Die weit verbreitete Nutzung der Kernenergie begann dank des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts, nicht nur im militärischen Bereich, sondern auch für friedliche Zwecke. Heute ist es in Industrie, Energie und Medizin nicht mehr wegzudenken.
Die Nutzung der Kernenergie hat jedoch nicht nur Vor-, sondern auch Nachteile. Zunächst einmal ist es die Gefahr der Strahlung, sowohl für den Menschen als auch für die Umwelt.
Die Nutzung der Kernenergie entwickelt sich in zwei Richtungen: Energienutzung und Nutzung radioaktiver Isotope.
Anfangs sollte die Atomenergie nur für militärische Zwecke genutzt werden, und alle Entwicklungen gingen in diese Richtung.
Militärische Nutzung der Kernenergie
Eine Vielzahl hochaktiver Materialien wird zur Herstellung von Atomwaffen verwendet. Experten schätzen, dass Atomsprengköpfe mehrere Tonnen Plutonium enth alten.
Atomwaffen werden als Massenvernichtungswaffen eingestuft, weil sie riesige Flächen zerstören.
Atomwaffen werden je nach Reichweite und Ladungsstärke unterteilt in:
- Taktik.
- Operativ-taktisch.
- Strategisch.
Atomwaffen werden in Atom- und Wasserstoffwaffen unterteilt. Kernwaffen basieren auf unkontrollierten Kettenreaktionen der Sp altung schwerer Kerne und thermonuklearen Fusionsreaktionen. Uran oder Plutonium wird für eine Kettenreaktion verwendet.
Die Lagerung so vieler gefährlicher Materialien ist eine große Bedrohung für die Menschheit. Und die Nutzung der Kernenergie für militärische Zwecke kann schlimme Folgen haben.
Die ersten Atomwaffen wurden 1945 eingesetzt, um die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki anzugreifen. Die Folgen dieses Angriffs waren katastrophal. Wie Sie wissen, war dies die erste und letzte Nutzung der Kernenergie im Krieg.
Internationale Atomenergie-Organisation (IAEA)
Die IAEO wurde 1957 mit dem Ziel gegründet, die Zusammenarbeit zwischen den Ländern im Bereich der Nutzung der Atomenergie für friedliche Zwecke zu entwickeln. Von Anfang an hat die Agentur das Programm für nukleare Sicherheit und Umweltschutz umgesetzt.
Aber die wichtigste Funktion besteht darin, die Aktivitäten der Länder im Nuklearbereich zu kontrollieren. Die Organisation kontrolliert, dass die Entwicklung und Nutzung der Kernenergie nur für friedliche Zwecke erfolgt.
Ziel dieses Programms ist es, die sichere Nutzung der Kernenergie sowie den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Auswirkungen der Strahlung zu gewährleisten. Die Agentur untersuchte auch die Folgen des Unfalls im Kernkraftwerk Tschernobyl.
Die Agentur unterstützt auch die Erforschung, Entwicklung und Nutzung der Kernenergie für friedliche Zwecke und fungiert als Vermittler beim Austausch von Dienstleistungen und Materialien zwischen den MitgliedernAgenturen.
Gemeinsam mit der UNO definiert und setzt die IAEA Standards im Bereich Sicherheit und Gesundheitsschutz.
Kernenergiewirtschaft
In der zweiten Hälfte der vierziger Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts begannen sowjetische Wissenschaftler mit der Entwicklung der ersten Projekte zur friedlichen Nutzung des Atoms. Die Hauptrichtung dieser Entwicklungen war die Elektrizitätsindustrie.
Und 1954 wurde in der UdSSR das erste Kernkraftwerk der Welt gebaut. Danach wurden in den USA, Großbritannien, Deutschland und Frankreich Programme für den schnellen Ausbau der Kernenergie entwickelt. Aber die meisten davon wurden nicht erfüllt. Wie sich herausstellte, konnte das Kernkraftwerk nicht mit Kraftwerken konkurrieren, die mit Kohle, Gas und Heizöl betrieben wurden.
Aber nach Beginn der globalen Energiekrise und dem Anstieg der Ölpreise ist die Nachfrage nach Kernenergie gestiegen. In den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts glaubten Experten, dass die Kapazität aller Kernkraftwerke die Hälfte der Kraftwerke ersetzen könnte.
Mitte der 80er Jahre verlangsamte sich das Wachstum der Kernenergie wieder, die Länder begannen, Pläne für den Bau neuer Kernkraftwerke zu revidieren. Begünstigt wurde dies sowohl durch die Energiesparpolitik als auch durch den Ölpreisverfall sowie die Katastrophe im Kraftwerk Tschernobyl, die nicht nur für die Ukraine negative Folgen hatte.
Nachdem einige Länder den Bau und Betrieb von Kernkraftwerken ganz eingestellt haben.
Kernenergie für die Raumfahrt
Mehr als drei Dutzend Kernreaktoren flogen ins All, sie dienten der Energieerzeugung.
Die Amerikaner setzten 1965 erstmals einen Kernreaktor im Weltraum ein. als BrennstoffUran-235 wurde verwendet. Er hat 43 Tage gearbeitet.
In der Sowjetunion wurde der Romaschka-Reaktor am Institut für Atomenergie in Betrieb genommen. Es sollte zusammen mit Plasmamotoren auf Raumfahrzeugen eingesetzt werden. Aber nach all den Tests wurde er nie ins All geschossen.
Die nächste Nuklearanlage Buk wurde auf einem Radaraufklärungssatelliten eingesetzt. Das erste Raumschiff wurde 1970 vom Kosmodrom Baikonur gestartet.
Heute schlagen Roskosmos und Rosatom vor, ein Raumschiff zu entwerfen, das mit einem Atomraketentriebwerk ausgestattet sein wird und in der Lage sein wird, den Mond und den Mars zu erreichen. Aber im Moment befindet sich das alles in der Vorschlagsphase.
Anwendung der Kernenergie in der Industrie
Kernkraft wird verwendet, um die Empfindlichkeit chemischer Analysen zu erhöhen und Ammoniak, Wasserstoff und andere Chemikalien zu produzieren, die zur Herstellung von Düngemitteln verwendet werden.
Kernenergie, deren Nutzung in der chemischen Industrie die Gewinnung neuer chemischer Elemente ermöglicht, hilft, die Prozesse nachzubilden, die in der Erdkruste ablaufen.
Kernenergie wird auch zur Entsalzung von Salzwasser eingesetzt. Die Anwendung in der Eisenmetallurgie ermöglicht die Rückgewinnung von Eisen aus Eisenerz. In Farbe - zur Herstellung von Aluminium verwendet.
Nutzung der Kernenergie in der Landwirtschaft
Die Nutzung der Kernenergie in der Landwirtschaft löst Zuchtprobleme und hilft bei der Schädlingsbekämpfung.
Kernenergie wird verwendet, um Mutationen in Samen zu erzeugen. Es ist fertigum neue Sorten zu erh alten, die mehr Ertrag bringen und resistent gegen Pflanzenkrankheiten sind. Mehr als die Hälfte des in Italien angebauten Weizens für die Herstellung von Nudeln wurde also mithilfe von Mutationen gezüchtet.
Auch die Verwendung von Radioisotopen, um die besten Methoden zum Aufbringen von Düngemitteln zu bestimmen. Mit ihrer Hilfe wurde beispielsweise festgestellt, dass beim Anbau von Reis der Einsatz von Stickstoffdünger reduziert werden kann. Das hat nicht nur Geld gespart, sondern auch die Umwelt geschont.
Ein etwas seltsamer Einsatz von Kernenergie ist die Bestrahlung von Insektenlarven. Dies geschieht, um sie für die Umwelt unschädlich zu machen. In diesem Fall haben die aus den bestrahlten Larven hervorgegangenen Insekten keinen Nachwuchs, sind aber ansonsten ganz normal.
Nuklearmedizin
Die Medizin verwendet radioaktive Isotope, um genaue Diagnosen zu stellen. Medizinische Isotope haben eine kurze Halbwertszeit und stellen keine besondere Gefahr für andere und den Patienten dar.
Eine weitere Anwendung der Kernenergie in der Medizin wurde kürzlich entdeckt. Das ist die Positronen-Emissions-Tomographie. Es kann verwendet werden, um Krebs in einem frühen Stadium zu erkennen.
Einsatz der Kernenergie im Verkehr
In den frühen 50er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde versucht, einen atomgetriebenen Panzer zu bauen. Die Entwicklung begann in den USA, aber das Projekt wurde nie zum Leben erweckt. Hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass diese Panzer das Problem der Besatzungsabschirmung nicht lösen konnten.
Die bekannte Firma Ford arbeitete an einem Auto, das mit Kernenergie betrieben werden sollte. Aberdie Produktion einer solchen Maschine ging nicht über das Layout hinaus.
Tatsache ist, dass die Nuklearanlage viel Platz eingenommen hat und das Auto sehr gesamthaft geworden ist. Kompakte Reaktoren sind nie erschienen, also wurde das ehrgeizige Projekt beschnitten.
Das wahrscheinlich berühmteste Transportmittel, das mit Atomenergie betrieben wird, sind verschiedene Schiffe, sowohl militärische als auch zivile:
- Nukleare Eisbrecher.
- Transportschiffe.
- Flugzeugträger.
- U-Boote.
- Kreuzer.
- Atom-U-Boote.
Vor- und Nachteile der Kernenergienutzung
Heute liegt der Anteil der Kernenergie an der weltweiten Energieerzeugung bei etwa 17 Prozent. Obwohl die Menschheit fossile Brennstoffe nutzt, sind ihre Reserven nicht endlos.
Daher wird alternativ Kernbrennstoff verwendet. Aber der Prozess der Gewinnung und Verwendung ist mit einem großen Risiko für Leben und Umwelt verbunden.
Kernreaktoren werden natürlich ständig verbessert, alle möglichen Sicherheitsmaßnahmen werden getroffen, aber manchmal reicht das nicht aus. Beispiele sind die Unfälle im Kernkraftwerk Tschernobyl und Fukushima.
Einerseits gibt ein gut funktionierender Reaktor keine Strahlung an die Umwelt ab, während aus thermischen Kraftwerken eine große Menge Schadstoffe in die Atmosphäre gelangen.
Die größte Gefahr sind abgebrannte Brennelemente, ihre Verarbeitung und Lagerung. Denn heuteEine absolut sichere Methode zur Entsorgung von Atommüll wurde noch nicht erfunden.
