Eine Art von Energie, die aus dem zentralen Teil von Atomen freigesetzt wird – Kerne, die aus Neutronen und Protonen bestehen, wird als Kern bezeichnet. Seine Quelle sind zwei physikalische Prozesse: die Spaltung, dh der Zerfall eines Atoms in mehrere Teile, und die Synthese, die Verschmelzung von Atomen. Diese Prozesse dienen der Stromerzeugung, die aus der modernen Zivilisation nicht mehr wegzudenken ist, denn sie ist notwendig, um Strom zu erzeugen. Bemerkenswerterweise produzieren moderne Kernkraftwerke erneuerbare, saubere Energie, die weder die Luft verschmutzt noch Treibhausgase ausstößt. Aber wie in allen Industrien und im verarbeitenden Gewerbe erzeugt die Nutzung von Kernenergie extrem giftige Materialien, deren Kontakt zu Verbrennungen, einem erhöhten Krebsrisiko, Blutkrankheiten und Knochenzerstörung führen kann.
Der Uranabbau ist gefährlich und die Strahlung gesundheitsschädlich
Radioaktives Material ist eine Sammlung von instabile Atomkerne, die Energie verlieren und viele Materialien in ihrer Umgebung beeinträchtigen können, einschließlich lebender Organismen und der Umwelt.
Inhalt
- 1 Atomspaltung als Energiequelle
- 2 Atommüll
- 3 Atommüllentsorgung
- 4 Direkte Entsorgung und Speicherung
- 5 Übergang zur Kernkraft
Atomspaltung als Energiequelle
Die Idee der Atomkraft entstand in den 1930er Jahren, als der italienische Physiker Enrico Fermi erstmals zeigte, dass Neutronen Atome spalten können. Fermi war der Schöpfer des weltweit ersten Kernreaktors, Chicago Woodpile 1, der entworfen wurde, um die Machbarkeit einer kontrollierten nuklearen Kettenreaktion zu testen.
Als einer der « Als Gründervater der Atombombe leistete Fermi einen großen Beitrag zur Entwicklung der Kernphysik, der Elementarteilchenphysik sowie der Quanten- und statistischen Mechanik.
Ein Kernreaktor oder Kraftwerk ist eine Maschine, die die Kernspaltung steuert, um Strom zu erzeugen. Der häufigste Brennstoff ist Uran, ein Metall, das auf der ganzen Welt vorkommt. Nach dem Abbau wird Uran verarbeitet und dann als Brennstoff verwendet. Der Grund für diese Wahl ist klar – Uranatome werden leicht gespalten.
Uran kommt auch in Gestein vor. Aber die spezifische Art von Uran, die zur Erzeugung von Kernenergie verwendet wird, heißt U-235 und ist selten.
Wenn Uranatome in einem Kernreaktor zerfallen, setzen sie winzige Partikel frei, die als Spaltprodukte bezeichnet werden. Sie sind es, die die nukleare Kettenreaktion auslösen und letztendlich Wärme erzeugen. Beim Abbau und der anschließenden Verarbeitung von Uran fallen jedoch radioaktive Abfälle an.
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Atommüll
Seit der Einführung der Kernenergie hat Atommüll den Menschen nicht geschadet. Ein weit verbreiteter Irrglaube ist, dass die Bedrohung über diesen Zeitraum bestehen bleiben muss, da bestimmte Teile des Atommülls Milliarden von Jahren lang radioaktiv bleiben. Aber das ist es nicht.
Strahlung ist ein unvermeidlicher Teil des Lebens auf unserem Planeten.
Ein Schlüsselfaktor für das Verständnis, warum die Lagerung von Atommüll kein Gesundheitsrisiko darstellt, hat mit der Menge an Materialien zu tun, die im Falle eines Lecks in der Umwelt gefunden würden.
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Radioaktive Abfälle sind hauptsächlich Schutzkleidung, Werkzeuge und alle anderen Materialien, die mit radioaktivem Staub in Kontakt gekommen sind (90 % der Gesamtmenge). Da radioaktiver Abfall langlebig ist, können kontaminierte Kleidung und Werkzeuge Tausende von Jahren radioaktiv bleiben. Glücklicherweise enthält dieser Abfall nur 1 % der gesamten Radioaktivität.
Das erste Kernkraftwerk wurde 1954 in der Nähe der Stadt Obninsk in der Region Moskau in Betrieb genommen.
Insgesamt unterscheiden die Forscher drei Arten von Atommüll, klassifiziert nach ihrer Radioaktivität: niedrige, mittlere und hohe Werte. Somit besteht hochradioaktiver Abfall hauptsächlich aus abgebrannten Kernbrennstoffen und macht nur 3 % des Gesamtabfalls aus.
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Entsorgung nuklearer Abfälle
Es gibt zwei Hauptstrategien der Abfallwirtschaft auf der Welt: Einige Länder haben abgebrannte Kernbrennstoffe seit Jahrzehnten wiederaufbereitet; andere entscheiden sich für die direkte Entsorgung (mehr dazu weiter unten). Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um eine strategische Entscheidung, die auf nationaler Ebene getroffen wird und hauptsächlich von politischen und wirtschaftlichen sowie technologischen Erwägungen bestimmt wird.
Anders als jede andere energieerzeugende Industrie übernimmt der Nuklearsektor die volle Verantwortung für die Abfallentsorgung. Da Kernbrennstoff energieintensiv ist, wird eine kleine Menge Brennstoff benötigt, um eine große Menge Strom zu erzeugen.
Ein Kernreaktor ist eine Anlage, in der eine sich selbst erhaltende kontrollierte Kernspaltungskettenreaktion durchgeführt wird.
Eine interessante Tatsache
Ein typischer Kernreaktor verbraucht jedes Jahr etwa 200 Tonnen Uran. Durch ausgeklügelte Verfahren kann ein Teil von Uran und Plutonium wieder angereichert oder wiederaufbereitet werden, wodurch der Abbau, die Extraktion und die Verarbeitung erheblich reduziert werden.
Im Durchschnitt der Abfall aus einem Reaktor, der eine Person ein Jahr lang mit Strom versorgt ist etwa so groß wie ein Ziegelstein. Zum Vergleich: Ein 1.000-MW-Kohlekraftwerk produziert jährlich etwa 300.000 Tonnen Asche und über 6 Millionen Tonnen Kohlendioxid.
Direkte Entsorgung und Lagerung
Die direkte Endlagerung ist eine Strategie, bei der abgebrannter Kernbrennstoff als Abfall eingestuft und ohne weitere Verarbeitung in unterirdischen Lagern entsorgt wird.
Abgebrannte Brennelemente werden in Kanister gefüllt, die wiederum in Tunneln und anschließend versiegelten Steinen und versiegelt werden Lehm. Auch Reststoffe aus der Verarbeitung – die sogenannten Spaltprodukte – bleiben eingelagert. Aber es gibt immer weniger freie Lagerplätze (z. B. in Finnland).
Das gebrauchte Uran muss in speziellen Behältern gelagert werden, ähnlich wie in großen Schwimmbädern. Wasser kühle den Brennstoff und isoliere die äußere Oberfläche vor dem Kontakt mit Radioaktivität, präzisieren die Experten.
Lagerung und Verarbeitung von Atommüll wird von Regierungen stark reguliert
Heute konzentriert sich die Abfallverarbeitung hauptsächlich auf die Gewinnung von Plutonium und Uran, da diese Elemente in konventionellen Reaktoren wiederverwendet werden können. Das abgetrennte Plutonium und Uran kann dann mit frischem Uran vermischt und zu neuen Brennstäben verarbeitet werden.
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Umstieg auf Kernenergie
Da Kernkraftwerke erneuerbare, saubere Energie erzeugen, die Luft nicht verschmutzen oder Treibhausgase ausstoßen, können sie in städtischen oder ländlichen Gebieten gebaut werden, ohne sich um die Umwelt um sie herum sorgen zu müssen. Und doch geht die Debatte um die Entsorgung und Lagerung von Atommüll weiter – angesichts der Probleme des Klimawandels werden immer häufiger Vorschläge für einen Umstieg auf Atomkraft laut.
Weil Atomkraft darauf ankommt Aufgrund der begrenzten geförderten Ressourcen tragen bestehende Reaktoren nicht zur globalen Erwärmung bei. Befürworter der Kernkraft argumentieren auch, dass sie als eine der Lösungen für den Klimawandel angesehen werden sollte.
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Tausende von Kraftwerken auf der ganzen Welt sind in Betrieb, um die Menschen mit Strom zu versorgen, den sie für ein angenehmes Leben benötigen.
Ihre Gegner sind es nicht so optimistisch und stellte fest, dass die Kernenergie nicht als "grün" Energiequelle, da ihre Nutzung mit dem Risiko von Unfällen, radioaktiver Verseuchung und Anfälligkeit durch den schnellen Klimawandel verbunden ist.
Kennen Sie übrigens den radioaktivsten Ort der Erde? Mein Kollege Ramis Ganiev hat mir mehr darüber erzählt, warum dieser Titel nicht zu Tschernobyl gehört, ich empfehle ihn zu lesen.