Arbeitsblatt: Uran und Brennelemente

AB4 AKW Uran-Brennelemente Claudio Jung PHSG Wir wissen jetzt, wie ein Atomkraftwerk funktioniert. Mithilfe der Uran-Kernspaltung, welche in den Brennelementen des Reaktors stattfindet, wird über verschiedene Prozesse Energie „erzeugt. Der Kernbrennstoff Uran bringt aber gewichtige Nachteile mit sich. Uranerz, aus welchem durch verschiedene Prozesse Uran hergestellt wird, wird in Bergwerken abgebaut. Große Förderländer sind Australien, Kanada, Russland, Niger, Namibia, Kasachstan, Usbekistan, Südafrika, und die USA. Es wird angenommen, dass die Uranerzvorkommen der Erde noch für Uranerz 20-200 Jahre ausreichen. Der Uranabbau kann zu Schäden bei Mensch und Umwelt führen, da durch den Uranbergbau Uran und radioaktive Folgeprodukte (z. B. das radioaktive Edelgas Radon) freigesetzt und aus dem Untergrund an die Oberfläche gelangt. Die Brennelemente, welche die Uranpellets (Grösse etwa Aspirin) enthalten, werden im Ausland gefertigt, in spezielle Behälter verpackt und in ganz normalen Lastwagen ins Kernkraftwerk geliefert. Denn solange Uran nicht im Kernreaktor war und bestrahlt wurde, ist es ungefährlich. Während dem Betrieb brennen die Brennelemente immer mehr ab, bis schlussendlich abgebrannte, nun radioaktive Brennelemente entstehen. Es sind diejenigen Brennelemente, die ihren vorgesehenen Abbrand erreicht haben, also verbraucht sind, und deshalb ausgetauscht werden müssen. Im Kernkraftwerk Leibstadt zum Beispiel, in dessen Reaktorkern sich 648 Brennelemente befinden, müssen jährlich 130 1 Brennelement Brennelemente ausgetauscht werden. Ein Brennelement ist also rund Jahre in Betrieb. Sie werden zunächst im Abklingbecken des Kernreaktors gelagert, bis ihre Radioaktivität und Wärmeproduktion hinreichend abgeklungen sind, um sie weiter behandeln zu können. Es stellt sich nun die Frage wo man diesen Abfall lagert. Biologische Abfälle aus der Küche beispielsweise lagert man im Komposthaufen, bis die Abfälle biologisch abgebaut sind. Bei hochradioaktiven Stoffen wie dem abgebrannten Uran ist dies jedoch nicht so einfach, weil ihr Abbau zu -radioaktiven Elementen etwa 1 Million Jahre dauert! Die radioaktive Strahlung dieser Abfälle ist so stark, dass sie für den Menschen tödlich sind.