Arbeitsblatt: Das Atomkraftwerk

AB6 – Das Atomkraftwerk (Kernkraftwerk) Besonders viel Strom erzeugen Atomkraftwerke. In der Schweiz gibt es fünf Kern kraftwerke. Auch in einem Atomkraftwerk gibt es eine Turbine und einen Generator. Hier bringt heisser Dampf die Turbine zum Drehen. In einem Atomkraftwerk entsteht die Hitze, um das Wasser zum Dampfen zu bringen dadurch, dass Atomkerne gespalten werden (Kernenergie). Beim Spalten von Atomkernen wird es aber nicht nur sehr heiss, es bildet sich auch radioaktive Strahlung. Die ist unsichtbar und sehr gefährlich. Zu den Kernbrennstoffen zählen Materialien wie Uran oder Plutonium. Hier wird nichts verbrannt und deshalb entstehen auch keine Abgase, was eigentlich sehr umweltfreund lich ist. Die Wärme, um das Wasser zum Verdampfen zu bringen, entsteht stattdessen durch die Spaltung von Atomkernen. Bevor im Kernkraftwerk Strom erzeugt werden kann, benötigt man zunächst sogenanntes spaltbares Material. Meist wird das Metall Uran verwendet. Vor seinem Einsatz wird es einer speziellen Behandlung unterzogen: Man sagt, es wird angereichert, damit es bei der Spaltung besonders viel Radioaktivität und Wärme freisetzt. Dann wird es zu Tabletten, den sogenannten Pellets, verarbeitet. Die werden in Metallröhren gesteckt und verschlossen – fertig sind die Brennstäbe! Bis zu vier Meter kann ein einzelner Brennstab lang sein. Die Brennstäbe werden nun zu Paketen zusammengefasst und landen als Brennelemente im Reaktor, genauer: in einem extrem dicht verschlossenen Behälter im Inneren des Reaktors, dem Reaktordruckbehälter. Der ist sozusagen der Ersatz für einen grossen Heizkessel. In seinem Inneren werden die UranAtomkerne gespalten. Was aber genau passiert bei der Kernspaltung? Wird ein langsames Neutrom auf den Kern eines UranAtoms geschossen, wird es vom Kern geschluckt. Aber mit einem Neutron mehr ist der Kern instabil geworden. Im Bruchteil einer Sekunde zerbricht er in mehrere Teile: Er ist gespalten. Dabei werden gewaltige Mengen Energie in Form von Wärme frei – und weitere Neutronen. Durch die Spaltung haben sie ordentlich Schwung. Wenn sie so auf benachbarte Urankerne treffen, kommt es wieder zur Spaltung. In kurzer Zeit werden so immer mehr Kerne gespalten, deren Bruchstücke wiederum neue Kerne spalten: Eine Kettenreaktion entsteht. Weil bei jedem einzelnen Spaltvorgang eine gewaltige Menge Wärmeenergie frei wird, werden die Brennelemente richtig heiss. Wie erwähnt, wird beim Spalten, also beim Zerteilen ihrer Kerne, eine gewaltige Menge an Energie frei. Das grosse Problem ist nun, dass bei der beschriebenen Kernspaltung gefährliche Strahlung frei wird, und der Kernbrennstoff später als radioaktiver Abfall übrig bleibt. Atomkraftwerke sind so gebaut, dass die Strahlung nicht nach draussen kann. Wegen der Strahlung wollen viele Menschen keine Atomkraftwerke. Heute wird ein grosser Teil des Stoms (etwa 40 Prozent) in der Schweiz mit Atomkraftwerken erzeugt. Der Bundesrat hat 2011, unter anderem aufgrund des Reaktorunfalls im Atomkraftwerk von Fukushima (Japan), entschieden, schrittweise aus der Atomkraft auszusteigen. Die Wissenswertes: fünf Atomkraftwerke in der Schweiz sollen am Ende ihrer Betriebsdauer stillgelegt und Mit einem Kilogramm Uran sich nicht ersetzt werden. Im lässt Jahre 2019 soll das Kernkraftwerk Mühleberg als erstes Kraftwerk fast 3 Mio. mal mehr Energie ge ausser Betrieb gehen. winnen als mit einem Kilogramm Kohle. Aus Uran werden auch Atom bomben hergestellt. Diese können in einem Krieg alles menschliche Leben auf der Erde auslöschen.