-
Uran wird bergmännisch gewonnen, das Erz gemahlen und angereichert und dann zu einer Verarbeitungsanlage transportiert, wo aus Uran das Gas Uranhexafluorid UF6 hergestellt wird. In einer Anlage zur Isotopenanreicherung wird das Gas durch eine poröse Trennschicht gepresst, wobei das leichtere Uran 235 die Trennschicht leichter durchdringt als Uran 238. Bei diesem Vorgang erfolgt eine Anreicherung von 0,7 auf rund drei Prozent Uran 235. Das zurückb ...
mehr
-
In den fünfziger Jahren wurde die Kernenergie als Lieferant einer billigen und unerschöpflichen Energie für die Zukunft angesehen. Die Energiewirtschaft hoffte, dass die Kernenergie die knapper werdenden fossilen Brennstoffe ersetzen und die Kosten für elektrischen Strom senken würde. Nach dieser anfänglichen Euphorie wurden Vorbehalte gegen die Kernenergie geäußert, als der Sicherheit der Anlagen und der möglichen Verbreitung von Material für At ...
mehr
-
Der letzte Schritt der Brennstoffentsorgung ist die Endlagerung der hoch radioaktiven Abfälle, die wegen ihrer langen Halbwertszeiten über Tausende von Jahren für Lebewesen gefährlich bleiben. Bisherige Planungen technischer Anlagen bewegten sich stets, was die Garantie ihrer Funktionsfähigkeit betrifft, in sehr viel kürzeren Zeiträumen. Allein deshalb können alle vorgeschlagenen Lösungen keine völlige Sicherheit garantieren. Der wichtigste Gesic ...
mehr
-
Radioaktive Strahlung schädigt lebendes Gewebe (Strahlenschäden). Die Strahlenbelastungen des Menschen schwanken stark. Im Allgemeinen ist eine Ganzkörperbestrahlung für einen Menschen tödlich oder löst die akute Strahlenkrankheit aus. Nach einer international weitgehend anerkannten Annahme kann eine geringe Dosis Krebs bei 10 bis 13 Fällen pro 100 000 Personen auslösen.
...
mehr
-
Trotz der oben beschriebenen Sicherheitseinrichtungen ereignete sich 1979 im Druckwasserreaktor von Three Mile Island in der Nähe von Harrisburg in Pennsylvania (USA) ein Unfall. Ein Wartungsfehler und ein defektes Ventil führten zu einem Unfall durch Kühlwasserverlust. Der Reaktor wurde durch ein Sicherheitssystem abgeschaltet, und das Notkühlsystem nahm kurze Zeit nach Beginn des Unfalls seinen Betrieb auf. Dann wurde jedoch aufgrund menschlich ...
mehr
-
Kernenergie kann durch die Verschmelzung von zwei leichten Kernen zu einem schwereren freigesetzt werden. Die Energie, die Sterne abstrahlen, stammt von solchen Fusionsreaktionen in ihrem Inneren.
Eine künstliche Kernfusion wurde erstmals in den dreißiger Jahren durchgeführt, indem ein Ziel, das Deuterium, in einem Zyklotron mit hochenergetischen Deuteriumkernen beschossen wurde (Teilchenbeschleuniger). Für die Beschleunigung des Deuteronenstrah ...
mehr
-
Die Energie in einem Kernkraftwerk wird durch Atomkernspaltung erzeugt. Dafür werden spaltbares Material und ein Moderator benötigt. Der Moderator bremst die durch die Kernspaltung frei werdenden schnellen Neutronen um weniger als ein Millionstel. Dann können die gebremsten Neutronen weitere Kerne des spaltbaren Materials zerteilen und so die
Kettenreaktion in Gang halten. Die Kontrolle der Kettenreaktion wird durch Regulierstäbe gewährlei ...
mehr
-
Unter Leichtwasserreaktoren gehören Siede-, Druck- und Schwerwasserreaktoren.
In einem Siedewasserreaktor treibt Dampf, der direkt mit den radioaktiven Brennelementen in Berührung gekommen ist, die Turbine an. In dem Siedewasserreaktor stehen das Wasser und der sich beim Sieden bildende Dampf unter einem Druck von etwa dem 70fachen des normalen Luftdrucks. Das Wasser des Kühlkreislaufes tritt mit etwa 215° C in den Reaktorkern ein und hat ...
mehr
-
Der Hochtemperaturreaktor wird mit Graphit moderiert und mit einem Gas gekühlt. Als Kühlmittel wird Helium unter hohem Druck von etwa 50bar verwendet. Helium ist ein Edelgas, es reagiert chemisch nicht mit anderen Materialien und zwar auch nicht bei der relativ hohen Betriebstemperatur von etwa 700°C. Dies ist in bezug auf die Korrosion der Materialien im Reaktorkreislauf vorteilhaft. Im weiteren absorbiert Helium keine Neutronen. Der Brennst ...
mehr
-
Die Brutreaktoren wurden zur besseren Ausnützung der vorhandenen Uranreserven entwickelt. Die schnellen Brutreaktoren dienen der Stromerzeugung und der Erzeugung von Kernbrennstoff. Sie erzeugen mehr Spaltstoff als sie bei der Kettenreaktion verbrauchen. Schnelle Brüter besitzen keinen Moderator, somit werden die Kernspaltungen durch schnelle Neutronen ausgelöst (daher der Name Brüter).
In Brutreaktoren wird natürliches Uran mit einem Modera ...
mehr
-
Allgemein versteht man unter Kernfusion die Verschmelzung von Atomkernen.
So werden bei der Kernfusion Kerne geringerer Massenzahl zu schwereren Kernen verschmolzen, wobei Bindungsenergie freigesetzt wird.
Um die Fusion einzuleiten muß man die beiden Atomkerne (z.B schwerer Wasserstoff) einander so nahe bringen, daß die kurzreichweitigen Kernkräfte wirksam werden.
Dazu schießt man die Kerne mit hoher Energie aufeinander und sobald die Kerne ei ...
mehr
-
Auf den zwei physikalischen Prinzipien der Kernspaltung und Kettenreaktion beruht vor allem die Funktion eines Kernkraftwerkes.
Heute dienen sie überwiegend zur Gewinnung elektrischer Energie, wobei sie in technischer Hinsicht nämlich Wärmekraftwerke sind, von denen eine Vielzahl unterschiedlicher Typen entwickelt wurden, die jedoch alle nach dem selben Arbeitsprinzip funktionieren.
Dabei wird durch einen Brennstoff (Uran, Kohle, Gas) Wasse ...
mehr
-
Schon seit 1939 wurde den Physikern bewußt, daß man mit der Kernspaltung eine ungeheure Energiequelle erschlossen hatte.
Für kriegerische Zwecke wurde diese erstmals 1945 angewandt, als über der japanischen Stadt Hiroshima eine Atombombe abgeworfen wurde.
Die Wirkung von Kernwaffen erfolgt durch starke Wärmestrahlung, Druckwellen mit Überschallgeschwindigkeit und radioaktive Strahlung. Radioaktives Material gelangt dabei auch in hohe Schichten ...
mehr
-
Ablagerungen von radioaktiven Teilchen auf der Erdoberfläche aufgrund einer nuklearen Explosion oder durch den Austritt aus Kernkraftwerken oder anderen atomaren Anlagen stellen große Probleme dar.
Das Material, das aus radioaktiven Niederschlägen hervorgeht, entsteht durch Atomkernspaltung und der Aktivierung von Boden, Luft und Wasser sowie anderen Stoffen in der Nähe der Explosion. Erfolgt eine Explosion nahe der Erdoberfläche, so werden ri ...
mehr
-
Im wesentlichen, werden zwei unterschiedliche Kanalisationstypen in der Bundesrepublik verwendet. Seltener, weil teurer, gibt es das Trennsystem in der Abwasserkanalisation. Bei diesem System, werden zwei voneinander unabhängige Rohrleitungssysteme benutzt, um z. B. Haushaltsabwasser von den Gullysytem für Regenwasser zu trennen. Bei diesem System muss allerdings doppelt verlegt werden, was es sehr teuer macht. Darüber hinaus treten bei Anschlu ...
mehr
-
weitergeleitet. In einem Zulaufbecken ist ein Hebewerk angebracht, dass das ankommende Schmutzwasser bis zu 7 m nach oben befördert, um das nötige Gefälle für die folgenden Reinigungsstufen zu erhalten. Dieses Hebewerk besteht
z. B. aus einer Wasserförderschnecke, die das Abwasser buchstäblich in die Höhe schraubt.
Anschließend läuft das Schmutzwasser über einen Rechen, der dafür sorgt, dass alle mechanischen Verunreinigungen über ...
mehr
-
eingeleitet. Ein solches Langsandfangbecken ist 20 m lang, und senkt die Fließgeschwindigkeit des Abwassers. Diese Herabsetzung der Fließgeschwindigkeit, hat zur Folge, dass sich die schwereren mechanischen Fremdkörper am Grund des 2,80 m tiefen Beckens ablagern. Zusätzlich wird über Düsen, Luft im oberen Teil des Beckens eingebracht. Durch diese Luft entsteht eine Rotationsbewegung, die zum einen das Absinken der Fremdkörper wie Sand oder Kies ...
mehr
-
Die im abgelagerten Schlamm lebenden Fäulnisbakterien bauen organische Verbindungen ab wie z. B. Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße usw. Als Produkt dieses Fäulnisprozesses entstehen Aminosäuren, Fettsäuren und Alkohole, die wiederum den Methanbakterien als Nahrung dienen. Neben Ammoniak und Kohlenstoffdioxid entsteht auch Methan. Dieses Methangas ist wirtschaftlich nutzbar und dient der Kläranlage als Energieversorgung. So wird z. B. der Faulturm a ...
mehr
-
Das Vorklärbecken dient jetzt noch einmal zur mechanischen Absonderung feinster Teilchen die absinken oder auch an der Oberfläche schwimmen. Die Trennung erfolgt auf die gleiche Art und Weise wie im Langsandfang, nur mit erheblich langsamerer Fließgeschwindigkeit (0,7 m / sec.) Der Räumer bewegt sich nur noch mit einer Geschwindigkeit von 1 cm / sec. Die am Beckengrund sich ablagernden Substanzen, die überwiegend aus organischen Materialien bes ...
mehr
-
weitergeleitet. In diesem belebten Becken befinden sich Milliarden von Bakterien und anderen Kleinstlebewesen, wie z. B. Pantoffeltierchen oder andere Einzeller. Diese Lebewesen bilden den Belebtschlamm (Flocken von organischen Teilchen) und bauen die im Belebtschlamm sich befindlichen Organismen in körpereigene Substanzen um, die wiederum ausgeschieden werden und sich am Boden ablagern.
Die meisten Bakterien im Belebungsbecken sind aerobe Ba ...
mehr
