auch nicht bereit Arbeitsplatz von Homer Simpson, die nuclear power station ist der Nährboden der zivilen Nutzung der Kernenergie in der Welt. Nach Angaben der World Nuclear Association Kernkraft bildet etwa 11% des Stroms der Welt, mit 450 Reaktoren 424GW Leistung, so dass es die zweitgrößte Quelle für kohlenstoffarme Energie in der Welt.
Wie funktioniert ein Kernkraftwerk genau? Und was sind die Vorteile und Gefahren der Kernenergie?,
Wie Kernenergie hergestellt wird
Kernkraftwerke unterscheiden sich von Energieanlagen wie Kohle und Erdgas, da sie trotz ihres thermischen Erzeugungsprozesses nichts verbrennen müssen, um Dampf zu erzeugen.
In einem Kernkraftwerk werden Uranatome in einem als Spaltung bezeichneten Prozess gespalten, für den niedrig angereicherter Urankraftstoff erforderlich ist. Urankraftstoff wird zu Pellets geformt, von denen einer so viel Energie produzieren kann wie eine Tonne Kohle, drei Barrel Öl oder 17.000 Kubikfuß Erdgas., Diese Pellets werden im Allgemeinen zu 12-Fuß-Metallbrennstäben gestapelt, die in Bündeln zusammengefasst sind, die als Brennstoffbaugruppen bezeichnet werden.
Dank der Kernspaltung werden Wärme und Neutronen aus Uran freigesetzt, wenn sich die Atome spalten. Die Neutronen treffen auf andere Uranatome, wodurch sie sich spalten und den Zyklus fortsetzen. Inzwischen bewirkt die freigesetzte Wärme, dass Wasser im Reaktor kocht, was wiederum den Dampf erzeugt, der die Turbinen antreibt und die Generatoren zur Stromerzeugung antreibt.,
Typen von Kernreaktoren
Es gibt zwei Standardtypen von Kernreaktoren, erstens Kochwasserreaktoren (BWR), die einfach Wasser erwärmen, bis es kocht, um Turbinen zu drehen und Strom zu erzeugen. Zweitens Druckwasserreaktoren (PWR), die das Wasser bis zum Siedepunkt erwärmen, bevor dieses Wasser in eine separate Wasserversorgung gepumpt wird. In diesem Abteil wird es zu Dampf, der zum Antrieb einer Turbine verwendet wird.,
Vor-und Nachteile der Kernenergie
Da die Kernkraft nichts verbrennen muss, um Dampf zu erzeugen, emittiert sie keine Treibhausgase wie Methan oder CO2. Sobald ein Kernkraftwerk in Betrieb ist, ist der erzeugte Strom aufgrund der geringen Kosten für Uran kostengünstig. Im Gegensatz zu Wind und Sonne ist Kernenergie eine konsistente, zuverlässige Energiequelle, die bis zu einem Jahr ununterbrochen betrieben werden kann.
Die anfänglichen Kosten für den Bau eines Kernkraftwerks sind jedoch steil. Ein kürzlich erfolgtes VTR-Projekt (Versatile Test Reactor) in Idaho wird zunächst zwischen 3 US-Dollar kosten.,9 und $6bn und $550-850m jedes Jahr für sieben Jahre. Dies ist viel mehr als die anfängliche Schätzung des Idaho National Laboratory-Leiters Kemal Pasamehmetoglu in Höhe von 3.5 Mrd. Während die laufenden Kosten über sieben Jahre selbst mehr sind als das Budget 2019 für das gesamte Nukleartechnologieentwicklungsprogramm des Energieministeriums, das bei $740m liegt. Eine ähnliche Geschichte gilt auf der ganzen Welt, wobei Reaktoren oft über das Budget kommen und sich verzögern.
Kernkraftwerke produzieren wie alle thermischen Erzeugungsanlagen Abfall. Im Gegensatz zu anderen Abfallströmen, da es radioaktiv ist., 97% der produzierten Abfälle gelten jedoch als Abfall auf niedrigem oder mittlerem Niveau und können daher leicht entsorgt werden. Die Atomindustrie produziert weltweit 34.000 m3 hochradioaktiven Abfalls pro Jahr, aber entgegen der Meinung vieler Menschen dauert der Abbau nicht ewig. Es wird im Allgemeinen in Zwischenlagern gelagert, wo innerhalb von nur vierzig Jahren seine Radioaktivität auf ein Tausendstel des Niveaus sinkt.
Schließlich ist das Potenzial für Katastrophen wie Tschernobyl und Fukushima ein ständiges Problem bei der Betrachtung der Kernkraft., Beide hatten verheerende Auswirkungen auf ihre Umwelt und die umliegenden Gemeinden. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass sie zusammen mit Three Mile Island die einzigen größeren Zwischenfälle in über 17,000 kumulativen Reaktorjahren kommerziellen Kernkraftbetriebs in 33 Ländern sind.