1 Kernenergie: Gegenwart und Zukunft
Das Wichtigste auf einen Blick
Spaltung schwerer Kerne: Entdeckung, Technik, Zahlen, Pro und Contra.
- Entdeckung:Otto Hahn und Fritz Straßmann am 17. Dezember 1938 in Berlin.
- Deutung:Lise Meitner und Otto Frisch, Januar 1939; Hahn Nobelpreis Chemie 1944.
- Prinzip:Langsames Neutron trifft Uran-235 → zwei mittelschwere Kerne (z. B. Barium-141, Krypton-92), 2–3 Neutronen, ca. 200 MeV.
- Kettenreaktion:Freie Neutronen spalten weitere Kerne; im Reaktor geregelt (k = 1), in der Bombe unkontrolliert (k > 1).
- Energiedichte:Massendefekt, E = m·c²; 1 kg U-235 liefert wie ca. 2,5 Mio. kg Steinkohle.
- Brennstäbe:UO₂, auf 3–5 % U-235 angereichert; Natururan enthält nur 0,7 %.
- Reaktorbauteile:Moderator (Wasser, Graphit) bremst Neutronen, Steuerstäbe (Bor, Cadmium) fangen sie; Kühlmittel, Druckbehälter, Containment.
- Bauarten:Druckwasserreaktor (häufigster Typ), Siedewasserreaktor, RBMK (Tschernobyl), Schneller Brüter, kleine Reaktoren (SMR).
- Meilensteine:Erster Reaktor Chicago Pile-1 (Enrico Fermi, 2. Dezember 1942), erstes Kernkraftwerk Obninsk 1954, deutsches Kahl 1961.
- Heute:ca. 410–440 Reaktoren in gut 30 Ländern, ca. 9–10 % des Weltstroms; Frankreich ca. 65–70 %, Deutschland seit 15. April 2023 ohne.
- Vorteile:Extrem hohe Energiedichte, kaum CO₂-Ausstoß, grundlastfähig.
- Nachteile:Hochradioaktiver Abfall (Endlagerung über 100 000 Jahre), Unfallrisiko, Missbrauch für Waffen, hohe Baukosten, Uranabbau.
