Präsentationsprüfung Melf Johannsen

2. PräsentationsprüfungMelf Johannsen Gestaltung einer Delphi-Simulation zum Thema „Kernspaltung durch Neutronen“ Fach: Informatik Prüferin: Frau Nagel Gymnasium Schwarzenbek zum Abitur 2013

3. Einleitung Bill Gates Quelle: wikipedia.de Otto Hahn Quelle: wikipedia.de

4. Gliederung • Physikalische Ursachen und Bedingungen der Kernspaltung • Realisierung des Programms • Grundannahmen • Datenstrukturen • Umsetzung • Interpretation und Bewertung der Ergebnisse • Vorführung des Programms

5. Gliederung • Physikalische Ursachen und Bedingungen der Kernspaltung • Realisierung des Programms • Grundannahmen • Datenstrukturen • Umsetzung • Interpretation und Bewertung der Ergebnisse • Vorführung des Programms

6. Bei der Spaltung eines U235 Atoms wird Energie frei Quelle: wikipedia.de

7. Menschen nutzen die Kernspaltung für ihre Zwecke Quelle: static.twoday.net Quelle: infonetz-owl.de Atombombe Kernkraftwerk

8. Gliederung • Physikalische Ursachen und Bedingungen der Kernspaltung • Realisierung des Programms • Grundannahmen • Datenstrukturen • Umsetzung • Interpretation und Bewertung der Ergebnisse • Vorführung des Programms

9. Grundannahmen für die Darstellung im Programm • Atome, Moleküle und Neutronen sind als gleichmäßige Kugeln dargestellt • Geschlossenes System • Abstraktion der Größen • Stark vereinfachte Physik

10. Richtungsänderungen beim Zusammenstoß der Teilchen

11. Energieübertragung beim Zusammenstoß der Teilchen

12. Sonderfälle beim Zusammenstoß von Neutron und Uran

13. Datenstrukturen

14. Ableitung der Klassen TTeilchen TWasser_molekuel TNeutron TSpalt_produkt TU_235 TU_238

15. Verknüpfung zwischen den Klassen TTeilchen 1,1 1,1 0,* TMainform 1,1 1,1 TImage 0,* Präsentationsprüfung - Melf Johannsen - Abitur 2013

16. Umsetzung: Darstellung der Kernspaltung Die im Programm gewählten Symbole: Quelle: wikipedia.de

17. Die Kernspaltung im Quelltext zerfall := random(round(viele_neutronen[i].Fenergie*viele_neutronen[i].Fenergie)+1); if(zerfall < 10) thenbegin mainform.bild.canvas.pen.color:=0; mainform.bild.canvas.brush.Color:= clred; mainform.bild.canvas.ellipse( round(viele_u_235[j].Fposition_x-30) , round(viele_u_235[j].Fposition_y-30), round(viele_u_235[j].Fposition_x+30), round(viele_u_235[j].Fposition_y+30)); viele_u_235[j].Faktiv := false; erzeugen_neutron( round(viele_u_235[j].Fposition_x+2), round(viele_u_235[j].Fposition_y+2)); erzeugen_neutron( round(viele_u_235[j].Fposition_x-2), round(viele_u_235[j].Fposition_y-2)); erzeugen_spalt_produkt( round(viele_u_235[j].Fposition_x-5), round(viele_u_235[j].Fposition_y+5)); erzeugen_spalt_produkt( round(viele_u_235[j].Fposition_x+5), round(viele_u_235[j].Fposition_y-5)); viele_neutronen[i].energie_erhoehen; end;

18. Gliederung • Physikalische Ursachen und Bedingungen der Kernspaltung • Realisierung des Programms • Grundannahmen • Datenstrukturen • Umsetzung • Interpretation und Bewertung der Ergebnisse • Vorführung des Programms

19. Interpretation • Aufgrund der gewählten Grundannahmen konnte die Darstellung der Kernspaltung in dem Programm vollständig umgesetzt werden. • Durch Vorgabe von Startparametern und Eingaben zur Laufzeit können durch den Benutzer verschiedene Szenarien simuliert werden. • Die visuelle Darstellung berücksichtigt • den Energiezustand aller Teilchen (Geschwindigkeit) • Energiefreisetzung bei der Spaltung (kurze rote Farbdarstellung) • Richtungsänderungen der Teilchen beim Aufeinandertreffen • Auslösen der Kernspaltung vorzugsweise bei langsamen Neutronen Präsentationsprüfung - Melf Johannsen - Abitur 2013

20. Grenzen des Programms Eine Beendung der Kernspaltung durch z.B. Steuerstäbe oder Zusätze im Moderator wird nicht abgebildet. Der radioaktive Zerfall der Atome wird nicht berücksichtigt. Die Obergrenze für die Anzahl der Objekte jeder Klasse wurde auf 1.000 festgelegt.

21. Fazit Das Programm ist dazu geeignet, eine visualisierte Vorstellung der zeitlichen und räumlichen Abläufe einer Kernspaltung zu vermitteln. Für eine wissenschaftliche Prognose zum Verhalten von Teilchenmengen ist es aufgrund der gewählten Abstraktion nicht geeignet.

22. Gliederung • Physikalische Ursachen und Bedingungen der Kernspaltung • Realisierung des Programms • Grundannahmen • Datenstrukturen • Umsetzung • Interpretation und Bewertung der Ergebnisse • Vorführung des Programms

23. Vorführen des Programms

24. Vorführen des 1. Programms

25. Vorführen des 2. Programms

26. Vorführen des 3. Programms

27. Nachtrag Diese Präsentation wurde zu 100 % mit Ökostrom erstellt.