Um die Geschichte der Kernenergie zu erklären, können wir drei Hauptphasen unterscheiden:
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Wissenschaftliche physikalische und chemische Untersuchungen der Elemente.
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Die Entwicklung der Atombombe im Zweiten Weltkrieg.
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Nutzung der Kernenergie im zivilen Bereich.
Wissenschaftliche Studien umfassen diesen gesamten Zeitraum von der Definition der Atome durch die ersten griechischen Philosophen bis zur Entwicklung der ersten Atombombe. Dabei entdecken verschiedene Wissenschaftler das Vorhandensein von Elektronen, Neutronen und Protonen.
In dieser Zeit werden die ersten Atomtheorien aufgestellt und Radioaktivität entdeckt.
Während des Zweiten Weltkriegs fuhren die USA die erste Atombombe. Dies ist das erste Mal, dass Nukleartechnologie außerhalb des Forschungskontexts eingesetzt wird.
Später und angesichts der Gefahr von Atomwaffen wurden Verträge geschlossen, um ihre Entwicklung zu regeln und die Nutzung der Kernenergie im zivilen Bereich zu fördern.
Zu dieser Zeit entstanden die ersten Kernkraftwerke zur Stromerzeugung.
Wer hat das Atom entdeckt?
Demokrit von Abdera war der erste in der Geschichte, der vom Konzept des Atoms sprach.
Der Name der Kernenergie kommt vom "Kern". Insbesondere bezieht es sich auf den Kern eines Atoms, also manchmal, wenn man es Atomenergie nennt.
Aber was ist ein Atom? Im Laufe der Geschichte haben verschiedene Wissenschaftler ihre Forschungen und Fortschritte gemacht. In diesem Artikel werden wir nicht alle untersuchen, sondern die wichtigsten Entdeckungen auflisten:
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Der griechische Philosoph Demokrit von Abdera war der erste in der Geschichte, der eine Definition des Atoms gab: der kleinste Bestandteil der Materie.
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John Dalton erklärte, dass Elemente aus bestimmten Kombinationen von Atomen gebildet wurden und dass alle Atome desselben Elements identisch waren.
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1897 kündigte JJ Thompson die Entdeckung eines negativ geladenen Teilchens an, das er Elektron nannte.
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1896 entdeckte der französische Physiker Antoine-Henri Becquerel zufällig die natürliche Radioaktivität.
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Frédèric Joliot und Irene Curie waren die Entdecker der künstlichen Radioaktivität. Sie erkannten, dass Radioaktivität künstlich gewonnen werden kann.
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Rutherford schlägt das Atommodell vor, das seinen Namen trägt: Rutherfords Atommodell. Nach diesem Modell hat das Atom einen positiven Kern und Teilchen mit negativen Ladungen umkreisen ihn.
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Max Planck formulierte, dass Energie in kleinen Einzeleinheiten emittiert wird, die als Quanten bekannt sind. Er entdeckte eine universelle Konstante, die als Plancksche Konstante bekannt ist.
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Einstein schlägt die berühmte Relativitätstheorie vor. Mit der ebenfalls berühmten Gleichung: E = mc2
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Der dänische Physiker Niels Böhr schlägt Böhmes Atommodell vor. In diesem Modell wird entdeckt, dass das Atom teilbar ist. Diese Eigenschaft öffnet Türen zu bestimmten Energieerscheinungen und zur Kernenergie.
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James Chadwick entdeckte 1932 das Neutron. Mit seiner Entdeckung erhielt Chadwick ein "Projektil" mit idealen Eigenschaften, um Kernreaktionen auszulösen.
Die Entdeckung der Kernspaltung
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts, 1938, entdeckte ein Team deutscher Forscher die Kernspaltung. Zu dieser Zeit befanden wir uns an der Schwelle zum Zweiten Weltkrieg.
Die Reaktion, die derzeit in allen Kernkraftwerken zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Das Team bestand aus Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lisa Meitner und Otto Frisch.
Otto Hahn und Lise Meitner fanden in einer mit Neutronen beschossenen Uranprobe ein Element mittlerer Ordnungszahl.
Lise Meitner und Otto Frisch konnten daraus schließen, dass Uran mit Neutronen bombardiert, ein Neutron eingefangen und in zwei Fragmente gespalten wurde. Zusätzlich emittierte die Reaktion eine große Energiemenge.
Das Manhattan-Projekt
Das Manhattan-Projekt war der Name der streng geheimen Operation (von 1942 bis 1946), die von den Vereinigten Staaten mit Hilfe Kanadas und des Vereinigten Königreichs geleitet wurde. Dieses Projekt ermöglichte es den Vereinigten Staaten, die Atombombe während des Zweiten Weltkriegs zu entwickeln.
Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs schrieb Albert Einstein 1939 einen Brief an Präsident Franklin D. Roosevelt, um zu verhindern, dass Kettenreaktionen möglich sind. Folglich könnten die Deutschen kurz davor stehen, die Atombombe zu entwickeln.
Als Reaktion auf die Warnung verstärkte Roosevelt die Untersuchungen zu den Auswirkungen der Kernspaltung auf die nationale Sicherheit.
Die Herstellung der Bombe wurde der Armee in einem Kriegsprojekt anvertraut, das rund 2.500 Millionen Dollar kosten würde.
Am frühen Morgen des 16. Juli 1945 wurde in der Wüste Alamogordo (New Mexico) der erste Test der Plutonium-Atombombe durchgeführt, der sich als voller Erfolg herausstellte.
Gleichzeitig waren die Uran- und Plutonium-Atombomben fertig. Die erste, Little Boy genannt, bestand aus zwei Uran-235-Massen, die mit konventionellem Sprengstoff aufeinander projiziert wurden.
Der zweite, Fat Man, bestand aus einer hohlen Plutoniumkugel, die durch die Einwirkung herkömmlicher Sprengstoffe in ihrer Mitte zusammenbrach.
Am 6. August 1945 wurden die beiden Atombomben abgeworfen, was den Lauf der Geschichte verändern würde. Little Boy wurde vom Flugzeug Enola Gay über Hiroshima abgeworfen, und am 9. August wurde Fat Man über Nagasaki abgesetzt.
Nach der Detonation auf Hiroshima sagte Einstein: "Ich sollte mir die Finger verbrennen, mit denen ich diesen ersten Brief an Roosevelt geschrieben habe."
Was ist mit der Kernenergie nach dem Zweiten Weltkrieg passiert?
Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs hatte Nordamerika aufgrund seines beträchtlichen atomaren Potenzials die Vormachtstellung des Krieges. Die bestehende Komplexität in Bezug auf militärische und zivile Fragen der Kernenergie erforderte die Festlegung von Regeln und Gesetzen für zivile Anwendungen im Land und die internationale Regulierung auf allen Ebenen.
Anfangs zögerten die Vereinigten Staaten, ihre führende Rolle zu verlieren.
1946 legten die Vereinigten Staaten den Vereinten Nationen einen Plan vor, der aus einer schrittweisen Befreiung von Geheimnissen, Fabriken und Atombomben bestand. Die Vereinigten Staaten schlugen vor, all diese Informationen im Austausch für internationale Kontrolle und Inspektion aufzugeben. Die ehemalige Sowjetunion protestierte und es war ein Misserfolg.
Diese Ereignisse verschärften die angespannte Situation, die durch die Entwicklung der sowjetischen H-Bombe verursacht wurde. Die zerstörerische Kapazität dieser Bombe war viel größer. Die H-Bombe kombiniert Urankerne mit Kernfusion.
Die Bombe war Anfang 1952 fertig. Ihre Leistung war 700-mal so hoch wie die der Hiroshima-Atombombe.
Kernenergie für friedliche Nutzung, Stromerzeugung
Um diese Situation zu entschärfen, wurde eine Reihe internationaler Konferenzen technischer Art über die friedliche Nutzung der Kernenergie organisiert. Bei dieser Gelegenheit waren die Gespräche zwischen Industrieländern mit erheblichem atomarem Potenzial ein voller Erfolg.
US-Präsident Eisenhower nutzte die neue Situation und stellte dann bei den Vereinten Nationen sein internationales Kooperationsprogramm "Atoms for Peace" vor. Aus diesem Programm wurde eine Reihe wissenschaftlicher und technologischer Erkenntnisse veröffentlicht, die die anschließende kommerzielle Nutzung der Kernenergie ermöglichen würden.
In der Rede wurde eine Vereinbarung zwischen den Großmächten vorgeschlagen, die Herstellung von Atomwaffen zu stoppen und zu reduzieren. Ebenso wollte Eisenhower der gesamten Menschheit das Wissen und die materiellen Mittel, insbesondere Kernbrennstoffe, für ihre Verwendung für friedliche Zwecke bekannt machen.
Darüber hinaus wurde die Schaffung von Regulierungsbehörden befürwortet.
Länder wie das Vereinigte Königreich und die ehemalige Sowjetunion hatten jedoch bereits mit ihren Forschungsarbeiten zum kommerziellen Einsatz von Kernenergie begonnen. Ziel war es, mit der Leistung eines Kernreaktors elektrische Energie zu gewinnen.
Definitiver Atomwaffensperrvertrag
1967 organisierte die IAEO eine Gruppe, um alle technischen Probleme zu analysieren, die ein Atomwaffensperrvertrag enthalten könnte, der 1972 in Kraft treten würde.
Die Unterzeichnerländer einigten sich darauf, keine Atomwaffen zu transferieren oder bei ihrer Herstellung zusammenzuarbeiten, und verpflichteten sich, die erforderlichen Schutzmaßnahmen für ihre Einhaltung festzulegen.
Die Entwicklung der Kernenergie wurde zu jeder Zeit durch das Interesse an der Stromerzeugung mit dieser Energiequelle gefördert.
In den 1960er und 1970er Jahren wurden in verschiedenen Ländern verschiedene Nuklearprogramme gestartet. Heute gibt es weltweit mehr als 450 betriebsbereite Kernreaktoren.