Hessischer Bildungsserver / Unterricht

Plutoniumbatterie

Zugriffsbeschränkung Diese Ressource kann nur von hessischen Lehrkräften genutzt werden.
Titel Plutoniumbatterie
Beschreibung/Kommentar

Grafik, beschriftet:Funktionsschema einer Plutoniumbatterie und des darin enthaltenen Thermoelements.
Die Plutoniumbatterie ist keine elektrochemische Batterie. In der Plutoniumbatterie wird thermische Energie aus dem natürlichen Zerfall von 238-Pu mittels eines Thermoelements in elektrische Energie umgewandelt (thermoelektrischer Generator). Der Stromfluss im Thermoelement resultiert aus dem Seebeck-Effekt.Anwendung:Aufgrund ihrer langen Lebensdauer von bis zu 100 Jahren (Halbwertszeit 238-Pu: 86,4 Jahre) sind derartige Radioisotopen-Thermogeneratoren an Orten sinnvoll einsetzbar, wo es kein Stromnetz gibt (Raumsonden) und elektrochemische Batterien zu wenig Kapazität haben. Der Wirkungsgrad der Wärmeumwandlung in Strom ist mit ca. 8 % sehr schlecht. Im Vergleich zu elektrochemischen Batterien oder Akkus ist auch das Leistungsgewicht von ca. 4 W/kg gering.Die besondere Leistung der Plutoniumbatterie wird beim Vergleich zur Autobatterie deutlich. Die Autobatterie liefert zwar bis zu 6.000 W, allerdings nur für wenige Sekunden. Die Plutoniumbatterie liefert dagegen 300 W Leistung konstant über ca. 100 Jahre!Hinweise und Ideen:Wo könnte man derartige Thermogeneratoren noch einsetzen? Lassen sich mit dem Einsatz von Kernenergie alle Energieprobleme lösen? Kernenergie und Sicherheit als Diskussionsthema.

Zum Material ... https://medienportal.siemens-stiftung.org/lib/obj_download.php?objid=100416&useopenid=he
Elixier-Systematikpfad
Medienformat Online-Ressource
Art des Materials Arbeitsmaterial
Fach/Sachgebiet
  • Physik
Zielgruppe(n)
  • Schüler/innen
  • Lehrkräfte
Bildungsebene(n)
  • Sekundarstufe II
Schlagworte/Tags
Sprache Deutsch
Kostenpflichtig Nein
Anbieter/Herkunft Siemens Stiftung
Autor/in MediaHouse GmbH unter Verwendung von Medien von: U.S. Department of Energy (DOE) Research and Development (R&D)
Herausgeber Siemens Stiftung
Anbieter/Herkunft Siemens Stiftung
Einsteller/in Hans Rauch
Elixier-Austausch Nein
Quelle-ID 100416
Quelle-Logo
Quelle-Homepage https://medienportal.siemens-stiftung.org/
Quelle-Pfad Siemens Stiftung; Bildungsserver Hessen
Lizenz Es gelten die gesetzlichen Bestimmungen.
Letzte Änderung 28.2.2013
Titel Plutoniumbatterie
Beschreibung/Kommentar

Grafik, beschriftet:Funktionsschema einer Plutoniumbatterie und des darin enthaltenen Thermoelements.
Die Plutoniumbatterie ist keine elektrochemische Batterie. In der Plutoniumbatterie wird thermische Energie aus dem natürlichen Zerfall von 238-Pu mittels eines Thermoelements in elektrische Energie umgewandelt (thermoelektrischer Generator). Der Stromfluss im Thermoelement resultiert aus dem Seebeck-Effekt.Anwendung:Aufgrund ihrer langen Lebensdauer von bis zu 100 Jahren (Halbwertszeit 238-Pu: 86,4 Jahre) sind derartige Radioisotopen-Thermogeneratoren an Orten sinnvoll einsetzbar, wo es kein Stromnetz gibt (Raumsonden) und elektrochemische Batterien zu wenig Kapazität haben. Der Wirkungsgrad der Wärmeumwandlung in Strom ist mit ca. 8 % sehr schlecht. Im Vergleich zu elektrochemischen Batterien oder Akkus ist auch das Leistungsgewicht von ca. 4 W/kg gering.Die besondere Leistung der Plutoniumbatterie wird beim Vergleich zur Autobatterie deutlich. Die Autobatterie liefert zwar bis zu 6.000 W, allerdings nur für wenige Sekunden. Die Plutoniumbatterie liefert dagegen 300 W Leistung konstant über ca. 100 Jahre!Hinweise und Ideen:Wo könnte man derartige Thermogeneratoren noch einsetzen? Lassen sich mit dem Einsatz von Kernenergie alle Energieprobleme lösen? Kernenergie und Sicherheit als Diskussionsthema.


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