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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
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| Folgen der nuklearen Katastrophe in Chernobyl. Radioaktive Gase haben sich sogar bis Italien und Deutschland ausgedehnt. |
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
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| Das Prinzip der Befreiung der nuklearen Energie. Ein unkontrollierter Prozess wird die Atombombe genannt. Ein kontrollierter Prozess bezeichnet man als der nukleare Reaktor. |
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.
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