Kernkraftwerk Isar, Deutschland

Abgebrannten Kernbrennstoff Pool

Turbine eines Kernkraftwerks

Atomenergie

Atomenergie

Die Atomenergie kommt vom Atom, sie ist die Energie, die Neutronen und Protonen der Atomkerne zusammenhält. Es ist auch bekannt, wie Kernkraft, die aus dem Kern kommt. Der Name Kernenergie wird verwendet, weil der größte Teil der Energie eines Atoms in seinem Kern liegt.

Zwei Teile des Atoms, der Kern und die Kruste werden unterschieden. Im Cortex umkreisen eine unbestimmte Anzahl von Elektronen den Kern. Der Kern besteht aus einer unbestimmten Anzahl von Neutronen und Protonen. Die Menge an Protonen im Kern bestimmt das Element, das das Atom behandelt (Eisen, Wasserstoff usw.).

Neutronen und Neutronen sind durch sehr starke Energieverbindungen miteinander verbunden. Wenn diese Verbindungen unterbrochen werden, wird eine sehr hohe Energie, Atomenergie, erzeugt. In diesem Fall sprechen wir von Kernspaltung. Sie können auch den gegenteiligen Fall angeben: verbinden Sie zwei verschiedene Atome. In diesem Fall wäre es Kernfusion: die Kerne fusionieren. Du bekommst auch viel atomare Energie.

Kernbrennstoff

Um die Reaktionen der Kernspaltung und Kernfusion auszulösen und ihre atomare Energie auszunutzen, sind nicht alle Atome technisch fähig. Im Falle von Kernspaltungsreaktionen, wie sie in allen gegenwärtigen Kernkraftwerken verwendet werden, ist der verwendete Kernbrennstoff Uran oder Plutonium. Die Uran- und Plutoniumatome können unterschiedliche Konfigurationen haben. Diese Konfigurationen hängen von der Anzahl der Neutronen ab, die sie im Kern haben. Jede dieser Konfigurationen ist ein anderes Isotop des gleichen Atoms.

Die unterschiedlichen Anteile zwischen Neutronen und Protonen machen den Atomkern mehr oder weniger stabil. Für uns, die gehen wollen, wollen wir, dass es instabil wird.

Uran kann natürlich gewonnen werden. Natürliches Uran wird mit einer Zusammensetzung von Uranisotopen gefunden, von denen einige (wenige) sehr instabil sind. Um die Leistung zu verbessern, wird natürliches Uran einem Anreicherungsprozess unterzogen, um einen größeren Anteil des weniger stabilen Isotops zu erhalten. Auf diese Weise ist es einfacher, eine Spaltungsreaktion der Atome in der Kette zu erhalten und auf diese Weise die erhaltene Atomenergie zu erhöhen.

Kernkraftwerke

Atomkraftwerke (oder Kernkraftwerke) sind dafür verantwortlich, die Atomenergie aus dem Kern der Atome zu gewinnen und in elektrische Energie umzuwandeln.

Es ist ein komplizierter Prozess, aber schematisch erklärt ist sehr einfach. Alle Atomkraftwerke haben einen Kernreaktor. Der Kernreaktor ist verantwortlich für die Erzeugung der Spaltungsreaktionen der Atome. Diese atomaren Reaktionen erzeugen eine große Menge an thermischer Energie.

Dank der Gesetze der Thermodynamik kann diese Wärme durch thermische Konvektion zu einer Flüssigkeit übertragen werden, ohne dass der Kernreaktor aufhören muss, isoliert zu werden. Sobald die Flüssigkeit mit der erzeugten Wärmeenergie belassen wurde, kann die Wärme transportiert werden. Und wir haben es in den Turbinenbereich transportiert. In der Turbinenzone wird mit dem heißen Fluid Dampf erzeugt, der wiederum eine Turbine antreibt. Mit der angetriebenen Turbine wurde die thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt, die es uns ermöglicht, elektrische Energie zu erzeugen. Der Generator ist verantwortlich für diese letzte Transformation.

Es gibt viele Arten von Kernkraftwerken für die Nutzung der Atomenergie, aber konzeptionell arbeiten sie alle mit einem ähnlichen Verfahren: Kernreaktion zur Gewinnung von Wärme, Antrieb einer Turbine und Umwandlung mechanischer Energie in Elektrizität.

Vor- und Nachteile der Atomenergie

Der Hauptvorteil der Atomenergie ist die große Menge an Energie, die pro Kilogramm Brennstoff gewonnen werden kann.

Ein weiterer nicht weniger wichtiger Vorteil ist, dass es nicht von fossilen Ressourcen abhängt. Das Betriebssystem eines Atomkraftwerks ist dem eines Wärmekraftwerks sehr ähnlich. Der Unterschied besteht darin, dass die Wärme durch Kernreaktionen gewonnen wird, während im Wärmekraftwerk Wärme durch Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt wird. Diese fossilen Brennstoffe können Kohle, Öl oder Erdgas sein.

Die fehlende Verbrennung fossiler Brennstoffe trägt zur Verringerung des Treibhauseffekts und der globalen Erwärmung bei.

Der Hauptnachteil der Nutzung der Atomenergie ist die Entsorgung von Nuklearabfällen. Der erzeugte Kraftstoff ist hochgradig radioaktiv und bleibt dies viele Jahre lang. Zweitens gibt es das Problem der Sicherheit. Obwohl die Sicherheitssysteme von Atomkraftwerken sehr weit fortgeschritten sind, besteht immer die Möglichkeit, einen nuklearen Unfall zu erleiden. Obwohl Nuklearunfälle aufgrund der Natur der Atomenergie selten sind, sind die Folgen in der Regel sehr ernst, wie im Falle des Atomunfalls von Tschernobyl oder des nuklearen Unfalls in Fukushima.

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Geändert am: 22. August 2018

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