlichen

Sprengstoffs Trinitrotoluol (TNT) entspricht. Die Sprengkraft beruht auf der auftretenden Hitze- und Druckwelle. Außerdem entsteht eine sehr intensive Neutronen- und Gammastrahlung. Quelle: http://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/physik/882

3.1.2. Vorüberlegungen zur Lerngruppe und den Lernvoraussetzungen