Kernkraft ist in der Energiedebatte allgegenwärtig, aber wie ein Reaktor technisch tatsächlich Strom erzeugt, bleibt oft im Vagen.

Was du in dieser Folge lernst:

- Wie ein Neutron einen Uran-Kern spaltet und dabei Energie freisetzt

- Warum Reaktorbrennstoff nur auf drei bis fünf Prozent angereichert wird – weit entfernt von Waffenfähigkeit

- Wie Moderator und Steuerstäbe die Kettenreaktion unter Kontrolle halten

- Warum die Dampfwolke über einem Kühlturm nur Wasser ist, keine Strahlung

- Welche Rolle das Containment und mehrfach abgesicherte Systeme für die Sicherheit spielen

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:20] Alltagsfrage

[00:31] Vergleich

[01:14] Grundidee

[01:36] Technische Erklärung

[04:23] Praxisbeispiel

[05:26] Missverständnisse

[07:24] Zusammenfassung

[08:03] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Anreicherung: Die künstliche Erhöhung des Anteils an spaltbarem Uran-235 im natürlichen Uran, bevor es als Reaktorbrennstoff eingesetzt wird.

- Moderator: Meist das Kühlwasser selbst; bremst schnelle Neutronen ab, damit sie zuverlässiger weitere Kerne spalten.

- Steuerstäbe: Stäbe aus neutronenschluckendem Material wie Bor, die die Kettenreaktion drosseln oder stoppen.

- Kettenreaktion: Der Vorgang, bei dem jede Kernspaltung weitere Spaltungen auslöst.

- Containment: Die druckfeste Hülle um den Reaktor, die im Störfall radioaktives Material zurückhält.

Verwandte Episoden:

- Folge 04 — Kraftwerk — Wie aus Wärme, Wind oder Wasser am Ende über ein und dasselbe Bauteil die Steckdose versorgt wird.

- Folge 07 — Solarzelle — Wie Licht in einem Halbleiter Elektronen verschiebt und damit eine Spannung entsteht.

Über den Podcast

„Wie funktioniert eigentlich Technik?“ ist ein Podcast, der komplexe technische Themen einfach erklärt — vom Verbrennungsmotor über das WLAN bis zur Wärmepumpe. In jeder Folge nehmen wir ein Thema auseinander: verständlich, kompakt und ohne unnötigen Fachjargon. So einfach erklärt, dass du es danach selbst weitergeben kannst.

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Smartphone, Akkuschrauber, E-Bike: Überall steckt derselbe Trick. Im Akku wird kein Strom gelagert — es wandern nur winzige Lithium-Ionen zwischen zwei Elektroden hin und her, und genau diese Wanderung treibt deine Geräte an.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum im Akku kein Strom „gelagert“ wird, sondern Lithium-Ionen nur zwischen zwei Elektroden hin- und herwandern

- Was Anode, Kathode, Elektrolyt und Separator im Inneren tun

- Warum die Elektronen außen herum durch dein Gerät fließen müssen — und genau das der nutzbare Strom ist

- Wieso Kälte, Schnellladen und Tiefentladung dem Akku zusetzen

- Warum es den Memory-Effekt bei Lithium-Ionen-Akkus nicht gibt

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:25] Vergleich

[00:50] Grundidee

[01:30] Technische Erklärung

[04:45] Praxisbeispiel

[06:05] Missverständnisse

[06:55] Zusammenfassung

[07:30] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Lithium-Ionen-Akku: Speicher, in dem Lithium-Ionen beim Laden und Entladen zwischen zwei Elektroden hin- und herwandern. (Siehe Glossar)

- Elektrode (Anode und Kathode): Die beiden Pole des Akkus — Minuspol aus Graphit, Pluspol aus einem Lithium-Metalloxid. (Siehe Glossar)

- Elektrolyt: Flüssigkeit zwischen den Elektroden, die nur die Lithium-Ionen durchlässt. (Siehe Glossar)

- Separator: Hauchdünne poröse Folie, die einen Kurzschluss der Elektroden verhindert, die Ionen aber passieren lässt. (Siehe Glossar)

Verwandte Episoden:

- Folge #10 — GPS — Wie Laufzeitunterschiede von Satellitensignalen einen Punkt auf der Erde auf wenige Meter genau bestimmen.

- Folge #12 — Atomkraftwerk — Wie aus der Spaltung von Atomkernen Wärme und am Ende Strom wird.

Über den Podcast

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Ob Navi, Karten-App oder Sportuhr: Hinter dem blauen Punkt steckt kein Satellit, der dich sieht, sondern ein Gerät, das aus ein paar Funksignalen selbst ausrechnet, wo es steht.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum GPS deine Position über die Laufzeit von Funksignalen bestimmt und nicht über Peilung

- Wieso vier Satelliten nötig sind — drei für den Ort, einer für die ungenaue Uhr im Empfänger

- Warum dein Gerät beim Orten nur zuhört und selbst nichts zu den Satelliten sendet

- Wieso die Satelliten Atomuhren tragen und sogar winzige relativistische Effekte mitgerechnet werden

- Warum GPS ganz ohne Internet funktioniert, im Tunnel oder Keller aber versagt

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:17] Alltagsfrage

[00:30] Vergleich

[01:01] Grundidee

[02:01] Technische Erklärung

[04:46] Praxisbeispiel

[05:51] Missverständnisse

[06:29] Zusammenfassung

[07:04] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- GPS: Satellitengestütztes Ortungssystem, das den Standort über die Laufzeit von Satellitensignalen bestimmt. (Siehe Glossar)

- Trilateration: Verfahren, das aus den gemessenen Abständen zu mehreren Satelliten genau einen Standort errechnet. (Siehe Glossar)

- Atomuhr: Hochpräzise Uhr an Bord jedes Satelliten, ohne die die Laufzeitmessung nicht genau genug wäre. (Siehe Glossar)

- Empfänger: Das Gerät — etwa Handy oder Navi —, das die Satellitensignale aufnimmt und die Position selbst berechnet.

Verwandte Episoden:

- Folge #09 — Internet — Wie Datenpakete den Weg über viele Stationen vom Sender zum Empfänger finden.

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Internet, WLAN, Cloud, IP-Adresse — Begriffe, die jeden Tag fallen, aber selten so erklärt werden, dass man weiß, was im Hintergrund läuft. Diese Folge nimmt sich Zeit für das, was hinter dem heimischen Router beginnt.

Was du in dieser Folge lernst:

- Was mit deinen Daten passiert, wenn du eine Webseite aufrufst — vom Heimrouter über Provider und Internetknoten bis ans Ziel

- Wie eine Datei in Pakete zerlegt wird, jedes Paket Adresse, Absender und Nummer trägt — und am Ziel wieder zusammengesetzt wird

- Was Router an jedem Knotenpunkt tun und wie sie pro Paket einzeln entscheiden, in welche Richtung es als Nächstes geht

- Warum WLAN nicht dasselbe ist wie das Internet und was die „Cloud“ tatsächlich ist

- Was die beiden Schichten IP und TCP unterscheiden und warum sie zusammen TCP/IP genannt werden

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:35] Vergleich

[01:00] Grundidee

[01:20] Technische Erklärung

[05:05] Praxisbeispiel

[05:35] Missverständnisse

[06:40] Zusammenfassung

[07:25] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Datenpaket: Die kleinste Transporteinheit im Internet: eine Nachricht wird in viele Pakete zerlegt, jedes trägt Zieladresse, Absenderadresse und eine Nummer für die Reihenfolge.

- IP-Adresse: Eine eindeutige Zahlenfolge, an der ein Gerät im Netz erreichbar ist; die Postanschrift einer Maschine im Internet.

- Router: Ein Netzwerkgerät an einem Knotenpunkt, das pro Paket die Zieladresse liest und entscheidet, auf welcher nächsten Leitung das Paket weitergeschickt wird.

- Internetknoten: Ein Ort, an dem viele Provider und große Dienste direkt Datenpakete austauschen; in Frankfurt am Main steht mit dem DE-CIX einer der größten Knoten der Welt.

- TCP/IP: Das gemeinsame Regelwerk des Internets: IP regelt Adressierung und Weiterleitung der Pakete, TCP sorgt dafür, dass am Ziel alle Pakete in richtiger Reihenfolge ankommen.

Verwandte Episoden:

- Folge #08 — Bremse — Warum Bremsen Bewegung nicht „aufhalten“, sondern in Wärme umwandeln.

- Folge #10 — GPS — Wie Laufzeitunterschiede von Satellitensignalen einen Punkt auf der Erde auf wenige Meter genau bestimmen.

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Jeder fährt jeden Tag mit ihr — aber kaum jemand schaut sich an, was hinter dem Bremspedal eigentlich passiert. Dabei entscheidet die Bremse im Ernstfall darüber, ob ein Auto in dreißig oder in fünfzig Metern steht.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum eine Bremse die Bewegung eines Autos nicht „aufhält“, sondern als Wärme an die Bauteile abgibt — und warum doppelte Geschwindigkeit gleich vierfache Wärme bedeutet.

- Wie der Tritt aufs Bremspedal über eine fast nicht zusammendrückbare Flüssigkeit und einen Bremskraftverstärker bis zu allen vier Rädern weitergeleitet wird.

- Was Bremsscheibe, Bremssattel und Bremsbelag jeweils tun — und was bei der älteren Trommelbremse anders ist.

- Warum ein rutschendes Rad schlechter bremst als ein gerade noch rollendes, und wie ABS das Rad genau in dem schmalen Bereich hält, in dem es noch greift.

- Wie ein Elektroauto über Rekuperation einen Teil der Bremsung in elektrischen Strom für die Batterie zurückwandelt.

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:30] Vergleich

[00:45] Grundidee

[01:25] Technische Erklärung

[04:25] Praxisbeispiel

[05:20] Missverständnisse

[06:35] Zusammenfassung

[07:15] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Bremsscheibe: flache Metallscheibe, die mit dem Rad mitdreht und gegen die der Bremssattel von beiden Seiten Bremsbeläge presst.

- Bremssattel: Bauteil am Rad, das wie eine Wäscheklammer rittlings auf der Scheibe sitzt und über einen Kolben die Beläge gegen die Scheibe drückt.

- Bremsbelag: Klotz aus Reibmaterial, der gegen die Bremsscheibe gepresst wird; an seiner Oberfläche wird Bewegungsenergie zu Wärme.

- ABS (Antiblockiersystem): elektronische Regelung, die mit Drehzahlsensoren erkennt, wenn ein Rad blockieren will, und den Bremsdruck an genau diesem Rad mehrfach pro Sekunde absenkt und wieder aufbaut.

- Rekuperation: Rückgewinnung von Bewegungsenergie beim Bremsen, indem der Antriebsmotor als Generator arbeitet und elektrische Energie in die Batterie zurückspeist.

Verwandte Episoden:

- Folge #07 — Solarzelle — Wie Licht in einem Halbleiter Elektronen verschiebt und damit eine Spannung entsteht.

- Folge #09 — Internet — Wie Datenpakete den Weg über viele Stationen vom Sender zum Empfänger finden.

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Photovoltaik-Anlagen sind auf vielen Dächern angekommen — das Bauteil dahinter wird selten wirklich erklärt. Was passiert eigentlich, wenn Licht in eine dieser dunkelblauen Platten fällt und am Ende Strom herauskommt?

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum eine Solarzelle Licht direkt in Strom umwandelt, ohne dass sich irgendetwas drehen muss.

- Wie zwei unterschiedlich präparierte Schichten Silizium an ihrer Grenze ein dauerhaftes elektrisches Feld erzeugen — den p-n-Übergang.

- Welche Rolle Photonen, Elektronen und Löcher im Inneren der Zelle spielen.

- Warum Wärme dem Wirkungsgrad eher schadet als nützt — und ein heißes Modul weniger Strom liefert als ein kühles.

- Wieso eine Solarzelle nichts speichern kann und Solarstrom für die Nacht einen Akku oder ein Netz braucht.

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:30] Vergleich

[00:55] Grundidee

[01:15] Technische Erklärung

[05:10] Praxisbeispiel

[05:40] Missverständnisse

[06:45] Zusammenfassung

[07:30] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Halbleiter: Material, das Strom schlechter leitet als Metall, aber besser als Glas, und dessen Leitfähigkeit sich gezielt einstellen lässt; in Solarzellen fast immer Silizium.

- n-Schicht: Silizium-Schicht, der Fremdatome mit einem Elektron zu viel beigemischt sind und die deshalb frei bewegliche Elektronen als negative Ladungsträger liefert.

- p-Schicht: Silizium-Schicht mit Atomen, die ein Elektron zu wenig haben; die Fehlstellen heißen Löcher und wirken wie positive Ladungsträger.

- p-n-Übergang: die hauchdünne Grenzfläche zwischen p- und n-Schicht, an der ein dauerhaftes inneres elektrisches Feld entsteht.

- Photon: winziges Energiepaket des Lichts, das beim Auftreffen auf das Silizium ein einzelnes Elektron aus seiner Bindung löst.

Verwandte Episoden:

- Folge #06 — Wärmepumpe — Wie sich das Kühlschrank-Prinzip umdrehen lässt, um aus kühler Außenluft Heizwärme zu gewinnen.

- Folge #08 — Bremse — Warum Bremsen Bewegung nicht „aufhalten“, sondern in Wärme umwandeln.

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An immer mehr Häusern steht ein leise summendes Außengerät — und drinnen wird damit geheizt. Dahinter steckt derselbe Kreislauf wie im Kühlschrank; nur welche Seite die genutzte ist, ist umgekehrt.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum eine Wärmepumpe Wärme nicht erzeugt, sondern Umweltwärme von draußen auf ein höheres Temperaturniveau hebt.

- Wie die vier Bauteile Verdampfer, Kompressor, Verflüssiger und Expansionsventil im Kreislauf zusammenspielen — fast identisch zum Kühlschrank, nur in die andere Richtung gedacht.

- Warum aus einer Kilowattstunde Strom drei bis vier Kilowattstunden Heizwärme werden und weshalb der direkte Vergleich mit Gaspreisen pro Kilowattstunde irreführt.

- Warum eine Wärmepumpe auch bei Frost weiterläuft und welchen Unterschied Luft-, Sole- und Wasser-Bauart machen.

- Warum eine niedrige Vorlauftemperatur die Effizienz steigert — und was das mit Fußbodenheizung gegenüber klassischen Heizkörpern zu tun hat.

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:35] Vergleich

[01:05] Grundidee

[01:50] Technische Erklärung

[04:45] Praxisbeispiel

[05:45] Missverständnisse

[07:10] Zusammenfassung

[07:55] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Kältemittel: Arbeitsflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf, die ständig zwischen flüssig und gasförmig wechselt; in modernen Heizungs-Wärmepumpen meist Propan oder R32.

- Verdampfer: Wärmetauscher auf der kalten Außenseite, in dem das Kältemittel verdampft und dabei Umweltwärme aus Luft, Erdreich oder Grundwasser aufnimmt.

- Kompressor: elektrisch angetriebener Verdichter, der das Gas auf hohen Druck zusammenpresst und damit auf eine Temperatur über dem Heizungswasser hebt.

- Verflüssiger: Wärmetauscher im Innengerät, in dem das heiße Hochdruckgas seine Wärme an das Heizungswasser abgibt und wieder flüssig wird.

- Expansionsventil: geregelte Verengung kurz vor dem Verdampfer; beim Durchströmen sackt der Druck schlagartig ab und das Kältemittel kühlt stark ab.

Verwandte Episoden:

- Folge #05 — Kühlschrank — Warum ein Kreislauf aus verdampfender und kondensierender Flüssigkeit Wärme von innen nach außen schafft.

- Folge #07 — Solarzelle — Wie Licht in einem Halbleiter Elektronen verschiebt und damit eine Spannung entsteht.

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Jeder Haushalt hat einen — und kaum jemand fragt sich, was darin eigentlich passiert. Dabei steckt im Kühlschrank derselbe Kreislauf wie in der Klimaanlage und der Wärmepumpe: Wärme wird nicht erzeugt, sondern transportiert.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum ein Kühlschrank gar keine Kälte erzeugt, sondern Wärme aus dem Innenraum nach außen pumpt.

- Wie ein Kältemittel im Kreislauf zwischen flüssig und gasförmig wechselt — und warum dabei innen Wärme aufgenommen und hinten wieder abgegeben wird.

- Welche Rolle Kompressor, Verdampfer, Verflüssiger und Kapillarrohr im Kreislauf spielen.

- Warum die warme Rückseite kein Defekt ist, sondern das Zeichen, dass das Gerät arbeitet.

- Wieso die offene Kühlschranktür im Sommer die Küche nicht kühler macht, sondern wärmer.

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:25] Vergleich

[01:00] Grundidee

[02:00] Technische Erklärung

[04:25] Praxisbeispiel

[05:05] Missverständnisse

[06:10] Zusammenfassung

[07:00] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Kältemittel: Arbeitsflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf, die ständig zwischen flüssig und gasförmig wechselt; im modernen Haushaltsgerät meist Isobutan.

- Verdampfer: Rohre an der Innenwand des Kühlschranks, in denen das Kältemittel verdampft und dabei Wärme aus der Innenluft aufnimmt.

- Kompressor: kleiner Motor an der Rückseite, der das Gas auf hohen Druck zusammendrückt — wodurch es heißer wird als die Küchenluft.

- Verflüssiger: die Lamellen-Rohre auf der Rückseite, in denen das heiße Hochdruckgas seine Wärme an die Küche abgibt und wieder flüssig wird.

- Kapillarrohr: eine starke Verengung der Leitung kurz vor dem Verdampfer; beim Durchströmen sackt der Druck schlagartig ab und das Kältemittel kühlt stark ab.

Verwandte Episoden:

- Folge #04 — Kraftwerk — wo der Strom herkommt, der den Kompressor im Kühlschrank überhaupt erst antreibt.

- Folge #06 — Wärmepumpe — warum sie technisch fast derselbe Kreislauf ist wie der Kühlschrank, nur in der anderen Richtung gedacht.

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Strom kommt aus der Steckdose — aber was passiert in dem Moment, in dem du den Lichtschalter drückst, am anderen Ende der Leitung? Hinter fast jedem Kraftwerk steckt derselbe physikalische Trick: eine Welle, die sich dreht, eine Spule, die durch ein Magnetfeld läuft.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum fast jedes Kraftwerk im Kern dasselbe tut: eine Welle drehen und in einem Generator Spulen durch ein Magnetfeld bewegen.

- Wieso ein Kernkraftwerk und ein Kohlekraftwerk technisch fast identisch sind — sie kochen beide nur Wasser.

- Warum die Photovoltaik die einzige verbreitete Bauart ohne drehenden Generator ist.

- Wieso Strom nicht im Netz gespeichert wird, sondern in genau dem Moment erzeugt wird, in dem du ihn nutzt.

- Warum der Strom mit hoher Spannung über lange Leitungen geht und erst kurz vor deinem Haus auf 230 Volt heruntergesetzt wird.

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:30] Vergleich

[01:00] Grundidee

[01:25] Technische Erklärung

[04:45] Praxisbeispiel

[05:25] Missverständnisse

[06:40] Zusammenfassung

[07:25] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- Kraftwerk: Anlage, die eine andere Energieform (Wärme, Bewegung des Wassers, Wind, Sonnenlicht) in elektrische Energie umwandelt.

- Generator: Anordnung aus drehender Welle, Spulen und Magnetfeld; durch die Drehung entsteht in den Spulen eine elektrische Spannung.

- Turbine: Reihen von Schaufelrädern auf einer Welle, die von einer Strömung — Dampf, Wasser oder Wind — in Drehung versetzt werden.

- Transformator: setzt die Spannung des Generators auf die hohe Netzspannung hoch (bis zu 380 Kilovolt) und kurz vor dem Haus wieder herunter auf 230 Volt.

- Photovoltaik: die einzige verbreitete Stromerzeugung ohne drehenden Generator: Licht löst direkt Elektronen aus dem Halbleiter heraus.

Verwandte Episoden:

- Folge #03 — WLAN — Wie WLAN als kurze Funkstrecke zwischen Endgerät und Router funktioniert — und wo das Internet eigentlich beginnt.

- Folge #05 — Kühlschrank — Warum im Kühlschrank tatsächlich etwas Heißes nötig ist, damit es kalt wird.

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Fast alles, was zu Hause online geht — Smartphone, Smart-TV, Notebook — hängt zwischen Wand und Welt an einer kurzen Funkstrecke namens WLAN. Wer versteht, was diese Strecke leistet und wo sie endet, ordnet typische Probleme im Alltag richtig ein.

Was du in dieser Folge lernst:

- Warum WLAN nur die Funkstrecke zwischen deinem Gerät und dem Router ist — und das Internet erst dahinter beginnt.

- Wie aus einer gleichmäßigen Trägerwelle durch winzige Veränderungen die Nullen und Einsen werden.

- Warum 2,4 Gigahertz weiter durch Wände trägt und 5 Gigahertz pro Sekunde mehr Daten transportiert.

- Wie sich mehrere Geräte einen Funkkanal teilen, indem sie vor dem Senden ganz kurz hineinhören.

- Warum mehr Antennen am Router nicht automatisch mehr Reichweite bedeuten.

Kapitel:

[00:00] Intro

[00:10] Alltagsfrage

[00:25] Vergleich

[01:05] Grundidee

[01:35] Technische Erklärung

[04:40] Praxisbeispiel

[05:55] Missverständnisse

[06:45] Zusammenfassung

[07:25] Ausblick

Begriffe aus dieser Folge:

- WLAN: drahtloses lokales Netzwerk, in dem Geräte über Funkwellen mit einem zentralen Router Daten austauschen.

- Router: der Kasten zu Hause, der das Internet aus dem Wandanschluss holt und auf alle Geräte verteilt.

- Frequenzband: der Bereich im Funkspektrum, der für WLAN reserviert ist; aktuell 2,4, 5 und 6 Gigahertz.

- Kanal: ein schmaler Ausschnitt innerhalb eines Frequenzbands; Nachbar-WLANs nutzen unterschiedliche Kanäle, um sich nicht zu stören.

- SSID: der Name, den ein Router regelmäßig aussendet und der in der WLAN-Liste auf dem Telefon erscheint.

Verwandte Episoden:

- Folge #02 — Elektromotor — Wie aus dem Wechselspiel zweier Magnetfelder eine Drehbewegung wird — vom Akkuschrauber bis zum Elektroauto.

- Folge #04 — Kraftwerk — Wie aus Wärme, Wind oder Wasser am Ende der Strom wird, der bei dir in der Steckdose ankommt.

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