DAS KERNKRAFTWERK

AllgemeinZur Zeit stehen über 400 Kernkraftwerke auf der Erde. In Belgien, Deutschland, Frankreich, Finnland, Schweden und der Schweiz werden 30% oder mehr des Stromkonsumes mit der Kernenergie gedeckt. Da Uran ein sehr kompakter Brennstoff ist, entstehten weniger Transport – oder Lagerprobleme als bei Kohle, Gas oder Öl.

Wie funktioniert ein KernkraftwerkIn mehreren dünnen Brennstäben, die zu einem Brennelement zusammengefasst sind, befindet sich das Uran-235. Auf die Uranatome werden nun Neutronen „geschossen“. Dadurch spaltet sich das Atom in mehrere Teile und es werden einige Neutronen freigesetzt. Diese spalten wiederum Uranatome, welche wieder Neutronen freisetzten. Diese Kettenreaktion geht so weiter bis keine Atome mehr spaltbar sind. Bei der Spaltung wird Wärme abgegeben, und das Wasser zwischen den Brennstäben wird erhitzt. Die Konstruktion mit Wasser und Bennelementen wird Kernreaktor genannt.

Beim Siedewasserreaktor verdampft das Wasser direkt zwischen den Brennstäben. Im Druckwasserreaktor kann das Wasser nicht verdampfen, da ein sehr hoher Druck herrscht. Daher wird das Kühlmittel durch spezielle Dampferzeugung gepumpt.

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Der entstehende Dampf gelangt nun über Leitungen zu den Turbinen, die von ihm angetrieben werden und die Wärmeenergie umwandeln. Man will mit den Turbinen, einen möglichst hohen Wirkungsgrad erzielen, deswegen sind auch die Schaufelblätter von unterschiedlicher Größe. Die Drehbewegung der Turbinen treibt einen Generator an, der Elektrizität erzeugt.

Nachdem der Dampf die Turbinen angetrieben hat, wird er nicht einfach „freigelassen“, sondern in einem Kondensator mittels intensiver Kühlung wieder zu Wasser umgewandelt. Um das wiedergewonnene Wasser noch weiter abzukühlen, wird es in einen stetigen Luftstrom im Kühlturm geleitet. Dieser Luftstrom steigt von unten nach oben und in ihm verdunstet etwa 2% des Wasser.

Vor –und Nachteile der KernenergieDurch technische Fehler und durch menschliches Versagen kann die Umwelt sehr stark belastet werden. Die Katastrophe von Tschernobyl ist uns allen sicher noch in Erinnerung. Die Langzeitfolgen von solchen „Unfällen“ sind enorm. Die zurückbleibenden radioaktiven Stoffe sind sehr schädlich für die Menschen und die Tiere . Noch heute, gilt es als gefährlich Pilze und anderes bodennahe Gemüse aus „ehemals“ verstrahlten Gebieten zu sich zu nehmen.Was Spricht also für die Kernenergie?Die heutigen westlichen Kernkraftwerke sind angeblich enorm sicher. Ihren fortschrittlichen Sicherheitsbarrieren kann praktisch keine radioaktive (und somit für Lebewesen gefährliche) Strahlung entweichen.Außerdem belastete ein Atomkraftwerk die Umwelt nicht so stark wie ein Kohlen- oder Ölkraftwerk. Ein Kernkraftwerk der 1000MW – Klasse benötigt jährlich 50 Tonnen Uran um gleichviel Strom herzustellen wie ein Kohlenkraftwerk. Das 1,5 Millionen Tonnen Kohle verschlingt.Ein weiteres Argument der Atombefürworter ist, dass die Entwicklungsländer keine Kernkraftwerke bauen können. Sei es , dass die Infrastruktur fehlt oder dass sie kein Geld aufbringen können. Deshalb müssen diese Länder immer noch mit Kohle, Gas oder Öl Elektrizität gewinnen und um diesen Ländern die Rohstoffe nicht wegzuschnappen, sollten die reichen Länder mit Atom – oder erneuerbaren Energiequellen Strom produzieren

Das AbfallproduktBei den Rückständen, die aus der Atomspaltung entstehen, misst man die Zeit , bis die radioaktive Strahlung nur noch die Hälfte beträgt. Das nennt man Halbwertzeit und die ist bei jedem Stoff anders. So hat zum Beispiel Jod – 131 eine Halbwertzeit von 8 Tagen und Plutonium-239 eine von 24.000 Jahren.

Die gasförmigen Spaltprodukte werden in eine Abgasanlage geleitet und dort solange zurückgehalten, bis die Radioaktivität dieser Gase nur noch einen kleinen Bruchteil der ursprünglichen enthält. Flüssige Abfälle, wie das Kühlwasser, werden in speziellen Behältern aufgefangen und gereinigt. Danach kann das Wasser problemlos an die Flüsse abgegeben werden.Bei des festen Rückständen unterscheidet man zwischen kurzlebigen schwach – und mittelaktiven, langlebigen-mittelaktiven und starkaktiven Abfällen.

Die EntsorgungDie kurzlebigen schwach-aktiven Abfälle, dazu gehören Isoliermaterial, Schutzanzüge, Papier, Werkzeuge usw., werden in einer speziellen Anlage verbrannt und in Stahlfässer abgefüllt. Die Rückstände der Reinigungssysteme sind kurzlebig mittel-aktiv. Sie werden ebenfalls in Szahlfässer abgefüllt und zusätzlich mit Beton oder Kunststoff verfestigt.Die kurzlebigen Abfälle werden zuerst im Zwischenlager beim AKW gelagert und gelangen erst von dort ins Endlager.In einem Kernkraftwerk sind nur etwa 1% der entstandenen Abfälle kurzlebig-schwach oder mittelaktiv. Über 99% der Radioaktivität bleibt in den Brennelementen und ist langlebig mittel- oder starkaktiv. Die Brennelemente bleiben mindestens 6 Monate im Atomkraftwerk, bis sie keine Wärme mehr abgeben. Danach werden sie in 120 Tonnen Spezialbehältern in die Wiederaufbereitungsablage transportiert.

Die WiederaufbereitungZuerst werden die Brennelemente drei Jahre in einen Lagerbecken aufbewahrt. In dieser Zeit zerfallen die radioaktiven Stoffe noch mehr. Nun werden die Brennstäbe aufgeschnitten und in einem chemischen Vorgang aufgelöst. Die beiden Elemente Uran und Plutonium werden chemisch voneinander getrennt. Diese beiden Stoffe verwendet man zur Herstellung neuer Brennelemente.