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Energiesektor > Kernkraft > Flashcards

Kernkraft Flashcards

(51 cards)

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1
Q

Kategorie Kernkraft

Was ist und wie entsteht Uran?

A

Ordnungszahl im Periodensystem 92 Sämtliche Isotope* sind radioaktiv
Das Uranisotop 235U ist die einzige bekannte natürlich vorkommende Substanz, die zu einer nuklearen Kettenreaktion fähig ist
Natürliches Uran besteht zu etwa 99,3 % aus 238U und 0,7% 235U
Uran kommt nicht rein vor, sondern in Mineralen gebunden (Uranerz) Urangehalte in natürlichen Lagerstätten etwa 0,03 bis maximal 20%

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2
Q

Kategorie Kernkraft

Kernbrennstoffe

A

Der überwiegende Teil der verwendeten Kernbrennstoffe basiert auf der Förderung von Uran. Darüber hinaus wird (in der Regel künstlich hergestelltes) Plutonium verwendet

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3
Q

Kategorie Kernkraft

Was ist und wie entsteht Plutonium

A
  • Ordnungszahl im Periodensystem 94
  • Eines der seltensten Elemente in der Erdkruste
  • Wird in den allermeisten fällen künstlich über die Transmutation von Uran in Kernreaktoren (sog. Brüten) hergestellt
  • Plutonium werden 20 verschiedene Isotope (Atome mit unterschiedlicher Anzahl Neuronen) zugeordnet
  • Die wichtigsten Isotope sind 238Pu und 239Pu
  • Verwendung u.a.als Waffenplutonium, Kernbrennstoff (in Kombination mit Uran als MOX-Brennstoff*) sowie als Radionuklidbatterien in der Raumfahrt
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4
Q

Kategorie Kernkraft

Entstehung von Uranlagerstätten

A

Uranreiches Gestein wird von Wasser durchströmt, welches das Uran aus dem Gestein löst und später wieder an anderer Stelle abgibt. Es bilden sich verschiedene Uranminerale, oft chemische Komplexe. Typen von Uran-Lagerstätten unterscheiden sich stark.

Häufiger auftretende Minerale sind beispielsweise Uranitit (UO2), „Pechblende“ (U3O8) oder auch Torbernit, wobei die begriffliche Trennung der ersten beiden Begriffe oftmals nicht scharf ist.

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5
Q

Kategorie Kernkraft

Abbau und Anreicherung von Uran

A

Uranaufbereitung
* Uranerz durchläuft mehrere chemische Behandlungsschritte
* Dabei fällt als Zwischenprodukt der sog. „Yellow Cake“ an*

Urananreicherung
* Um den Anteil von 235U zu erhöhen, wird eine Zentrifugation durchgeführt
* Dabei wird das leichtere 235U vom schwereren 238U getrennt

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6
Q

Kategorie Kernkraft

Bedeutende Arten von Lagerstätten (machen 85% der Welt-Bergbauförderung aus)

A

Sandstein oder Roll-Front Lagerstätten
* Uraninhalt: < 100 t bis 100.000 t
* Urangehalt: 0,01 Gew.% bis 0,5 Gew.% Uran Diskordanz-Lagerstätten
* Uraninhalt (Größenordnung): 1.000 t bis 200.000 t
* Urangehalt: 0,3 Gew.% bis 20 Gew.% Uran Iron-Oxide-Copper-Gold (IOCG)-Lagerstätten
(Brekzientyp)
* Uraninhalt: bis mehr als 2 Millionen Tonnen
* Urangehalt: 0,02 Gew.% bis 0,05 Gew.% Uran

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7
Q

Kategorie Kernkraft

Förderstandorte von Uran weltweit

A

50% der weltweiten Uranförderung verteilt sich auf nur 10 Lagerstätten (Stand 2018)

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8
Q

Kategorie Kernkraft

Messung von Radioaktivität

A

Becquerel: SI-Einheit zur Messung der Aktivität einer bestimmten Menge radioaktiver Substanz
* Geht zurück auf Antoine Henri Becquerel (1852 – 1908), der 1903 gemeinsam mit Pierre Curie und Marie Curie den Nobelpreis für Physik für die Entdeckung der
Radioaktivität erhielt.
* Die Einheit Becquerel (Bq) ist Maß für den mittleren radioaktiven Zerfall pro Sekunde:
1 Bq = 1 s−1
* Der menschliche Körper enthält etwa 4000 Bq natürliches radioaktives Kalium
* Beim Tschernobyl-Unfall wurde Aktivität von etwa 4·1018 Bq (= 4 Milliarden Milliarden Bq) freigesetzt

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8
Q

Kategorie Kernkraft

Klassifizierung von Uranvorkommen

A

Die Gewinnungskosten von Uran stellen ein Unterscheidungsmerkmal der Lagerstätten dar. Nach BGR-Definition liegt die Grenze für die Einteilung in Reserven und Ressourcen bei 80 US
$/kg.

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9
Q

Kategorie Kernkraft

Zeitliche Entwicklung der Förderung von Uran

A

Die Uranförderung wird stark beeinflusst von Energieträgerkrisen, nuklearen Unfällen, politischer Stabilität und energiepolitischen Entscheidungen

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10
Q

Kategorie Kernkraft

Differenz Fördermenge und Verbrauch Uran

A

Tatsächlich wird seit einigen Jahren weniger Uran gefördert als verbraucht.
Grund hierfür ist v.a. eine Rezession des Uranmarktes bzw. ein Überangebot
* Die Differenzbetrag an Uran wird bedient durch:
* Lagerbestände
* Wiederaufgearbeitete Brennelemente
* Abbau militärischer Uranbestände, insbesondere wegen der Überproduktion zwischen 1945 und
1990

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11
Q

Kategorie Kernkraft

Nutzung von Uran

Nutzung zur Stromerzeugung und zu militärischen Zwecken

A

Für die Stromproduktion
* Kernkraftwerke sind grundlastfähig, bei ähnlichen CO2-
Emissionswerten wie erneuerbare Energien, die i.A. nicht grundlastfähig sind.
* U.a. deshalb wird Kernkraft (außerhalb Deutschlands) vermehrt als „grüne“ Alternative zu fossilen Energieträgern
diskutiert
* Dem Gegenüber steht die Problematik des radioaktiven Abfalls und der Gefahr von Unfällen
Zu militärischen Zwecken
* Vor allem im Kalten Krieg diente Uran zum Bau von Kernwaffen. Dabei wird deutlich höher angereichertes Uran
(>20%, „HEU“) genutzt als in Kraftwerken (3-5%, „LEU“)

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12
Q

Kategorie Kernkraft

Räumliche Verteilung von atomwaffenfähiges Material

A

Die Zahl der Staaten, in denen atomwaffenfähiges Material gelagert wird, geht zurück (Stand 2016)

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13
Q

Kategorie Kernkraft

Reaktorunfälle prägen die Diskussion um Kernkraft
Der Reaktorunfall von Three Mile Island im Jahr 1979 in Pennsylvania, USA

A
  • Material-Fehlfunktion und menschliche Fehler führen zu einer partiellen Kernschmelze
  • Die Reaktoreinhausung fing den Großteil des entweichenden Materials auf
  • Nur wenig radioaktives Material in die Umwelt entlassen
  • Dennoch weitreichende Auswirkungen auf die US-
    Kernenergiebranche:
  • Schließung von mehreren anderen Kraftwerken
  • Keine Kommissionierung neuer Kernkraftwerke in den USA bis 2012
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14
Q

Kategorie Kernkraft

Beginn der Nuklearwissenschaft Ende des 19. Jahrhunderts

A

Neue Erkenntnisse
* Existenz von Radioaktivität
* Entstehen leichterer Elemente durch radioaktiven Zerfall
* Begriff der Halbwertszeit
* Rutherford‘sches Atommodell mit positiv geladenem Kern
1930er-Jahre:
* Experimenteller Beweis, dass Neutronenbeschuss Atome spaltet
* Die Spaltprodukte sind leichter als das beschossene Atom

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15
Q

Kategorie Kernkraft

Entwicklung in der ersten Hälfte des 20.
Jahrhunderts

Bedeutende Entwicklungen fanden während des zweiten Weltkriegs statt

A
  • Übergang 1930er/1940er-Jahre: Die Ansicht, dass eine selbsterhaltende Kettenreaktion möglich sei, setzt sich durch
  • 1942: Die erste Demonstration einer selbsterhaltenden Kettenreaktion an der Universität von Chicago
  • Zweiter Weltkrieg: Forschung an der Nutzung der Kernspaltung für zivile und militärische Nutzung durch das
    Dritte Reich und die Alliierten
  • Entwicklungen geben Anlass für das Manhattan-Projekt Bedeutende Nuklearforschung zur Erzeugung von Kernwaffen Abwurf der ersten beiden Atombomben über Hiroshima und
    Nagasaki im Jahr 1945
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16
Q

Kategorie Kernkraft

Entwicklung in der zweiten Hälfte des 20.
Jahrhunderts

Zivile Nutzung der Kernenergie rückt stärker in den Fokus

A
  • Nach dem zweiten Weltkrieg: Forschung zur Nutzung von Kernenergie zur Stromerzeugung wird
    wieder aufgenommen
  • 1951: Erste Stromerzeugung durch einen experimentellen Kernreaktor (USA)
  • 1954: Erster Reaktor zur großskaligen Stromerzeugung (UdSSR)
  • 1960er und 1970er-Jahre: Weltweites Wachstum der Kernindustrie
  • Forschungsprogramme in diversen Staaten
  • Ab Ende der 1970er-Jahre: Einbruch des Interesses an Kernkraft
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17
Q

Kategorie Kernkraft

Uran - Kernbrennstoffkreislauf

A

Der nukleare Brennstoffkreislauf beginnt mit dem Abbau von Uran, welches anschließend aufbereitet und zu Brennstoff konvertiert wird. Nach der Anreicherung wird das Material in Brennelemente für Kernkraftwerke umgewandelt. Im Kernkraftwerk findet die Energiegewinnung statt, wonach die abgebrannten Brennelemente wiederaufbereitet werden können, um MOX-Brennelemente zu recyceln oder die Kernbrennstoffe erneut zu verwenden. Die gewonnene Energie wird über das Hochspannungsnetz übertragen und verteilt, sodass sie als Strom von Endverbrauchern genutzt werden kann. Nicht wieder verwendbare Abfälle werden in Endlagern sicher verwahrt.

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18
Q

Kategorie Kernkraft

Zeitliche Entwicklung der weltweiten Kernkraftwerkskapazität

A

Das Reaktorunglück von Tschernobyl im Jahr 1986 hat das Wachstum der Kernkraftwerkskapazitäten stark gebremst.

Die weltweite Anzahl der Atomreaktoren besitzt seit den neunziger Jahren ein gleichbleibendes Niveau zw. 400 und 450 Reaktoren

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19
Q

Kategorie Kernkraft

Kernkraft heute

Kernkraft ist Teil der Debatte um die Energiewende

A
  • Kernkraft ist durch seine negativen Auswirkungen für die Umwelt (Abbau, mögliche Unfälle, Endlagerung) und seiner (vergleichsweise)
    positiven Auswirkungen für das Klima ein kontroverses Thema
  • Neu entfachtes Interesse im Rahmen der Energiewende als CO2-neutrale Stromquelle
  • Technologische Entwicklungen ermöglichen Einsatz in kleineren und sichereren Reaktoren
    Verschiedene Staaten haben sehr unterschiedliche Strategien hinsichtlich Kernkraft
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20
Q

Kategorie Kernkraft

Kernkraft in Deutschland – ist eine Laufzeitverlängerung sinnvoll?

Study These Flashcards
A
  • Deutscher Bundestag entschied am 30.06.2011 den schrittweisen Ausstieg aus der Atomenergie
    bis spätestens 31.12.2022
  • Auslöser: Nuklearkatastrophe von Fukushima am 11.03.2011
  • Aktuell sind noch drei AKW in Betrieb: Isar 2, Emsland und Neckarwestheim 2
  • Aufgrund der aktuellen Energiekrise: befristeter Streckbetrieb der drei AKW bis höchstens
    15.04.2023 (Stand 25.11.2022)
  • Der Einsatz neuer Brennelemente ist nicht zulässig
21
Q

Kategorie Kernkraft

ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor

Der größte internationale Versuchs- Kernfusionsreaktor der Welt

Study These Flashcards
A
  • Standort: Südfrankreich, Region Provence-Aples- Cote d‘Azur, Gelände umfasst 180 Hektar, ca.
    5.000 Mitarbeiter am Bau und der Organisation beteiligt
  • Projektpartner: EU, USA, Japan, China, Indien, Russland und Südkorea
  • Zeitplan:
  • 2010 Beginn Bauarbeiten
  • 2025 vsl. Fertigstellung Reaktor
  • 2050 vsl. erste Lieferung von nutzbarer Energie
  • Kosten: > 20 Milliarden Euro
22
Q

Kategorie Kernkraft

Kernfusion – Die Energieversorgung in der Zukunft

Study These Flashcards
A
  • Atomkerne verschmelzen unter sehr hoher Temperatur und hohem Druck miteinander
  • Wasserstoff-Atome fusionieren und bilden u.a. Helium→Masse verringert sich und wird in Energie umgewandelt
  • Deuterium-Tritium-Plasma muss für Fusion in einem ringförmigen Magnetfeld eingeschlossen und erhitzt sowie verdichtet werden
  • Zwei Reaktorkonzepte unter aktueller Forschung: Stellarator (r) und Tokamak (l)
  • Sehr hohe Anforderungen an die Auslegung der Baumaterialien
  • Massiver Energiebedarf für Kühlanlagen, Umwälzpumpen und Heizspulen
    Größte Herausforderung: Aufrechterhaltung des magnetischen Einschlusses des Plasmas durch supraleitende Elektromagnete
23
Q

Kategorie Kernkraft

ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor

2

Study These Flashcards
A
  • Toroidalfeld-Spule: 134 Windungen bei einem Arbeitsstrom von 69 kA, erzeugt eine Flussdichte von max. 12 Tesla und 150 Mio. Grad Celsius im
    Zentrum des Plasmas, radiale Kraft pro Spule beträgt 403 MN (4 x Gewichtskraft Eifelturm), Plasmadichte von ca. 1014 Teilchen pro !”3
  • Ziel: durch Kernfusion soll das 10-fache der eingespeisten Energie (ca. 50 MW) als nutzbare,
    elektrische Energie generiert werden (ca. 500 MW)
  • Potenzial: 1 g Brennstoff könnte so viel Energie wie aus der Verbrennung von 11 t Steinkohle
    erzeugen
24
# Kategorie Kernkraft Durchschnittsalter der Atomreaktoren in ausgewählten Länder weltweit
* Weltweites Durchschnittsalter aller Atomreaktoren: 31 Jahre (Stand 07/2022) * Aufwändige Nachrüstung erforderlich, um heutige Sicherheitsstandards zu erfüllen * Entscheidungen zu Laufzeitverlängerungen alter Reaktoren stehen unter wirtschaftlichem und politischem Druck: Kapitalkosten haben sich bereits amortisiert, alte Reaktoren können (noch) relativ kostengünstig betrieben werden
25
# Kategorie Kernkraft Förderung von Uran In-situ-Leaching (ISL)
* Anwendung bei Erzvorkommen mit geringer Urankonzentration * Billiger als konventionelle Uran-Förderverfahren * Die über ein Rohr in das Gestein injizierte Lösungsflüssigkeit löst das Uran vom Erz * Über ein zweites Rohr wird die herausgelöste Uranlösung zusammen mit Wasser an die Erdoberfläche gepumpt * Mittels Verdunstungsanlagen wird das Uran ausgefiltert * Keine Garantie des Auspumpens des gesamten mit Uran kontaminierten Wassers Gefahr: Verseuchung des Grundwassers
26
# Kategorie Kernkraft Reaktorunfälle prägen die Diskussion um Kernkraft Die Reaktorunfälle von Tschernobyl und Fukushima
Reaktorunfall von Tschernobyl (1986) * Als Resultat eines Experiments explodiert einer der vier Reaktoren des Kraftwerks, es kommt zur Kernschmelze * Radioaktives Material entweicht in die Atmosphäre * Verteilung der Strahlung über weite Teile Europas * Weltweite Aufmerksamkeit für den Reaktorunfall * Der Reaktor wird in einem sog. Sarkophag eingehaust
27
# Kategorie Kernkraft Förderung von Uran Uran liegt natürlich gebunden in Erzen vor
* Uran ist meistens in Gestein gebunden * Uranerze haben meistens einen Urangehalt von ~0,1% bis 0,2% * Je niedriger der Anteil an Uran in einem Gestein, desto aufwendiger ist der Prozess zur Urangewinnung * Ab einem Urangehalt zwischen 0,1 und 0,5% ist die Förderung wirtschaftlich * Uran ist mit einer sehr geringen Konzentration im Meereswasser zu finden➔nicht lukrativ * Verfahren zur Uranförderung: * Konventioneller Tagebau
28
# Kategorie Kernkraft Tagebau und Untertagebau Gewinnung des Uranerzes mittels mechanischer Methoden wie z.B. Sprengungen
Tagebau * Abbau des Uranerzes nahe der Erdoberfläche * Verbleib von großen Mengen an schwachradioaktiven Rückständen (sog. „Tailings“) * Herausforderungen: * Lagerung von Rückständen * Rekultivierung der Gruben nach Beendigung der Förderung Untertagebau * Anwendung bei tiefer in der Erde liegender Uranerzvorkommen * Ab einer Tiefe von ~120 m
29
# Kategorie Kernkraft Verarbeitung von Uran Weiterverarbeitung von Natururan zu Yellow Cake
* Trennung des Urans vom Restgestein * Zermahlen des Urans in Mühlen, die meistens in der Nähe der Minen angelegt sind ➢ Produkt ist ein feiner Sand * Reinigung/Waschen des Rohstoffes mittels große Mengen an Wasser und Chemikalien ➢ Urankonzentrat : gelbes Pulver sogenannter „yellow cake“ Yellow cake besteht aus einem Uranoxid (~70 bis 90%)
30
# Kategorie Kernkraft Verarbeitung von Uran Anreicherung von Uran zum Einsatz als Kernbrennstoff
* Ziel der Uran-Anreicherung ist die Erhöhung des Anteils an 235U-Isotopen * Zunächst Trocknung des Urankonzentrats bei einer Temperatur von ~750°C * In Konversionsanlagen wird Uranoxid zu Uranhexafluorid verarbeitet  Weißer Pulver * In Anreicherungsanlagen wird der spaltbare Anteil von Uran erhöht * Brennelementfertigung: Weiterverarbeitung von Uranhexafluorid zu Urandioxid * Pressung des schwarzen pulverförmigen Uranoxids zu Pellets
31
# Kategorie Kernkraft Transport von radioaktiven Stoffen Hohe Anforderung an Transportbehälter
* Qualitätssicherung der Behälter erfolgt über die Bundesanstalt für Materialprüfung und -forschung (BAM) * Zu den Sicherheitsprüfungen zählt z.B. ein freier Fall des Behälters aus 9 m * Für den Transport und die Zwischen lagerung von abgerannten Brenn- elementen werden CASTOR Behälter (Cask for Storage and Transport of Radioactive Material) eingesetzt
32
# Kategorie Kernkraft Transport von radioaktiven Stoffen
Transport von radioaktiven Stoffen erfolgt nach folgenden Prozessschritten: Abbau, Uranverarbeitung und -anreicherung, Herstellung des Brennelements, Wiederverarbeitung und Endlagerung * Urantransport erfolgt nach den Vorschriften des Atom- und des Verkehrsrechts * Transport- und Lagerbehälter für radioaktiver Stoffe unterliegt hohen Sicherheitsanforderungen: * Robuste Lagerbehälter, die extremen Belastungen standhalten können Hierfür werden gasdichte Hüllröhren eingesetzt
33
# Kategorie Kernkraft Anreicherung von Uran zum Einsatz als Kernbrennstoff Gasdiffusion
Durch Druckunterschied wird leichteres 235U- Isotop von schwereren Bestandteilen getrennt (Ausgangstoff: gasförmiges Uranhexafluorid) Kaskadenschaltung (über 1000 in Reihe geschalteter Anlagen) notwendig, da Trennfaktor einer Diffusionsstufe gering ist Hoher Energieverbrauch: 2.300 – 2.500 kWh/kg
34
# Kategorie Kernkraft Anreicherung von Uran zum Einsatz als Kernbrennstoff
* Ausgangstoff: gasförmiges Uranhexafluorid * Rotationsgeschwindigkeiten von 50.000 – 70.000 Umdrehungen/min * Durch Zentrifugalkraft reichern sich schwerere 238U- Isotope an der Zylinderwand und leichtere 235U-Isotope an der Rotorachse an * Zusätzlich wird ein Wärmegradient erzeugt, indem der obere Teil gekühlt und der untere Teil beheizt wird * Durch den so erzeugten Gegenstrom können an- und abgereicherte Produkte in den Enden abgeführt werden * Kaskadenschaltung (mehrere Hundert in Reihe geschalteter Anlagen) notwendig, da Trennfaktor einer Zentrifugenstufe gering ist * Geringer Energieverbrauch: 40-50 kWh/kg
35
# Kategorie Kernkraft Kernspaltung zur Gewinnung von Wärmeenergie
Durch Neutronenbeschuss trifft ein zusätzliches Neutron auf den Atomkern. Dadurch wird dieser instabil und spaltet sich auf. Bei dem Spaltungsprozess entsteht zunächst Wärme und zusätzlich weitere Neutronen, welche weitere Spaltungen auslosen. Es kommt zu einer kontrollierten Kettenreaktion, die durch Wasser oder andere Mediatoren verlangsamt wird.
36
# Kategorie Kernkraft Überblick über die Verwendung von Uran
Neben Stromerzeugung und der militärischen Nutzung, wird Uran unter anderem auch als Strahlenschutz, in Mikroskopen oder zum Antrieb von Schiffen und U-Booten genutzt.
37
# Kategorie Kernkraft Nutzung von Kernbrennstoffe für die Stromerzeugung
Das Grundprinzip der Nutzung der thermischen Energie der Kernspaltung ist die Wärmekraftmaschine Die Wärmekraftmaschine wandelt Wärme in mechanische Energie um. Ein erwärmtes Medium dehnt sich aus und fließt in die Richtung kälterer Gebiete. So entstehet Bewegungsenergie, die für weitere Energieumwandlung verwendet oder direkt genutzt werden kann. Beispiele für Reaktortypen sind: Druckwasserreaktor, Siedewasserreaktor, Schwer- wasserreaktor, Gasgekühlter Reaktor, Brutreaktor, Flüssigsalzreaktor
38
# Kategorie Kernkraft Siedewasserreaktor
Ein Siedewasserreaktor wird mit einem einzigen Kreislauf betrieben Im Reaktor wird Wasser verdampft und anschließend durch die Turbine geleitet. Dadurch werden Turbine und andere Teile radioaktiv belastet.
39
# Kategorie Kernkraft Arten an Umweltemissionen durch die Nutzung von Kernenergie
Durch die Förderung und die Nutzung von Kernenergie entstehen eine Vielzahl an ungewünschten Umweltemissionen * Nuklearkatastrophen (Super-GAUs) * Einsatz von Nuklearwaffen * Radioaktive und toxische Halden und Dammbrüche * Radioaktive Lösungen als Rückstände des In-situ- Leaching-Verfahrens, die in das Grundwasser gelangen können * Wasserverbrauch beim Abbau Entsorgung von Atommüll
40
# Kategorie Kernkraft Weitere Reaktortypen
- Schwerwasserreaktoren nutzen „schweres Wasser“ (das aus dem schwereren Wasserstoff-Isotop Deuterium besteht) als Moderator und können mit Natururan betrieben werden. Gasgekühlter Reaktor In Großbritannien entwickelter Reaktor, bei dem ein mit Graphit moderierter Prozess mit Gas gekühlt wird und mit dem höhere Leistungsdichten und Kühlmittelaustrittstemperaturen erreicht werden können. - In einem Brutreaktor wird gleichzeitig zur Stromerzeugung weiteres spaltbares Material gewonnen. Ziel ist die bessere Ausnutzung der Kernbrennstoffe. - Flüssigsalzreaktoren arbeiten mit flüssigen statt festen Brennelementen und werden nicht durch Wasser gekühlt. Der Brennstoff, meist Thorium, ist in flüssigem Salz gelöst. Sie gelten als deutlich sicherer im Vergleich zu anderen Reaktortypen.
41
# Kategorie Kernkraft Erntefaktor eines Kraftwerkes
Der Erntefaktor eines Kraftwerks beschreibt das Verhältnis von gewonnener, nutzbarer Energie zum kumulierten Energieaufwand über den vollständigen Lebenszyklus des Kraftwerks.
42
# Kategorie Kernkraft Typische Kennwerte von Kernkraftwerken
* Elektrische Leistung (brutto): 1.400 MW * Investitionskosten: 2.400 €/kW * Brennstoffkosten: 0,5 €/GJ * Spezifische CO2-Emissionen*: 0 kgCO2 /MWhtherm * Wirkungsgrad: 33 % * Stromgestehungskosten: 13 €/MWh
43
# Kategorie Kernkraft Druckwasserrektor
Ein Druckwasserreaktor wird mit zwei getrennten Kreisläufen betrieben Im Primärkreislauf wird Wasser unter Druck erhitzt und im Sekundärkreislauf mit dieser Hitze Dampf erzeugt. Der Sekundärkreislauf wird nicht radioaktiv belastet.
44
# Kategorie Kernkraft Internationale Uranmärkte
Uran wird nicht auf einem offenen Markt gehandelt. Käufer und Verkäufer handeln die Verträge privat aus. Die Preise werden von unabhängigen Marktberatern veröffentlicht.
45
# Kategorie Kernkraft Weiterentwicklung von Reaktortechnologien Generation IV International Forum
* Gegründet im Jahr 2001 * 13 Mitgliedsländer und Organisationen: Argentinien, Australien, Brasilien, Kanada, China, Frankreich, Japan, Korea, Russland, Südafrika, die Schweiz, das Vereinigte Königreich und die Vereinigten Staaten sowie die Europäische Atomgemeinschaft * Forschungsverbund, der eine neue Generation an Kernkraftwerken erforschen und entwickeln möchte * Vorauswahl von 6 vielversprechenden Reaktortypen: Schneller gasgekühlter Reaktor, Höchsttemperaturreaktor, Überkritischer Leichtwasserreaktor, Schneller natriumgekühlter Reaktor, Schneller bleigekühlter Reaktor, Flüssigsalzreaktor
46
# Kategorie Kernkraft Regulatorische Aspekte Märkte für Kernbrennstoffe sind aufgrund des potentiellen Missbrauchs sowie des großen Gefahrenpotentials stark reguliert
Internationale Atomenergie-Organisation * Eng verbunden mit Vereinten Nationen * Kontrolliert zivile Nutzung durch Überwachungsmaßnahmen * Kontrolliert die Einhaltung des Atomwaffensperrvertrags Begrenzte Abdeckung von Haftungsrisiken * Nach Atomrechtliche Deckungsvorsorge-Verordnung beträgt die Deckungsvorsorge für ein Kernkraftwerk 2,5 Milliarden Euro Subventionierung * Über Forschung, Investitionshilfen und Absatzhilfen Stilllegung Ausstieg aus der Kernenergienutzung in Deutschland
47
# Kategorie Kernkraft Nuklearkatastrophen
Folgen von Nuklearkatastrophen neben genetischer Beeinflussung durch hohe Strahlungsbelastung Kontaminiertes Wasser Unbewohnbare Gebiete Radioaktiver Niederschlag verseucht auch weit entferne Gebiete
48
# Kategorie Kernkraft Bewertungsskala von Atomunfällen
Die INES-Skala (International Nuclear and Radiological Event Scale) klassifiziert nukleare Ereignisse von Störung bis zu schweren Unfällen. Sie reicht von: Stufe 0: Unterhalb der Skala Stufe 1: Störung Stufe 2: Störfall Stufe 3: Ernster Störfall Stufe 4: Unfall Stufe 5: Ernster Unfall Stufe 6: Schwerer Unfall Stufe 7: Katastrophaler Unfall Störfälle: Ereignisse der Stufen 1 bis 3 Unfälle: Ereignisse der Stufe 4 Super-GAU (Größter Anzunehmender Unfall): Ereignisse ab Stufe 5
49
# Kategorie Kernkraft Entlagerung von Atommüll Suche nach geeigneten Endlagern ist globales Problem
* Weltweit gibt es 350.000 Tonnen hochradioaktiven Atommüll (jedes Jahr kommen ~ 10.000 Tonnen hinzu) * Geeignet sind stabile und möglichst dichte Gesteinsformationen in einer Tiefe zwischen 300 und 1.500 Metern. * Der Atommüll stellt aufgrund seiner langen Halbwertzeit über einen sehr langen Zeitraum eine Gefahr dar * Ein geeignetes Endlager muss Atommüll für eine Millionen Jahre sicher aufbewahren * Endlagersuche wird in Deutschland öffentlich über den „Fonds zur Finanzierung der kerntechnischen Entsorgung“ finanziert
50
# Kategorie Kernkraft Gesundheitliche Auswirkungen von Uran
Edelgas Radon * Radon ist ein gefährliches Zerfallsprodukt des Urans * Unsichtbares und geruchsloses Gas * Kann sich durch den Wind von den Aufbereitungsanlagen und den Halden in der Umgebung verteilen Erhöhte Krankheitsrisiken wie z.B. * Silikose („Staublunge“) * Lungenkrebs * Erkrankungen der Atemwege Nierenkrankheiten

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