Interessante Geschichten rund um das Leben

Lassen Sie sich Informieren und unterhalten

Wie funktioniert Kernenergie wirklich ? Und was bedeutet sie für uns ?

Nukleare Energie

Die nukleare Energie ist nichts anderes als die Energie, die in Atomen steckt, und bei der Kernspaltung oder Kernfusion freigesetzt wird. Man kann sie im Kernreaktor in Wärme umwandeln. Sie wird meistens in Kernkraftwerken in Strom umgewandelt. Bei Atom-U-Booten, Atom-Flugzeugträger etc. treibt die Turbine keinen Generator, sondern einen Propeller an.

Tatsachen über die nukleare Energie. Nukleare Energie ist eine nicht erneuerbare Energiequelle. Lesen Sie einige interessante Tatsachen über die nukleare Energie.

  • Nukleare Energie ist die Energie, die durch die Zersetzung eines Atomkerns auf zwei Atome oder durch die Vereinigung zwei Atomkerne in ein neues Atom befreit wird.
  • Im Moment stammt nukleare Energie aus der Umwandlung der Masse in der Energie während der Spaltung des Atoms. Das passiert nach der bekannten Formel von Albert Einstein E = mc2. Die Formel sagt: E [Energie] gleich m [Masse] mal c2 [c – Lichtgeschwindigkeit]. Das bedeutet, die befreite Energie ist gleich der Differenz der Massen multipliziert mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit.
  • Nukleare Energie wird durch eine kontrollierte Kettenreaktion produziert und schafft Wärme. Diese Wärme wird für die Aufwärmung des Wassers, die Herstellung des Dampfes und für den Betrieb der ganzen Turbine benutzt.
  • Nukleare Energie kann durch die Atomspaltung des Urans, Plutoniums oder Thoriums oder durch die Fusion der Wasserstoffatome in das Helium. Im Moment wird am meisten das Uran verwendet. Die wichtigste energetische Tatsache ist, dass durch die Atomspaltung des Urans 10 Millionen Mal mehr Energie gewonnen wird als durch die Verbrennung der Kohlenstoffatome aus der Kohle.
  • Nukleare Kraftwerke brauchen viel weniger Treibstoff als die Kraftwerke, die die fossilen Treibstoffe verwenden. Z. B. eine Tonne Urans gibt die gleiche Quantität der Energie, die man aus einigen Millionen Tonen Kohle oder einigen Millionen Barrels Erdöls gewinnen kann.
  • In Frankreich ist die nukleare Energie am meisten ausgebreitet und aus den nuklearen Kraftwerken kommt 80 % elektrischer Energie dieses Staates. Es gibt eine Widerstandbewegung „Sortir du Nucléaire“ (Ausgang aus dem Nuklearen), die aber zur Zeit keinen großen Einfluss hat.
  • Nukleare Energie entdeckte zufällig ein französischer Physiker Henri Becquerel im Jahr 1896. Er sah, dass die photographischen Platte dunkel wurden als sie im dunkel neben dem Uran gespeichert worden sind, ähnlich wie bei den vor nicht so langer Zeit entdeckten X – Strahlen.
  • Dem Zustand im Jahr 2004 nach hat die nukleare Energie den Anteil von 6.5 % in der weltlichen Energieproduktion und 15.7 % in der weltlichen Produktion der elektrischen Energie. Von diesen 15.7 % produzieren die USA, Frankreich und Japan gemeinsam 57 % elektrischer Energie aus der nuklearen Energie.
  • In den USA wird in den nuklearen Kraftwerken ungefähr 19% der generierten elektrischen Energie. Das ist gleich der totalen Verbrauch elektrischer Energie in drei bevölkerungsreichsten Staaten: Kalifornien, Texas und New York.
  • Im Moment gibt es 104 kommerzielle nukleare Reaktoren, die komplett von der Nuklearen regulierende Kommission (Nuclear Regulatory Commission – NRC) in den USA. Von diesen 104 Reaktoren 69 wurden als Wasserdruck regulierende (Pressurized water reactors – PWR) kategorisiert und haben ungefähr 65.100 MW Kraft. Andere 35 Reaktoren wurden als gesiedete Reaktoren (Boiling water reactors – BWR) bezeichnet und haben ungefähr 32.300 MW Kraft.

Nukleares Kraftwerk – Dampfturme sind Objekte, die man gewöhnlich mit den nuklearen Kraftwerken assoziiert.

Zusätzliche Tatsachen über die nukleare Energie:

  • Am 27. Jun 1954 wurde das sowjetische nukleare Kraftwerk Obninsk das erste nukleare Kraftwerk, das elektrische Energie generierte und dabei auf das elektrische Netz verbunden war. Produzierte Kraft betrug ungefähr 5 MW.
  • Russland begann mit dem Aufbau des schwimmenden nuklearen Kraftwerks. Das Schiff wird 100 Millionen Pfunde (ungefähr 205 Millionen $) kosten. Es wird bis 2010 gebaut werden und wird der Name Lomonosov tragen. Das wird das erste von sieben schwimmenden nuklearen Kraftwerken sein und nach den Behauptungen aus Moskau wird es die entscheidende Energiequelle für die entfernten russischen Regionen sein.
  • Internationale Skala der nuklearen Ereignisse (International Nuclear Event Scale – INES) wird für die Evaluation des Ernstes der nuklearen Zwischenfälle verwendet. Sie stammt von dem Büro für nukleare Energie (International Atomic Energy Agency – IAEA) und die Ereignisse werden mit der Skala von eins bis sieben gemessen, wobei sieben das Schlimmste bezeichnet.
  • Nukleare Katastrophe in Chernobyl im Jahr 1986 ist das größte Katastrophe in der nukleare Geschichte und ist das einzige Ereignis, das auf der INES Skala mit sieben bezeichnet wurde. Damals befand sich Chernobyl in der Sowjetischen Union und heute in Ukraine.
  • Nukleare Energie wird durch drei egzothermische Prozesse:
    • Radioaktive Zersetzung, wo das Proton oder Neutron in dem radioaktiven Kern spontan zersetzt wird und die Partikel aussendet.
    • Fusion, die Verschmelzung von zwei Atomkerne in ein schwereres Atom.
    • Spaltung eines schwereren Atoms auf zwei leichtere Atome.

     

  • Die Sonne benutzt die nukleare Fusion der Wasserstoffatome in Atome Heliums. Das ermöglicht die Wärme, das Licht und andere Strahlungen, die aus der Sonne stammen.
  • Nukleare Energie wird immer mehr als akzeptable Energiequelle bezeichnet, weil sie keine Treibhausgase produziert und die Erde nicht erwärmt im Gegensatz zu anderen nicht erneuerbaren Energiequellen.
  • Entscheidende Elemente für Unterstützung in demokratischen Gesellschaften sind der Aufbau des Vertrauens und das Erhöhen der Zuverlässigkeit der Ausnutzung der nuklearen Energie.
  • Nukleare Energie ist im Moment eine sehr sichere Energiequelle, weil die Sicherheitsmaßnahmen zum Maximum gebracht wurden und es ist fast unmöglich, dass eine Katastrophe wie in Chernobyl wieder passiert.
  • Im Vergleich zu anderen energetischen Möglichkeiten mit oder ohne Kohlenstoff verlangen nukleare Kraftwerke viel weniger Fläche für Arbeit. Für das Kraftwerk von 1000 MW gelten folgende Forderungen: nukleares Kraftwerk 1–4 km2; fotovoltaischer Park 20-50 km2; Bauernhof der Windmühlen 50-150 km2; Biomasse 4.000-6.000 km2.
  • Nukleare Kraftwerke sind die einzige energetische Industrie, die vollkommen den produzierten Abfall kontrolliert und das wird in den Preis der Produktion einbezogen.
  • Wenn es die Katastrophe in Chernobyl und das Ereignis auf der Insel Drei Meile nicht gäbe, würde die nukleare Energie jetzt die dominante Energiequelle sein. Das Ereignis auf der Insel Drei Meile hatte keinen großen Einfluss auf die Umwelt, sondern auf die öffentliche Empfindung über die Sicherheit der nuklearen Kraftwerke.
  • Nukleare Energie kann sehr zerstörerisch sein. Die einzigen Angriffe mit den nuklearen Waffen in der Kriegsgeschichte sind die nuklearen Bomben geworfen auf Hiroshima und Nagasaki. In Hiroshima 1945 wurden 140.000 und in Nagasaki 80.000 Menschen getötet. Ungefähr die Hälfte davon ist gleich an diesem Tag gestorben.

Fast 2 Millionen Menschen auf der Erde haben keinen Zutritt zur elektrischen Energie. Dieses Problem wird mit dem Wuchs der Bevölkerung immer größer. Das globale Verlassen auf die fossilen Treibstoffe und großen Wasserkraftwerke wird sich wenigstens bis 2020 erhalten, aber das wird für die immer größeren Bedürfnisse der Menschheit nicht reichen. Eine mögliche Lösung ist die Nuklearenergie. In den letzten 30 Jahren hat die Nuklearenergie eine wichtige Rolle in der Produktion der elektrischen Energie. Im Augenblick wird 16% der elektrischen Energie in der Welt aus der nuklearen Energie produziert. Der starke Durchbruch der Nuklearenergie ist seiner Reinheit und keiner Emission der Glashausgase zu verdanken. Gut konstruierte nukleare Kraftwerke haben sich als zuverlässig, sicher, ökonomisch akzeptabel und ökologisch erwünscht erwiesen. Bis jetzt gibt es in der Welt mehr als 9000 Jahren der Arbeit und dadurch gibt es auch genug Erfahrung in der Ausnutzung der nuklearen Energie.

Der Einfluss auf die Umwelt und die Speicherung des radioaktiven Abfalls

Wie alle anderen Prozesse der Energieproduktion aus den nicht erneuerbaren Energiequellen, produzieren auch nukleare Kraftwerke den Abfall. Das ist radioaktiver Abfall und das heiße Wasser. Da die nuklearen Kraftwerke kein Kohlendioxyd produzieren, mit ihrer Nutzung wird nicht zum Glashaus-Effekt beigetragen. Der radioaktive Abfall ist in zwei Kategorien geteilt: niedrig radioaktiver Abfall und hoch radioaktiver Abfall. Die Mehrheit gehört zum niedrig radioaktiven Abfall (alltäglicher Abfall, Werkzeuge, Schutzanzüge u. a.). Diese Abfall wurde nur mit einer kleinen Quantität der radioaktiven Substanz kontaminiert und muss so gespeichert werden, dass es zum keinen Kontakt mit der Außenwelt kommt.

Das richtige Problem mit den nuklearen Kraftwerken ist der Rest des ausgenutzten Treibstoffs, der hoch radioaktiv ist. Er muss in speziellen Becken ( das Wasser kühlt den nuklearen Treibstoff und ist eine Art des Schildes vor der Radioaktivität ) oder in trockenen Containern gelagert werden. Älterer und niedrig radioaktiver Treibstoff wird in trockenen Lagern aufbewahrt. Dort schließt man ihn in spezielle armierte Betoncontainer.

Nukleare Kraftwerke können eine Drohung für die Umwelt sein, wenn man mit ihnen falsch umgeht (Chernobyl und die Insel Drei Meilen). Die größte Katastrophe passierte am 26. Juni 1986 in Chernobyl in der damaligen UdSSR, in der heutigen Ukraine. Der vierte Reaktor im nuklearen Kraftwerk explodierte und eine radioaktive Wolke formierte sich und breitete auf ganzes Europa aus ( das Bild ). 27% der Retter, die an diesem Tag in dem kontaminierten Gebiet hineingegangen sind (200 000) sind Invalide. In der Explosion wurde die aktive Zone des Reaktors zerstört und während 10 Tage und Nächte dauerte der aktive Grad der Havarie, begleitet durch das Befreien der radioaktiven Elemente. Dieses Dispensieren wurde aufgehalten, nachdem der Reaktor im November 1986 in einem „Betonsarkophag“ gestellt wurde. Die gesamte Radioaktivität unter dem Sarkophag übertrifft 2 Millionen Curies.

Weniger schädlich für Menschen und die Umwelt war die Havarie auf der Insel Drei Meilen am 28. März 1979 in Pennsylvanien, USA. Wegen der Reihe der Fehler und Sicherheitsversäumnisse hat sich ein von den nuklearen Reaktoren überheizt und teilweise geschmolzen. Das Resultat war die Auslassung der radioaktiven Substanzen in die Atmosphäre. Bis jetzt gab es keine schädliche Wirkung dieser Radioaktivität für Menschen, aber dieses Ereignis hatte einen starken Einfluss auf die Vorstellung über die Sicherheit der nuklearen Energie. In den nächsten Tagen haben sich die Medien sehr für diesen Unfall interessiert und die Kämpfer gegen die nukleare Energie haben endlich einen guten Grund für eine große antinukleare Kampagne bekommen. Der Film „China Syndrom“ hat den Einfluss dieser Kampagne intensiviert. Er wurde nur einige Wochen vor der Havarie auf der Insel Drei Meilen präsentiert. In diesem Film ist wegen der vielen Sicherheitsfehler ein nuklearer Reaktor fast geschmolzen und deswegen nennt man bis heute die Verschmelzung des nuklearen Reaktors „das chinesische Syndrom“. Diese ganze Reihe der Ereignisse bewog die Regierung der USA, dass sie das Niveau der Sicherheit der nuklearen Anlagen erhöhen und die Zahl der gebauten nuklearen Kraftwerke reduzieren.
Das Prinzip der Arbeit

Nukleare Kraftwerke benutzen das Isotop des Urans U-235 als Treibstoff, das auch sehr günstig für die Atomspaltung ist. In der Natur kann man Uran mit mehr als 99% U-238 und nur 0.7% U-235 finden. Währen U-238 schnelle Neutronen absorbiert, zerfällt sich U-235 in den Kollisionen mit langsamen Neutronen auf sehr radioaktive, Atomspaltungsprodukte. Dabei werden auch schnelle Neutronen freigelassen (das Bild). Durch die Verlangsamung der schnellen Neutronen in den Kollisionen mit den Molekülen des schweren Wassers, passiert eine Kettenreaktion. Die befreite Energie ist das erwünschte Produkt. In den nuklearen Reaktionen passiert dieser Prozess in streng kontrollierten Bedingungen ( außer Chernobyl ). Die Atombombe ist das Resultat eine absichtlich zu große Konzentration der freien Neutronen, die mit den spaltungsempfindlichen Atomen kollidieren und auf dieser Weise eine unkontrollierte Explosion verursachen. Trotz der großen Mengen des Urans in der Natur (100 Mal mehr als Silber) gibt es wenig U-235. Deshalb wird der Prozess der Bereicherung des Urans durchgeführt. In der finalen Phase befindet sich der nukleare Treibstoff in der Form von kleinen Tabletten, die 2-2,5 cm lang sind. Eine solche Tablette kann ungefähr die gleiche Quantität der Energie geben wie eine Tone der Kohle. Energie, die sich durch die Kollisionen der Neutronen mit dem Uran befreit, wird für die Aufwärmung des Wassers verwendet. Dieses Wasser ( Dampf ) treibt die Generatoren an und danach soll sie gekühlt und zurück in den Reaktor gebracht werden. Dafür braucht man ein konstantes und großes Durchfließen des Wassers um den Kern des Reaktors.

Die Ausnutzung der nuklearen Energie in einigen Staaten

Der Staat mit der größten Produktion der elektrischen Energie aus der Nuklearenergie ist Frankreich mit 75%. Danach folgen Litauen mit 73%, Belgien mit 58%, Bulgarien, Slowakei und Schweden mit 47%, die Ukraine mit 44% und die Republik Korea mit 43%. In noch zehn Staaten wird mehr als 25% der elektrischen Energie aus der nuklearen Energie produziert. Die USA produzieren 19.8%, aber wegen des großen Umfangs der Energieproduktion haben sie den größten Anteil in der gesamten Energieproduktion in den nuklearen Kraftwerken mit 28%. Danach kommt Frankreich mit 18% und Japan mit 12%.

Mit dem Aufstieg der Zahl von Staaten mit den nuklearen Kraftwerken erhöht sich auch das Risiko des Verbrauchs des nuklearen Treibstoffs in falschen Zwecken. In der letzten Zeit ist der Terrorismus sehr aktuell und mit der nuklearen Technologie könnten Terroristen eine riesige nukleare Katastrophe verursachen. Politiker und auch Wissenschaftler sollen deswegen bestimmte Maßnahmen treffen. Wegen dieses Problems haben die internationalen Organisationen verschiedene Regeln über die Sicherheit für 140 Staaten in der Welt aufgestellt. Das Problem mit dem Aufbewahren des Nuklearen Treibstoffe (und des radioaktiven Abfalls) ist im Augenblick in den armen Ländern am deutlichsten, weil sie nach dem Zerfallen der UdSSR entstanden sind.

 

Der Doku-Film von Discovery Channel Deutschland gibt Ihnen weitere und sehr genaue Einblicke in die Chernobyl Katastrophe

 

Advertisements

März 12, 2011 - Posted by | Uncategorized | , , , , , ,

1 Kommentar »

  1. Hey there! Do you know if they make any plugins to
    help with SEO? I’m trying to get my blog to rank for some targeted keywords but I’m not seeing very good results.
    If you know of any please share. Appreciate it!

    Kommentar von escorts | April 21, 2013 | Antwort


Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s

%d Bloggern gefällt das: