Abgebrannte Brennelemente werden nach ihrer Entnahme aus dem Reaktor für mehrere Jahre in ein mit Wasser gefülltes Abklingbecken gebracht, bis die Strahlung und die Wärmeabgabe soweit abgeklungen sind, dass das Material in ein Zwischenlager verbracht werden kann. 
Der Grund für die Wärmeabgabe ist die Nachzerfallswärme. Sie erhitzt die Brennelemente auf über hundert Grad Celsius. Das Wasser in den Abklingbecken muss deshalb permanent gekühlt werden.
Abklingbecken werden möglichst nahe beim Reaktor gebaut, damit längere Transportwege vermieden werden können. Abklingbecken enthalten ein grosses Mass an Radioaktivität. Sie sind gegen Flugzeugabstürze und andere Gewalteinwirkungen von aussen nicht genügend geschützt.

Alphastrahlen sind sich schnell bewegende (107 m/s), positiv geladene Heliumkerne, die bei radioaktivem Zerfall entstehen. Sie werden ihrer Ladung wegen von elektrischen oder magnetischen Feldern abgelenkt. Alphastrahlen lassen sich bereits durch ein Blatt Papier abschirmen. In der Luft kommen sie wenige Zentimeter weit, im Körpergewebe etwa einen Zehntelmillimeter. 

Ein bekannter Alphastrahler ist das chemisch hochgiftige Plutonium. Plutoniumpartikel, die sich in der Lunge festsetzen, können die Ursache sein für Krebs. Bei einer biologischen Halbwertszeit von 50 Jahren haben sie Gelegenheit, das feine Lungengewebe langzeitlich von innen zu bestrahlen. Weitere Alphastrahler sind z.B. Uran, Radium, Radon, Polonium und Thorium.

Weiter:
http://de.wikipedia.org/wiki/Alphastrahlung

Siehe Urananreicherung

Schweiz

Im Nachgang zur Atomkatastrophe von Fukushima haben Bundesrat und Parlament beschlossen , aus der Atomenergie auszusteigen. Als Folge dieses Beschlusses ergeben sich Fragen nach Datum, praktischer Durchführung und Finanzierung dieser Massnahme. Während Deutschland mit 2011 ein fixes Ausstiegsdatum festgelegt hat, fehlt dieses bis heute (August 2016) in der Schweiz. Aus Gründen der Planungssicherheit für die Energiewende wäre es aber wünschenswert, ein solches Datum zu kennen.

Finanzierung

Stilllegung und Entsorgung müssen laut Gesetz von den Betreibern der Atomkraftwerke finanziert werden. Zu diesem Zweck werden Fonds geäufnet. Einerseits durch regelmässige Beiträge der AKW-Betreiber, andererseits durch die erwirtschafteten Renditen auf dem Anlagemarkt.  2011 ergab sich betreffend Finanzierung folgendes Bild:

(Quelle: NZZ am Sonntag 28. April 2013)

Die Schweizerischen Atomkraftwerke verfügen über unbeschränkte Betriebsbewilligungen. Inwieweit eine erzwungene vorzeitige Stilllegung zu Entschädigungszahlungen führen könnte, wird sich zeigen. 

Weltweit wurden 150 Leistungsreaktoren in Kraftwerken, Forschungseinrichtungen und Schiffen stillgelegt oder befinden sich in der Stilllegung. Die Bernischen Kraftwerke BKW legen aus wirtschaftlichen Gründen das Atomkraftwerks Mühleberg per Ende 2019 still.

Die Phasen des Rückbaus von Mühleberg

Sobald der Leistungsbetrieb eingestellt ist sinkt die thermische Leistung innert neun Monaten von einer Million Kilowatt auf 430 Kilowatt, die Radioaktivität nimmt innerhalb dreier Monate um den Faktor 1000 ab. Drei Monate nach Ende des Leistungsbetriebes können die Brennelemente zur Nachkühlung ins Abklingbecken verbracht werden. Der anschliessende Rückbau erfolgt in drei Phasen:

(Quelle: Das Wende-Blatt 10/2016)

Beim Rückbau in Mühleberg anfallende Materialmengen:

Gesamtmenge      
konventionell:   193‘000 Tonnen                                                                                        
radioaktiv:             5‘100 Tonnen                                              
Total                  198‘100 Tonnen.

(Quelle: Das Wende-Blatt 10/2016)

Deutschland                                                                                                                                                                                          
Die Bundesregierung hat am 19. Oktober 2016 ein Gesetz verabschiedet, wonach der Staat, also der Steuerzahler, die gesamten Kosten für die Atommülllagerung übernimmt und damit die Energiekonzerne Vattenfall, E.On, RWE und EnBW entlastet, die eigentlich für die Finanzierung aufkommen müssten. Die Unternehmen zahlen als Ablösesumme 23,5 Milliarden Euro an einen Staatsfonds, bleiben aber für die Stilllegung und den Abriss der Atommeiler verantwortlich. (Quelle: NZZ vom 20. Oktober 2016)

Pro und Contra Ausstieg

Die Gründe, die für einen möglichst raschen Ausstieg sprechen, sind bekannt:

1.     Bei Atomkraftwerken ist jederzeit eine Katastrophe möglich. „Es gibt einen einzigen politischen Entscheid, mit dem die Zerstörung des ganzen Landes bewusst in Kauf genommen wird, den Entscheid, Atomkraftwerke zu betreiben oder neu zu bauen“, meint der Schriftsteller Gerhard Meister.

2.     Der Atommüll ist eine unzumutbare Hinterlassenschaft für unsere Nachkommen, egal wie und wo er dereinst gelagert werden wird.

3.     Mit dem Geld, das heute für Nachrüstungen investiert wird, könnte man eine zukunftsträchtige Energieversorgung aufbauen, die das Energieproblem für alle Zeiten löst.

4.     Die nichterneuerbaren Energieträger Erdöl / Erdgas / Uran / Kohle werden extreme Preissteigerungen erfahren, sobald sie ernsthaft knapp werden. Ausserdem fliesst das Geld für diese Energieträger ins Ausland.

Hier die Argumente, mit denen die Atombefürworter den Ausstieg bekämpfen:

1.     Der Ausstieg  verursacht nicht zu verantwortende Kosten.

2.     Die Stromnetze genügen den Anforderungen nicht

3.     Es gehen Arbeitsplätze verloren

4.     Die Stromversorgung ist nicht mehr gewährleistet

5.     Die AKW der vierten Generation werden so sicher sein, dass auch beim schwersten Unfall keine Radioaktivität nach aussen dringt

Und hier, was die Atomgegner dazu sagen:

1.     Ein Umbau der Energieversorgung auf erneuerbare Energiequellen macht die Kosten für fossile Energieträger überflüssig. Milliarden, die heute in die Golfstaaten und andere Öl- und Gasregionen abwandern, bleiben in der Schweiz.  Die Kosten, die der Ausstieg allenfalls verursacht, sind verkraftbar. Nach seriösen Berechnungen betragen sie 5 – 10 Franken pro Monat für einen durchschnittlichen Haushalt. Für den Wirtschaftsstandort Schweiz entstehen keine Nachteile. Im Gegenteil, es werden Arbeitsplätze für die einheimische Industrie und für das Handwerk geschaffen. Beim Umstieg auf erneuerbare Energien  geht es nicht um  „Kosten“, es geht um  „Investitionen für die Zukunft“!

2.     Die Stromnetze müssen so oder so um- und ausgebaut werden, zum Beispiel im Bereich Höchstspannungsleitungen und Transformatoren.

3.     Die Energiewende schafft einheimische Arbeitsplätze. In Deutschland wurden im Bereich erneuerbare Energien 130‘000 Arbeitsplätze geschaffen.

4.     Es fordert niemand, alle Atomkraftwerke sofort abzustellen, was wir brauchen, sind fixe Abschaltdaten als Sicherheit für Investitionen. Wenn ernsthaft in erneuerbare Energien und in Energieeffizienz investiert wird, ist eine „Schweiz 100 Prozent erneuerbar“ möglich. Im Buch „Kraftwerk Schweiz“ von Anton Gunzinger wird das hinlänglich und glaubwürdig dargelegt.

5.     Gegenwärtig ist in Finnland ein AKW der dritten Generation im Bau. Mit grossen Verspätungen und ebensolchen Kostenüberschreitungen (Oikoluoto). Wer von einer vierten Generation redet, stochert im Nebel…

Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Hülle. Der Kern besteht aus positiv geladenen Protonen und nicht geladenen Neutronen, mit Ausnahme des gewöhnlichen Wasserstoffkerns, der nur aus einem einzigen Proton besteht. Teilchen mit gleicher Ladung stossen sich wegen der „Coulomb-Kraft“ gegenseitig ab, aber zwischen den Nukleonen, also den Protonen und Neutronen, wirkt eine weitere Kraft, die „Kernkraft“. Sie wirkt immer anziehend, hat weniger Reichweite als die Coulomb-Kraft, aber ist dort, wo sie hinreicht, viel stärker als die Coulomb-Kraft. In der Hülle um den Kern kreisen die negativ geladenen Elektronen, in gleicher Zahl, wie der Kern Protonen enthält, sodass das Atom nach aussen elektrisch neutral erscheint.

Die Atome eines chemischen Elementes haben im Kern alle dieselbe Anzahl Protonen. Jeder Kern mit zwei Protonen ist zum Beispiel ein Heliumkern. Die Anzahl Neutronen kann aber verschieden sein, man spricht dann von „Isotopen“ eines Elementes. Als Beispiel die Isotope des Wasserstoffs: Ohne zusätzliches Neutron ist es gewöhnlicher Wasserstoff, mit einem zusätzlichen Neutron schwerer Wasserstoff (Deuterium) und mit zwei zusätzlichen Neutronen überschwerer Wasserstoff (radioaktives Tritium).

Die Ordnungszahl eines Elementes gibt die Anzahl Protonen an. Die Summe von Protonen und Neutronen ergibt die Atommasse. Die Isotope eines Elementes haben alle dieselbe Ordnungszahl aber unterschiedliche Atommassen.

Ein Beispiel: Uran hat die Ordnungszahl 92 und damit 92 Protonen im Kern und 92 Elektronen in der Hülle. Die verschiedenen Uran-Isotope haben ebenfalls die Ordnungszahl 92, aber je eine andere Anzahl Neutronen und damit auch unterschiedliche Atommassen. Das häufigste Uranisotop U-238 hat die Atommasse 238 und damit 92 Protonen und 146 Neutronen im Kern.

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Atomspaltung

Atombehörden weltweit

Internationale Atom-Energie-Organisation IAEO / IAEA

Die Internationale Atom-Energie-Organisation IAEO (englisch: International Atomic Energy Agency IAEA) wurde am 29.07.1957 gegründet. Die IEAO ist eine unabhängige Institution der UNO. Ihr Zweck ist es, die „friedliche“ Nutzung der Atomenergie zu fördern. Zielvorgabe ist der Artikel 2 ihres Statutes, der vorsieht, „in der ganzen Welt den Beitrag der Atomenergie zum Frieden, zur Gesundheit und zum Wohlstand zu beschleunigen und zu steigern.“ Ausserdem obliegt ihr die Kontrolle des Atomsperrvertrages von 1970. Die fünf offiziellen Atommächte (USA, Russland, Frankreich, Grossbritannien und China) werden von der IAEO nicht kontrolliert.
„Innerhalb der UNO hat die IAEO eine Sonderstellung: Keine andere UNO-Organisation unterstützt eine Industrie, von der sie zugleich so stark abhängig ist. Bei der Entwicklung von Vorschriften dominieren häufig wirtschaftliche Aspekte, damit die Absatzchancen der Reaktorindustrie nicht beeinträchtigt werden.“ (LE MONDE diplomatique)

2012 standen der IAEO insgesamt 333 Millionen Euro zur Verfügung. Mit 2‘200 Personen, darunter 290 Inspektoren, überwachte die IAEO 429 aktive und 145 stillgelegte Reaktoren in 31 Ländern. Ausserdem etwa 42,2 Millionen Kubikmeter radioaktive Abfälle, davon 338‘000 hochradioaktive. 2010 hat die IAEO-Abteilung für Nukleare Sicherheit 17‘000 Berichte und Erklärungen verfasst, etwa 440‘000 Geschäfte mit spaltbarem Material dokumentiert, hunderte Stichproben und 377 Satellitenbilder analysiert sowie 3‘000 frei zugängliche Artikel veröffentlicht.

Der IAEO angeschlossen sind 138 Mitgliedsstaaten, der Sitz ist Wien. Generaldirektor ist seit dem 1. Dezember 2009 der Japaner Yukiya Amano. 2005 erhielt die IAEO den Friedensnobelpreis als Anerkennung ihrer Verdienste zur Verhinderung der Weiterverbreitung (Proliferation) von Atomwaffen.

Weltgesundheitsorganisation WHO (World Health Organization)

Die Weltgesundheitsorganisation ist eine Sonderorganisation der UNO und wurde mit Sitz in Genf am 7. April 1948 gegründet. Sie hat 193 Mitgliedstaaten und koordiniert international das öffentliche Gesundheitswesen. Ihr Ziel ist es, die bestmögliche Gesundheit für alle Menschen zu erreichen, insbesondere durch die Bekämpfung der Infektionskrankheiten.

1959 wurde mit der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) vereinbart, dass die WHO Massnahmen und Verlautbarungen, die den Nuklearbereich betreffen, nur mit Zustimmung der IAEO ergreifen, resp. veröffentlichen darf. Dass dadurch das Ziel der WHO, nämlich für die bestmögliche Gesundheit der Weltbevölkerung tätig zu sein unter Umständen beinträchtig wird, wird mit diesem Abkommen in Kauf genommen.

Insbesondere im Zusammenhang mit Tschernobyl hatte das zur Folge, dass die IEAO bestimmt, welche Opferzahlen offiziell bekannt gegeben werden.

Auszüge aus dem Vertrag:

«The International Atomic Energy Agency and the World Health Organization recognize that they may find it necessary to apply certain limitations for the safeguarding of confidential information furnished to them …»

«Whenever either organization proposes to initiate a programme or activity on a subject in which the other organization has or may have a substantial interest, the first party shall consult the other with a view to adjusting the matter by mutual agreement.»

Der Inhalt des Vertrages ist ein Skandal und hilft mit, das Vertrauen in solche Organisationen zu untergraben. Die Organisation Independent-WHO versucht, die Öffentlichkeit auf die gefährliche Zusammenarbeit zwischen WHO und IAEA aufmerksam zu machen.

Atombehörden Schweiz

Nagra (Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle)

„Die Nagra sucht seit 1972 in der Schweiz nach geeigneten Standorten für mehrere Atommüll-Lager. Die Nagra ist ein Unternehmen der AKW-Betreiber, weil diese laut Kernenergiegesetz verpflichtet sind, die „radioaktiven Abfälle auf eigene Kosten sicher zu entsorgen“ und zwar in einem „geologischen Tiefenlager“, also irgendwo im Untergrund.

Die Nagra ging am Anfang dilettantisch vor, suchte vor allem im Granit, stiess überall auf Widerstand. Sie war wegen des Projekts „Gewähr“ unter Druck, das verlangte, bis 1985 müsse nachgewiesen sein, dass sich der Atommüll sicher entsorgen lasse, sonst würden die bestehenden Atomkraftwerke vom Netz genommen. Den Entsorgungsnachweis blieb die Nagra schuldig, die Abschaltung der AKWs wurde mit einigen juristischen Pirouetten umgangen, Projekte (siehe unten) wurden als Lösung deklariert.

1986 favorisierte die Nagra den Wellenberg im Kanton Nidwalden als Standort für schwach- und mittelaktiven Abfall. Die Bevölkerung wehrte sich und lehnte im Jahr 2000 das Projekt an der Urne definitiv ab. 

Parallel dazu hatte die Nagra im Zürcher Weinland das Projekt „Opalinuston“ vorangetrieben. Hier gedachte sie, ein Lager für hochaktiven Müll zu bauen. Sie reichte beim Bund ein entsprechendes Projekt ein. Der Bundesrat entschied, damit sei nun der Entsorgungsnachweis erbracht. Doch der Bund verlangte, die Nagra müsse noch weitere Standorte evaluieren. So stehen heute sechs Standorte zur Diskussion: Neben dem Zürcher Weinland sind es das Gebiet Nördliche Lägern und der Bözberg. Diese drei sollen geeignet sein zur Endlagerung von hoch-, schwach- und mittelradioaktivem Müll im Opalinuston. Daneben gibt es drei Standorte, die sich lediglich für ein Schwach- und Mittelaktiv-Lager eignen sollen: der Jura-Südfuss, der südliche Randen (beide im Opalinuston) sowie der Wellenberg (im Mergel).

Der so genannte Entsorgungsnachweis besagt, theoretisch liesse sich im Opalinuston ein Endlager bauen. Doch welches Ungemach in der Praxis droht, lässt sich im Mont Terri beobachten.“ (nach Energie&Umwelt 1/2010)

Weiter: 
Endlagerung
de.wikipedia.org/wiki/Nagra

www.nagra.ch

Eidgenössische Kommission für nukleare Sicherheit (KNS)

Die KNS ist eine ausserparlamentarische Kommission. Sie berät als ständige Verwaltungskommission den Bundesrat, das Departement UVEK sowie die nukleare Aufsichtsbehörde in Fragen der nuklearen Sicherheit von Kernanlagen.
„Die Kommission setzt sich zusammen aus Fachleuten aus den einschlägigen Gebieten der Wissenschaft und Technik. In der Kommission müssen kernenergiefreundliche sowie kernenergiekritische Kreise vertreten sein. Personen, die in einem Abhängigkeitsverhältnis zu Kernanlagenbetreibern stehen, dürfen nicht die Mehrheit der Kommission ausmachen. Die Mitglieder üben ihr Amt persönlich und nicht als Vertreter einer Organisation oder Unternehmung aus. Sie sind an keine Instruktionen gebunden. Stellvertretung ist ausgeschlossen.“(Verordnung über die Eidgenössische Kommission für nukleare Sicherheit vom 12. November 2008)

Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI)

Das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI) ist die Atom-Aufsichtsbehörde über die Schweizer Atomkraftwerke und die übrigen Kernanlagen. Als solche wacht sie über deren Sicherheit. Das ENSI hat am 1. Januar 2009 seine Tätigkeit als Nachfolgeorganisation der Hauptabteilung für die Sicherheit der Kernanlagen (HSK) aufgenommen (siehe unten). Im Gegensatz zum HSK, das zum Bundesamt für Energie (BFE) gehörte, ist das ENSI eine unabhängige öffentlich-rechtliche Anstalt.

Das ENSI beaufsichtigt und beurteilt die nukleare Sicherheit und den Strahlenschutz aller Atomkraftwerke, des Zwischenlagers in Würenlingen, des Bundeszwischenlagers, der Nuklearanlagen im Paul Scherrer Institut, in der EPFL Lausanne und in der Universität Basel.

Die Tätigkeit des ENSI wird von einem vom Bundesrat gewählten und diesem unterstellten ENSI-Rat kontrolliert. Sitz ist Brugg.
Weiter: 
www.ensi.ch 

Kommission für die Sicherheit von Kernanlagen (KSA)

Die KSA wurde 1960 als Beratungs- und Aufsichtsorgan für Atomanlagen geschaffen. Sie war dem Departement für Umwelt und Verkehr (UVEK) angegliedert. Per Ende 2007 wurde die KSA aufgelöst, deren Aufgaben übernahm die Eidgenössische Kommission für nukleare Sicherheit (KNS). Mit dieser Neuorganisation wurde die Forderung der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) nach rechtlicher Verselbständigung erfüllt.

Hauptabteilung für die Sicherheit der Kernanlagen (HSK)

Die HSK mit Sitz in Würenlingen war bis Ende 2007 verantwortlich für die Sicherheit der Nuklearanlagen in der Schweiz. Die HSK ihrerseits wurde von der Kommission für die Sicherheit der Kernanlagen (KSA) kontrolliert. Die HSK wurde Ende 2007 aufgelöst, deren Aufgaben übernahm das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI)

Übersicht

Organisation	Aufgabe
KSA (Kommission für die Sicherheit von Kernanlagen)	Berät den Bundesrat und die Bundesbehörden in Fragen der nuklearen Sicherheit	Per Ende 2007 aufgelöst
HSK (Hauptabteilung für die Sicherheit von Kernanlagen)	Verantwortlich für die Sicherheit der Kernanlagen	Per Ende 2007 aufgelöst
KNS (Eidgenössische Kommission für nukleare Sicherheit)	Nachfolgerin der KSA	Ab 1. Januar 2008
ENSI	Nachfolgeorganisation der HSK	Ab 1. Januar 2008

 

1942 begannen die USA mit der Entwicklung einer Atombombe. Unter dem Decknamen „Manhattan-Projekt“ und unter der Leitung von General Leslie R. Groves und dem Physiker J. Robert Oppenheimer arbeiteten zeitweise über 100'000 Techniker und Wissenschaftler unter strengster Geheimhaltung in der Wüste von Los Alamos und an anderen Orten in den USA an der Entwicklung einer Atombombe.

Auslöser für den Bau einer eigenen Atombombe waren die Meldungen der Geheimdienste, dass die Deutschen versuchten, in Norwegen in den Besitz grosser Mengen an schwerem Wasser (D₂O) zu kommen, was als Anstrengung zum Bau einer eigenen Atomwaffe gedeutet wurde.

Am 16. Juli 1945 wurde in Alamogordo, in der Nähe von Los Alamos im so genannten Trinity Test die erste Atombombe, eine Plutoniumbombe, gezündet. Sie hatte eine Sprengkraft von 2’100 Tonnen TNT (Trinitrotoluol).

Die ersten und bisher einzigen Atombombenabwürfe erfolgten am 6. und 9. August 1945 auf Hiroshima und Nagasaki (Japan). Die beiden Städte wurden vollständig zerstört, 92’00 Menschen waren als Folge der Strahlenkrankheit sofort tot, 130'000 starben bis Ende 1945. 

Auf Hiroshima wurde die Uran-235-Bombe „Little Boy“ mit einer Sprengkraft von 12'500 Tonnen TNT abgeworfen. 90 Prozent der Menschen in einem Radius von 0,5 Kilometern um das Explosionszentrum wurden getötet und 59 Prozent im weiteren Umkreis von 0,5 bis 1 Kilometer. Noch heute sterben damalige Einwohner Hiroshimas an Krebserkrankungen als Langzeitfolge der Strahlung. Nimmt man diese Spätfolgen hinzu, starben über 240.000 der damaligen Einwohner (bis zu 98 Prozent). Die Überlebenden der Atombomben werden in Japan als Hibakusha bezeichnet. 

In Nagasaki war es die Plutonium-Bombe „Fat Man“ mit einer Sprengkraft von 22'000 Tonnen TNT. 30 Prozent der Bevölkerung wohnte höchstens 2’000 Meter vom Bodennullpunkt Zentrum der Explosion entfernt. Im Innenstadtbereich starben sofort 22’000 Menschen, weitere 39’000 innerhalb der folgenden vier Monate.  Es gibt auch Schätzungen von 70’000 bis 80’000 Toten. Die Zahl der Verletzten wird für Nagasaki mit 75’000 angegeben.

Zwischen 1945 und 1998 wurden weltweit über 2‘000 Atomtests durchgeführt.

Nordkorea

Der erste, sehr schwache Atomtest, erfolgte 2006. Der zweite im Mai 2009 war bereits merkbar stärker. Der dritte, unterirdische Test im Februar 213 hatte eine Sprengkraft von vermutlich 40 Tonnen TNT, dreimal so stark wie die Hiroshima-Bombe. Im Januar 2016 verzeichnete ein nordchinesisches Erdbebenzentrum eine Explosion mit der Stärke 4,9 in Nordkorea. Kim Jong Un behauptete, es sei eine Wasserstoffbombe gezündet worden

Ein Unfall

Im Januar 1966 stürzte in Spanien beim Dorf Palomares ein amerikanischer B-52-Bomber mit vier Wasserstoffbomben an Bord ab, nachdem er mit einem Tankflugzeug zusammengestossen war. Eine Bombe konnte geborgen werden, zwei zerplatzten und verseuchten die Umgebung mit Plutonium, eine versank im Meer und wurde mehr als zwei Monate später gefunden. In einer ersten Säuberungsaktion wurden 1700 Tonnen verseuchtes Erdreich in die USA verfrachtet. Weitere 50‘000 Kubikmeter gelten seit den Neunzigerjahren als verseucht durch ein halbes Kilogramm Plutonium. Spanien verlangte 2015 die Rücknahme dieses Materials durch die USA.

(Quelle: NZZ 20. Oktober 2015)

Weiter:
Atomwaffensperrvertrag
Atomwaffen

Atomwaffenunfälle

Die Atomenergie wird auch als Kernenergie, Kernkraft, Atomkraft, Atomkernenergie oder Nuklearenergie bezeichnet. 
Atomenergie wird durch die Spaltung von Uran-, Thorium- oder Plutonium-Kernen gewonnen. Ausgelöst werden die künstlichen Spaltprozesse durch die Aufnahme von freien  Neutronen. Bei der Spaltung von Uran U-235-Kernen entstehen verschiedene radioaktive  Spaltprodukte, aber auch Energie in Form von Wärme dazu zusätzliche freie Neutronen. Diese zusätzlichen Neutronen spalten wieder andere Urankerne, sodass eine selbsttätig weitergehende Kettenreaktion entsteht. Die Atomenergie gehört zusammen mit Geothermie und Gezeitenenergie zu den einzigen nichtsolaren Energieformen.

Das Wort „Atomenergie“ wurde 1899 erstmals vom Physiker Hans Geitel verwendet. Franz Josef Strauss war in den Fünfzigerjahren „Bundesminister für Atomfragen“, es gab das Deutsche Atomforum und die Zeitschrift Atomwirtschaft. Später distanzierten sich die Befürworter und Lobbyisten der Atomwirtschaft vom Wortteil „Atom-“ und ersetzten ihn konsequent durch „Kern-“. Grund für diesen Wandel war die Assoziation von „Atom“ mit „Atombombe“ (siehe auch „Atomsprache“).

Geschichte der Atomenergie

Die Geschichte der Atomenergie beginnt 1890. Antoine Henri Becquerel, sowie Marie und Pierre Curie sind Namen, die wir heute noch kennen. 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Strassmann die Möglichkeit, Urankerne zu spalten, 1939 gelang es Lise Meitner und Otto Frisch, diese Vorgänge zu erklären. Frédéric und Irène Joliot-Curie entdeckten die Kettenreaktion und machten damit die Nutzung der Atomenergie möglich.  Dass diese neue Entwicklung zuerst zu militärischen Zwecken verwendet wurde, ist angesichts der Zeitumstände begreiflich. Am 2. Dezember 1942 gelang Enrico Fermi in Chicago die erste Kettenreaktion in einem Reaktor. Die im streng geheimen Manhattan-Projekt unter der Leitung von Robert Oppenheimer entwickelte Atombombe wurde am 16. Juli 1945 erfolgreich getestet (Trinity-Test) und anschliessend in Hiroshima und Nagasaki eingesetzt. Mit grauenhaften Auswirkungen. In Deutschland hatten während des Krieges Werner Heisenberg und Carl Friedrich von Weizsäcker versucht, einen Kernreaktor zu entwickeln, was ihnen aber nicht gelang.
Die Ära der kommerziellen Nutzung der Atomenergie begann 1951. Am 20. Dezember konnten mit Strom aus einem Forschungsreaktor im amerikanischen Bundesstaat Idaho vier Glühlampen zum Leuchten gebracht werden. Das erste richtige Atomkraftwerk der Welt nahm 1954 in Obninsk bei Moskau seinen Betrieb auf. 1955 folgte Calder Hall in Sellafild (England). 
In Deutschland wurde 1957 der Forschungsreaktor Garching bei München in Betrieb genommen, 1961 ging als erstes das Atomkraftwerk Kahl in Karlstein am Main mit 15 Megawatt Leistung in Betrieb.
In der Schweiz hatte 1969 mit dem missglückten Versuch zur Entwicklung eines eigenen Reaktors in Lucens, und mit der Betriebsaufnahme von Block I im Atomkraftwerk Beznau das Zeitalter der Atomenergie begonnen. 
1975 formierte sich zum ersten Mal eine deutliche Opposition gegen die Atomenergie mit Geländebesetzungen in Wyhl (Deutschland) und Kaiseraugst (Schweiz). 1978 wurde in Österreich in einer Volksabstimmung beschlossen, das fertig gebaute Atomkraftwerk Zwentendorf nicht in Betrieb zu nehmen. Als es 1979 in Three Mile Island zu einer teilweisen Kernschmelze mit Evakuierung von Kindern und Schwangeren kam, verstärkte sich der Widerstand gegen die Atomkraft. Nach der Katastrophe von Tschernobyl am 26. April 1986, wurde es um die Atomenergie still. Die Schweiz verzichtete 1989 endgültig (mit Parlamentsbeschluss) auf den Bau des Atomkraftwerks Kaiseraugst. In Deutschland wurde im Jahre 2000 im so genannten Atomkonsens zwischen Regierung und Elektrizitätswirtschaft, verbindlich beschlossen, bis 2020 stufenweise alle Atomkraftwerke vom Netz zu nehmen. Nach dem Super-GAU in Fukushima wurden die 7 ältesten Atomkraftwerke stillgelegt und der definitive Ausstieg bis 2022 beschlossen. Japan legte alle Atomkraftwerke still (zwei sind inzwischen wieder in Betrieb genommen worden, Bemühungen, auch die anderen teilweise wieder ans Netz zu nehmen laufen). Die Schweiz beschloss, auf den Bau neuer Anlagen zu verzichten ohne ein Abschaltdatum für die bestehenden festzulegen. Volksabstimmungen zu diesen Themen stehen noch aus (2013). Italien verzichtete nach einer Referendumsabstimmung (mit einem Mehr von 95%) definitiv auf Atomkraft.

Beznau, Atomkraftwerk Schweiz

Im Atomkraftwerk Beznau, 12 Kilometer nördlich von Baden auf einer Insel in der Aare gelegen, sind zwei Druckwasserreaktoren (Beznau I und II) in Betrieb, die mit Flusswasser gekühlt werden.

Der denkwürdige Entscheid zum Bau des ersten kommerziellen Atomkraftwerks in der Schweiz fällt am 18. Dezember 1964. Im August 1965 wird der Vertrag zum Bau eines 350-Megawatt-Druckwasserreaktors zwischen der Nordostschweizerischen Kraftwerke AG (NOK) und der amerikanischen Firma Westinghouse / General Electric unterschrieben. Der konventionelle Teil (Turbinen und Generator) wird bei der Firma Brown Boveri in Auftrag gegeben.

Am 6. September 1965 beginnt der Bau, 1969 geht Beznau I ans Netz.

Bereits im Dezember 1967, also noch vor Inbetriebnahme von Beznau I, bestellt die NOK bei den gleichen Herstellern einen zweiten, identischen Reaktor, der Ende 1971 den Betrieb aufnimmt.

(Weiter Details im Handbuch „Strahlende Schweiz“ von Susan Boos, dem auch die Fakten zu obiger Darstellung weitgehend entnommen sind)

Sicherheitsprobleme (Link zu www.woz.ch/-64bc))

Bei Schnellabschaltung wird der Reaktor mit kaltem Wasser geflutet. Dieser Kälteschock kann dazu führen, dass der Stahl des Rektor-Druckbehälters bricht. Durch starke und langjährige Neutronenbestrahlung versprödeter Stahl kann bereits bei Abkühlung auf 90 Grad brechen. Die Stilllegungsverordnung des Bundes legt fest, dass ein Reaktor vom Netz genommen werden muss, wenn die „Sprödbruch- Referenztemperatur bei 93 Grad“ liegt. Hochrechnungen aufgrund von Kontrollmessungen haben laut Axpo ergeben, dass die Sprödbruch-Temperatur in Beznau nach 60 Betriebsjahren bei 92 Grad liegen dürfte. Allerdings ist ungewiss, wie sich die festgestellten Unregelmässigkeiten im Kernmantel (so genannte Flakes) auf die Versprödung auswirken. Modellversuche zeigen, dass dadurch die Versprödung beschleunigt wird, wie die WOZ berichtet.

Weiter: 
Atomkraftwerke Schweiz
de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_Beznau
AKW Beznau: Flut-Risiko wird massiv unterschätzt

Atomenergie darf man getrost als CO₂-arme Energieform bezeichnen, aber CO₂-frei ist sie nicht, denn auf jeder Stufe der Atomenergiegewinnung kommt fossile Energie zum Einsatz. Sogar die in der Werbung anzutreffende Formulierung „in der Schweiz CO₂-frei“ ist falsch, denn Atomkraftwerke und Lagerstätten müssen auch hier gebaut und tausende Tonnen Material transportiert werden.

Der Einsatz fossiler Energie beginnt bereits bei der Uransuche: Für Flüge, für Autofahrten und zum Bau der Apparate für die Prospektion.

An die Uransuche schliessen sich an:

·   Abbau des uranhaltigen Gesteins

·   Extraktion des Urans aus dem Erz

·   Urananreicherung

·   Herstellung der Brennelemente

·   Bau und Betrieb der Atomkraftwerke 

·   Zwischenlagerung abgebrannte Brennelemente

·   Aufbereitung der Brennelemente für die Lagerung

·   Stilllegung und Rückbau des Atomkraftwerkes inklusive Konditionierung des Abrissmaterials für die Lagerung

·   Lagerung des Atommülls

Auf jeder dieser Stufen wird fossile Energie eingesetzt. Nach Berechnungen unabhängiger Institute sind es 16–23 g/kWh (siehe Tabelle unten). Benjamin Sovacool von der National University in Singapur hat 103 Veröffentlichungen zum  CO₂-Fußabdruck von Kernkraft verglichen und kommt zu dem Schluss, dass 66 Gramm CO₂ pro Kilowattstunde wohl die verlässlichste Schätzung ist. Das sind immerhin sechs bis zehn Prozent der Emissionen eines Kohlekraftwerks. Die Schweizer Atomindustrie gibt 8 g/kWh an. 

„Ein Franken, der in Energie-Effizienzmassnahmen investiert wird, spart vier- bis siebenmal mehr CO₂ ein als einer, der in ein AKW investiert wird.“(IPPNW/PSR 1990)

Die folgende Tabelle stammt aus einer neueren Studie des Öko-Instituts Darmstadt. Angegeben wird der CO₂ Ausstoß in Gramm pro kWh:

Quelle: Berechnungen des Öko-Instituts mit GEMIS (www.gemis.de).

Selbst wenn Strom aus Braunkohle in vollem Umfang mit Wärme-Kraft-Kopplung* erzeugt würde und nur Uran aus Südafrika in deutschen AKW zum Einsatz käme, sind die Treibhausgas-Emissionen des Braunkohle-KWK-Stroms fast sechsmal höher als die von Atomstrom. In den Daten sind die Treibhausgasemissionen aus der „Entsorgung“ der abgebrannten Brennelemente noch nicht enthalten, da derzeit kein realistisches Entsorgungskonzept vorliegt und so keine belastbaren Daten zu Energieaufwand existieren. Nach zur Zeit in Arbeit befindlichen Abschätzungen einer oberen Grenze für die Konditionierung und einer untertägigen Verbringung abgebrannter Brennelemente zeigt sich jedoch, dass selbst bei extremen Annahmen sich die Treibhausgasbilanz des Atomstroms bestenfalls verdoppelt und damit immer noch sehr deutlich unter denen von Braunkohle läge. Die Braunkohle ist somit keine klimafreundliche Alternative, ebenso wenig wie Steinkohle. Zum Klimaschutz müssen, neben der vorrangigen Energieeffizienz und Kraft-Wärme-Kopplung, daher vor allem die erneuerbaren Energien beitragen. Bei fossilen Energien ergeben sich nur bei der Nutzung von Erdgas in Kraft-Wärme-Kopplung mit dezentralen Blockheizkraftwerken etwa vergleichbare strombezogene Treibhausgasemissionen wie bei Atomstrom.
Demgegenüber verursacht Strom aus erneuerbaren Energien - und hier insbesondere Biomasse in Kraft-Wärme-Kopplung - deutlich weniger Treibhausgase als Atomstrom. Das Papier können Sie kostenlos unter www.oeko.de/oekodoc/318/2007-008-de.pdf herunterladen. 

*Wärme-Kraft-Koppelung (WKK) hat einen weit besseren Wirkungsgrad, weil damit ein Teil der Abwärme genutzt werden kann.
„In den letzten 125 Jahren hat sich die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre um 35 Prozent erhöht. Rund 11 Tonnen CO₂ verpufft heute jede Bewohnerin und jeder Bewohner der Schweiz pro Jahr. Damit das Weltklima nicht aus der Balance gerät, muss der CO₂-Ausstoss massiv sinken: auf 1 Tonne pro Kopf und Jahr. Der Weg zu diesem Jahrhundertziel führt über die 1-Tonne-CO₂-Strategie der ETH. Sie ruht auf drei Pfeilern: Effizienzsteigerung, verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien sowie Elektrifizierung.“  (Strom 3/2010)

Die Schweiz produziert pro Jahr rund 50 Millionen Tonnen CO₂, ein Drittel davon geht zulasten der Motorfahrzeuge. Ungefähr ein halbes Prozent dieser Emissionen (300‘000 Tonnen) werden kompensiert durch Abgaben. www.myclimate.org

„Der Klimawandel findet statt – daran gibt es keinen ernsthaften Zweifel mehr. Wer zweifelt, sollte sich den Rückgang von Rhone-, Aletsch- oder Morteratsch-Gletscher ansehen. Es besteht auch kein Zweifel, dass der Grossteil dieser Veränderungen menschengemacht ist. Heute pusten wir weltweit neun Milliarden Tonnen Kohlenstoff als CO₂ in die Atmosphäre. Knapp die Hälfte davon bleibt dort, den Rest nehmen der Ozean und die Landökosysteme auf. 800 Milliarden Tonnen sind schon in der Luft. Wir haben diese Menge in den letzten Jahrzehnten um 100 Milliarden Tonnen erhöht. Da gibt es weder Zweifel noch Unschärfe.“
(Professor Christian Körner, Biologe, Mitglied des Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC, des Weltklimarates der UNO)

„Das Paul-Scherrer-Institut (PSI) geht bei Schweizer AKW von einem Durchschnitt von 8 Gramm pro Kilowattstunde (kWh) aus. Würde der Strom für die entsprechenden Anreicherungsanlagen aus Kohle produziert, könnten in der Bilanz eines AKW auch bis etwa 60 Gramm CO₂ pro kWh resultieren. (…) Beznau mit 3,04 g/kWh? Wie Christian Capello von der NOK erklärt, wird der nukleare Brennstoff für Beznau zum Teil aus der Abrüstung russischer Atomwaffen gewonnen. Da es sich dabei um eine Wiederverwertung handle, dürften die ursprünglichen Kohlendioxidemissionen bei der Herstellung des Materials nicht mehr berücksichtigt werden.“ (Neue Zürcher Zeitung vom 31.10.2008)

Eine Technik kann nicht von einem Teilaspekt her gerechtfertigt werden – etwa Verminderung von CO₂ – Emission. So wichtig die CO₂ – Reduktion auch ist, es geht um wesentlich mehr. Das zentrale Bewertungskriterium: Fördert oder behindert eine Technik die Entwicklung zur Nachhaltigkeit oder ist sie neutral dazu?

„Im Kampf ums Klima ist Atomkraft eine verlockende Alternative. Aber die Gegenargumente wiegen schwerer.“
(Anne Lund, Schöpferin des Anti-Atomkraft-Symbols mit der lachenden Sonne. www.smilingsun.org

Weiter:

Klima

In Belgien sind zwei Kernkraftwerke mit sieben Reaktorblöcken und einer installierten Bruttogesamtleistung von 6.104 MW am Netz. Die Kernenergie hat in Belgien einen Anteil von 54 Prozent an der gesamten Stromerzeugung. Der Reaktorblock 3 des Kernkraftwerkes Doel wurde im August 2012 bis auf weiteres stillgelegt, da man Risse im Reaktordruckbehälter entdeckt hatte. Nach Angaben der Aufsichtsbehörde AFCN seien "zahlreiche Hinweise" auf Fehler im Stahl des Reaktorbehälters entdeckt worden. Auf Grund des Stillstandes der beiden schadhaften Reaktoren Doel 3 und Tihange 2 und eines vermeintlich durch Manipulation bedingten längeren Ausfalls von Doel 4, beschloss das belgische Parlament im Juni 2015 eine Laufzeitverlängerung bis 2025 für die beiden eigentlich aus wirtschaftlichen Gründen zur Stilllegung vorgesehenen Reaktoren Doel 1 und 2. Da die Kernenergie über 50 Prozent zur Gesamtstromerzeugung in Belgien beiträgt, könnte der Ausstieg auch über 2025 verlängert werden. Quelle: WikipediaWikipedia

https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Kernkraftwerke_in_Europa#Belgien

Beim belgischen Atomkraftwerk Tihange 2 ergaben Ultraschall-Inspektionen in den Jahren 2012 und 2014, dass der Reaktordruckbehälter insgesamt 3149 kleine Risse aufweist. Die Ursache ist unbekannt, weil aus dem Stahlmantel keine Proben genommen werden können. Die belgische Atomaufsicht vermutet Wasserstoff-Einschlüsse, die bereits bei der Fertigung entstanden seien. Die steigende Zahl der festgestellten Risse erklärt sie mit verbesserten Messmethoden. Viele Atomexperten halten diese Erklärung für hanebüchen und fordern, den Reaktor sofort abzuschalten. Quelle: stern 22.6.2018

Im belgischen Atomkraftwerk Doel bei Antwerpen hatten Unbekannte im August 2014 das Ölventil einer Turbine geöffnet, worauf sich der Reaktor abschaltete. Ganz offensichtlich handelte es sich um eine „vorsätzliche Manipulation“. Bis heute haben die belgischen Behörden keinen Hinweis auf den Täter oder dessen Motive, es ist denkbar, dass der Saboteur heute noch im Kraftwerke arbeitet.

(Quelle: DER SPIEGEL 18.8.2018)

In Deutschland waren bis Fukushima an 12 Standorten insgesamt 17 Druckwasserreaktoren mit total 20’500 Megawatt Nettoleistung in Betrieb. Sie deckten 26 Prozent des Strombedarfs. Der älteste dieser Reaktoren (Biblis-A) ging 1974 ans Netz, der jüngste, Neckarwestheim II, 1989. Die Atomkatastrophe von Fukushima führte zu einer Kehrtwende in der deutschen Energiepolitik. Die ältesten sieben Reaktoren wurden sofort vom Netz genommen und sollen nicht mehr in Betrieb gehen. Im Juli 2011 beschloss der Deutsche Bundestag, mit den Stimmen der Opposition, den Ausstieg aus der Atomenergie bis ins Jahr 2022.  

¹ nach Abzug von Werksbedarf ins Netz eingespeiste Leistung

² Schneller Brutreaktor

(Quelle: Wikipedia 2016)

Weiter:

Biblis
Gundremmingen
Würgassen

Eine gute Übersicht zu den einzelnen Werken in Grossbritannien findet man bei

https://www.global2000.at/atomkraft-gro%C3%9Fbritannien

Hinkley Piont C

Der Stromkonzern Electricité de France (EDF) und der französische Kernkraftwerkbauer Areva erhielten Ende 2013 von der Britischen Regierung den Auftrag, mit Beteiligung chinesischer Firmen in Südengland zwei Reaktoren für das Kernkraftwerk Hinkley Point C zu errichten. Ab 2025 sollen dort mehr als 3‘200 Megawatt Strom für die Versorgung von sechs Millionen Menschen produziert werden. Die Kosten belaufen sich nach jetzigem Stand auf 27,9 Milliarden Euro (von der EU-Kommission bewilligtes Kostendach: 38,7 Milliarden Euro). Eine im Juli 2017 angekündigte Bauverzögerung von 15 Monaten wird die Gesamtsumme um 1,8 Milliarden Euro erhöhen.

Der Betreiber erhält vom Staat einen garantierten Abnahmepreis von 11 Cent, indexiert für 35 Jahre (ein Preis, der weit über dem gegenwärtigen Marktpreis liegt), was über die gesamte Laufzeit gerechnete eine Subventionierung durch den Steuerzahler von 100 Milliarden Euro ergibt.  Der Strom aus Hinkley Point C wird damit teurer als Solar- und Windstrom in Deutschland heute. Für den Bau der beiden Reaktoren sollen 25‘000 Arbeitsplätze sowie 900 feste für die 60 Jahre Laufzeitgeschaffen werden.

Gegen den Bau von Hinkley Point C wurden von verschiedenen Seiten Klagen eingereicht (Österreich, Deutschland, Luxemburg, Greenpeace, Elektrizitätswerke Schönau D),vor allem wegen der Subventionierung des Stromes.  Im März 2017 forderte die Wirtschaftskommission der Vereinigten Nationen Europa (UNECE) Grossbritannien auf, alle Arbeiten an diesem Projekt vorerst einzustellen.

Quellen: Wikipedia und Infosperber

Italien hat 1987 angesichts der Katastrophe von Tschernobyl in einer Volksabstimmung beschlossen, auf die Nutzung der Atomenergie zu verzichten. Die vier bestehenden Atomkraftwerke wurden zwischen 1987 und 1993 stillgelegt. Italien war damit das erste Land, das den totalen Ausstieg aus der Atomenergie geschafft hatte. Ein unbefristetes Moratorium verhindert seither den Bau neuer Werke.

Die Regierung Berlusconi setzte sich über das Resultat der Abstimmung von 1987 hinweg und beantragte den Bau neuer Atomkraftwerke, bis 2030 sollte ein Viertel des Strombedarfs abgedeckt werden. Das Parlament in Rom gab 2009 grünes Licht für dieses Vorhaben. Mit Frankreich wurde der Bau von vier europäischen Druckwasserreaktoren der neuen Generation vereinbart, Russland sollte einen Reaktor in den Abruzzen bauen. Das Ansinnen hatte noch einen weiten Weg vor sich, brauchte es doch mindestens 25 Regierungsdekrete, inklusive dasjenige zur Festlegung der Standorte. Ausserdem hätte eine Organisation geschaffen werden müssen, die für die Bewilligung und die Sicherheit der Anlagen zuständig gewesen wäre.

Die Idee, zur Atomenergie zurückzukehren, tauchte 2005 angesichts der steigenden Erdölpreise auf. Ab 2014 sollte gebaut werden, im Jahre 2019 wäre das erste Werk ans Netz gegangenen.

2011 beschloss Italien in einer Referendumsabstimmung mit 95 Prozent Zustimmung den definitiven Verzicht auf den Bau von Atomkraftwerken.

*National- und Ständerat lehnen 2016 eine Laufzeitbeschränkung ab                                                                                           **Entscheid BKW aus wirtschaftlichen Gründen

AEW    Aargauer Elektrizitätswerke
BKW    Bernische Kraftwerke
CKW    Centralschweizerische Kraftwerke
EGL     Elektrizitäts-Gesellschaft Laufenburg
EOS     Energie Ouest Suisse
EWB    Elektrizitätswerk der Stadt Bern
EWZ     Elektrizitätswerk der Stadt Zürich                                    

Ein Atomkraftwerk ist ein Energie umwandelndes System (ein Konverter). Die Energiequelle „Atomenergie“ wird durch Atomspaltung in den Energieträger „Elektrizität“ verwandelt.

Zentrales Element ist der Reaktor. Er besteht aus Brennelementen, Moderator, Kühlmittel und Steuerstäben, eingeschlossen in ein so genanntes Containment. Als Brennmaterial dienen Uran oder Plutonium, in einzelnen Reaktortypen auch Thorium. Der Moderator hat die Aufgabe, frei werdende Neutronen auf eine Geschwindigkeit abzubremsen, bei der sie von einzelnen Atomkernen eingefangen werden können. Atomkerne, die ein Neutron eingefangen haben, werden unter Wärmeabgabe und unter Aussendung ionisierender Strahlen in andere Elemente (Spaltprodukte) gespalten.  

Als Moderator wird im Leichtwasserreaktor Wasser (H₂O) verwendet, welches gleichzeitig zur Kühlung und damit zur Wärmeabfuhr dient. Die Steuerstäbe fangen zwei von drei bei einer Spaltung entstehende Neutronen ein und verhindern so eine explosionsartiges Anschwellen der Kettenreaktion. Sie dienen auch zur Regulierung und zur Abschaltung des Reaktors.

Durch Aufnahme eines Neutrons verwandelt sich Uran-235 vorübergehend in Uran-236. U-236 ist instabil und spaltet sich unter Abgabe von Energie und weiteren Neutronen in andere Elemente, z.B.  Iod-131 und Yttrium-101. Die frei gewordenen Neutronen treffen auf die nächsten Uranatome, diese spalten sich und setzen weitere Neutronen frei. Die Spaltung setzt sich selbstständig fort, es entsteht eine Kettenreaktion. Im Atomreaktor läuft die Kettenreaktion gesteuert ab, in der Atombombe führt sie zu einer Explosion.

In der Schweiz werden zwei verschiedene Typen von Leichtwasserreaktoren eingesetzt: Der Siedewasserreaktor (in Mühleberg und Leibstadt) und der Druckwasserreaktor (In Beznau I und II und Gösgen).

Beim Siedewasserreaktor wird das Wasser im Reaktorinnern zum Sieden gebracht. Der dabei entstehende radioaktive Dampf treibt direkt eine Turbine an, die dadurch radioaktiv kontaminiert wird. Mit einem an die Turbine gekoppelten Generator wird Elektrizität erzeugt. 

Beim Druckwasserreaktor gibt es zwei Kreisläufe (Primär- und Sekundärkreislauf). Das Wasser des Reaktors steht unter einem extrem hohen Druck und kann deshalb nicht sieden. Die Wärme wird in einem Wärmetauscher (= Dampferzeuger) an einen zweiten Wasserkreislauf  abgegeben, in dem ein geringerer Druck herrscht. Der Dampf in diesem Kreislauf treibt eine Turbine, die Turbine ihrerseits einen Generator an.

In beiden Fällen wird die Wärmeenergie aus dem Reaktor in der Turbine in mechanische und anschliessend im Generator in elektrische Energie umgewandelt.

Im Reaktor wird durch kontrollierte Spaltung von Urankernen Wärme erzeugt, die dazu dient, Wasser in Dampf umzuwandeln. Diese Wärme verwandeltWasser in Dampf. Der Dampf treibt, wie bei anderen thermischen Kraftwerken, eine Turbine an. Diese wiederum ist mit einem Generator gekoppelt, welcher die mechanische in elektrische Energie umwandelt.

Energieumwandlungsvorgänge sind immer mit Verlusten verbunden. 60 bis 70 Prozent der Energie geht aus physikalisch-technischen Gründen im Verlauf der Umwandlungsprozesse verloren, vor allem durch Kühlung. Gekühlt wird entweder mit Flusswasser, was die Flüsse spürbar erwärmt, oder mit Kühltürmen, was das Klima der Umgebung durch die austretende Feuchtigkeit belastet.

Wenn ein Reaktor abgestellt wird, entwickelt er weiterhin Wärme, die so genannte Nachzerfallswärme. Diese muss abgeführt werden,  sonst überhitzt sich der Kern und schmilzt (Kernschmelze). Verschiedene, voneinander unabhängige Kühl- und Notkühlsysteme sind dazu da, das zu verhindern. In Lucens, Harrisburg, Tschernobyl und Fukushima versagten diese Systeme.

„Kraftwerke mit hohen Fixkosten und geringen laufenden Kosten, wie z.B. Kernkraftwerke, müssen möglichst rund um die Uhr das ganze Jahr (8760 h) über unter Volllast laufen, um rentabel zu sein. Als Schwellenwert für Rentabilität von Kernkraftwerken gelten 8000 Volllaststunden pro Jahr. Im Jahr 2008 kamen die Kernkraftwerke in Deutschland durch den wachsenden Ökostrom im Schnitt auf nur noch 6820 Volllaststunden, für 2009 werden weniger als 6000 Stunden prognostiziert.“ 
(Daten aus: Bernhard Janzing: Eine klare Rechnung  [taz 02.05.09] )

http://www.uranstory.ch

Unter „Atommüll“ versteht man radioaktive Stoffe, die bei Tätigkeiten in der Atomtechnik, in der Industrie oder in der Medizin anfallen und nicht weiter verwendet werden können. Sie müssen ihrer Gefährlichkeit wegen speziell behandelt und speziell gelagert werden.

Der grösste Teil der radioaktiven Abfälle entsteht beim Uranabbau (80%), der Hauptanteil des Restes aus dem Betrieb von Atomkraftwerken (weltweit etwa 12'000 Tonnen/Jahr)* und nach deren Stilllegung. Industrie, Medizin und Forschung tragen nur einen geringen Teil zur Gesamtmenge bei. Mengenmässig der grösste Teil besteht aus schwach und mittel radioaktivem Müll, aber der hoch radioaktive Müll enthält den weitaus grössten Teil der Radioaktivität (> 90 %).

Atommüll wird in drei Kategorien unterteilt: schwach-, mittel- und hochradioaktiv.
Besonders strahlungsintensiv (hochradioaktiv) sind die abgebrannten Brennstäbe aus Atomreaktoren. Schwach- und mittelradioaktive Abfälle entstehen in Medizin und Industrie, aber auch in den Atomkraftwerken selber bei Reinigungs-, Reparatur- oder Abbrucharbeiten. 

Radioaktive Abfälle sind zum grössten Teil Feststoffe. Flüssigkeiten werden zur Lagerung verfestigt, gasförmige Abfälle werden teilweise am Ort ihrer Entstehung (Atomkraftwerk, Wiederaufarbeitungsanlage) über Hochkamine in die Umgebung entlassen.

Abgebrannte Brennelemente werden in der Schweiz zuerst in den Atomkraftwerken selber in den Abklingbecken und später im Zwischenlager (ZWILAG) bei Würenlingen oder in Wiederaufarbeitungsanlagen im Ausland gelagert.
Das Paul Scherrer Institut in Würenlingen betreibt die Sammelstelle für radioaktive Abfälle aus Medizin, Industrie und Forschung: das Bundeszwischenlager. Dort werden die radioaktiven Abfälle endlagerfähig verpackt und gelagert.

* Die IAEO überwachte 2012 etwa 42,2 Millionen Kubikmeter radioaktive Abfälle, davon 338'000 Kubikmeter hochradioaktive in den Kraftwerks- und Zwischenlagern aller Atomstaaten.

www.uranstory.ch 

www.nuclearwaste.info

Siehe Reaktortypen

Das Wort „Atom“ stammt vom griechischen „atomos“ (unteilbar) ab. Man betrachtete Atome früher als unteilbar. Dann entdeckte man (u.a. dank Arbeiten von Ernest Rutherford), dass Atome aus einem Kern und einer Hülle bestehen. Heute weiss man, dass sich auch die Atomkerne selber noch teilen lassen oder von selber teilen. Sie bestehen aus Nukleonen (= Kernbausteinen). 

Radioaktive Elemente mit sehr langer Halbwertszeit wie Radon oder Uran-238, sind heute noch in der Natur anzutreffen. Isotope mit kürzerer Halbwertszeit haben sich längst zerstrahlt und kommen in der Natur nicht mehr vor.

Künstliche Radioaktivität entsteht in Atomreaktoren durch Spaltung von Uran-235 oder Plutonium. In Hochtemperaturreaktoren kann auch Thorium gespalten werden.

Künstliche Radioaktivität

Nimmt beim Uran-235 ein Kern ein zusätzliches freies Neutron auf, so gerät der entstandene U-236-Kern in Schwingung und fällt auseinander, die entstehenden Spaltprodukte sind radioaktiv. Gleichzeitig werden zwei bis drei Neutronen frei, die anschliessend die Spaltung weiterführen können, eine Kettenreaktion ist im Gang. Bei der Atombombe spaltet sich auf diese Weise ein grosser Teil der Uran- oder Plutoniumkerne in Sekundenbruchteilen, im Atomreaktor sorgen Steuerstäbe (mit Bor oder Cadmium) dafür, dass die Spaltprozesse kontrolliert ablaufen. 

Uranspaltung geht so:

Ein Neutron mit der richtigen Geschwindigkeit trifft den Kern eines Uranatoms, dieser schluckt das Neutron, wird deshalb instabil und spaltet sich in zwei Teile auf, wobei Energie plus zwei oder drei neue Neutronen frei werden. Diese Neutronen spalten weitere Uranatome. Das ist  der Anfang einer Kettenreaktion bei der – wenn sie ungebremst verläuft – innert Sekunden im Prinzip das ganze Material gespalten und dabei eine ungeheure Energie frei wird. Als dieser Vorgang entdeckt wurde, stand gerade der zweite Weltkrieg vor der Tür und eine Reihe von Forschern bemerkte, dass sie über die Mittel verfügten für den ganz grossen Knall!
(aus Unterrichtseinheit Atomenergie, Göttingen 1982 und rororo, Hamburg 1979)

Die Spaltprodukte sind in ihrer Summe leichter als der ursprüngliche Atomkern, ein Teil der Masse hat sich nach der berühmten Formel von Albert Einstein (E = m ∙ c²) in Energie verwandelt.

Problematische Spaltprodukte, die in einem Leichtwasserreaktor entstehen sind vor allem Cäsium (reichert sich im Muskelgewebe an), Krypton (gelangt als Edelgas in die Lunge), Strontium (wird anstelle von Calcium in den Knochen abgelagert), Jod (reichert sich in der Schilddrüse an) und Plutonium (gelangt staubförmig als Alphastrahler in die Lunge und kann zur Waffenproduktion verwendet werden).

Natürliche Zerfallsprodukte von Uran-238

Das am meisten in der Natur vorkommende Uran-238 zerfällt allmählich in einer bestimmten Abfolge zu Blei-206, mit dessen Bildung die Zerfallsreihe ein Ende findet. In der folgenden Tabelle werden nacheinander die Zerfallsprodukte des Uran-238 aufgelistet. Zudem veranschaulicht die Tabelle, wie lange es dauern kann, bis radioaktives Material vollkommen zerfallen ist.
Als Beispiel wird eine Masse von einem Kilogramm Uran-238 vorausgesetzt. 
Der erste Tabelleneintrag enthält daher die Hälfte gemäß der Halbwertszeit in einer Zerfallsperiode. 
Zu bemerken ist, dass es sich dabei um einen Würfel von 3,75 cm Kantenlänge handelt, der ein für übliche Relationen des täglichen Lebens unvorstellbares Gewicht von einem Kilogramm auf die Waage bringt. Umgekehrt bedeutet das, dass ein typisches Tetrapak mit einem Volumen von einem Liter stolze 19 Kilogramm wiegen würde, wäre es mit Uran-238 statt mit Wasser gefüllt.


Man kann es sich im Grunde sparen, die vielen Zerfallszeiten zu addieren und zu schätzen, wann das Material restlos zerfallen sein wird. Solange der Erde das Ende durch die Sonne bereitet wird, da sie sich zum roten Riesen aufblähen wird - solange die Brenndauer der Sonne noch weitere 4,5 Milliarden Jahre betragen soll, steht fest: Es wird niemals eine Erde ohne radioaktives Material geben - die Frage ist nur, wo es verblieben ist.
Quelle: Enzyklopädia Coniurationis (www.Ask1.org)

Weiter: 
Atombomben
www.uranstory.ch

Siehe Sprache der Atomwirtschaft

Von der Uranmine bis zur Endlagerung wird das Uran in vielen Etappen über weite Strecken transportiert. Dabei ergeben sich vom relativ wenig radioaktiven Uranerz bis zum hochradioaktiven Atommüll ganz unterschiedliche Bedingungen. Pro 1’300-Megawatt-Atomkraftwerk werden vom Uranbergwerk über alle Zwischenstationen bis zur Endlagerung, durchschnittlich pro Jahr 1'000 Tonnen radioaktives Material transportiert. Abgebrannte Brennelemente machen dabei etwa 32 Tonnen aus. Der weitaus grösste Teil der Transporte erfolgt auf der Schiene.

Der Weg des Urans, von der Grube bis zum Endlager:
Uranerzgrube (Uranerz) → Uranmühle (Yellowcake) → Konversionsanlage (aus Uranoxid U3O8 wird Uranhexafluorid UF6) → Anreicherungsanlage (Gehalt an U-235 von 0,7 % auf 3 bis 5 % erhöht) → Brennelemente-Fertigung → Atomkraftwerk → Abklingbecken → Wiederaufarbeitung oder Zwischenlager → Endlager (geologisches Langzeitlager)

Beim Transport von radioaktivem Material sind strenge Sicherheitsvorschriften zu beachten. Die Transporte haben so zu erfolgen, dass

• sich im Innern des Behälter keine kritische Masse spaltbaren Materials bilden kann
• keine spaltbaren oder giftige Materialien entweichen können
• der Grenzwert für erlaubte Strahlung nach aussen nicht überschritten wird
• die beim Nachzerfall entstehende Wärme sicher abgeführt wird.

Castorbehälter 

Radioaktives Material wird in Castorbehältern transportiert. „Castor“ ist die Abkürzung für „cask for storage and transport of radioactive materials“. Der Name Castor ist auch zusammen mit Pollux als Zwillingspaar aus den „Sagen des klassischen Altertums“ bekannt.

Castorbehälter bestehen aus einem in einem Stück gegossenen speziellen Gusseisenzylinder.
Sie sind 4 bis 6 Meter lang, 2,5 Meter breit, haben eine Wandstärke von 45 cm und ein Gewicht zwischen 112 und 125,6 Tonnen, inklusive etwa 10 Tonnen abgebrannter Brennelemente. Verschlossen werden sie mit zwei durch eine Neutronen-Moderatorplatte getrennte Deckel und einer Schutzplatte gegen Feuchtigkeit und Staub. Ein Castorbehälter kostet um die 1,5 Millionen Euro.

Castorbehälter dienen nicht nur zum Transport sondern auch zur Lagerung von Atommüll in so genannten „Zwischenlagern“. Diese Behälter haben folgende Sicherheitsanforderungen zu erfüllen: 

• Aufprall aus 9 Meter Höhe auf Beton (48 km/h Aufprallgeschwindigkeit)
• Aufprall aus 1 Meter Höhe auf einen 15 Zentimeter dicken Stahldorn
• 30 Minuten Feuer von 800 Grad
• Druck von 20 Meter Wassertiefe (über acht Stunden)
• Druck von 200 Meter Wassertiefe (über eine Stunde)

Die Behälter werden zusätzlich folgenden Tests unterzogen:

• Sturz aus 40 Meter auf eine Autobahn
• Sturz eines auf -40° durchgekühlten Behälters aus 9 Meter Höhe
• 30 Minuten Feuer von 1'200 Grad
• Explosion eines Tanklastwagens mit 5 Tonnen Propangas direkt neben einem Behälter
• Aufprall eines Personenzuges bei 130 km/h auf die Längsseite
• Abwurf eines massstabgetreuen Behälters aus 800 Meter
• Beschuss eines Behälters mit einer Flugzeug-Turbinenwelle von einer Tonne Gewicht mit 1050 km/h. 

Nach diesen Tests müssen die Behälter absolut staub-, gas- und wasserdicht sein. Ausserdem dürfen die eingeschlossenen Brennelemente nicht beschädigt werden.

3. März 2011, 11.30 Uhr. Castorbehälter mit Atommüll auf der Fahrt durch Basel. 
Foto Wendel Hilti, Basel

Siehe Reaktorunfälle

Auslöser für die Entwicklung von Atomwaffen war ein Brief von Albert Einstein an den damaligen US-Präsidenten Franklin D. Roosevelt, in dem er 1939 die Befürchtung äusserte, Hitler-Deutschland könnte eine Atombombe bauen: „Es ist absehbar, dass extrem wirkungsvolle Bomben neuen Typs konstruiert werden können.“

1942 bgannen die Amerikaner mit den Vorbereitungen zum  Bau einer Atombombe. 

In der Folge wurden weltweit nach Nagasaki und Hiroshima 2‘053 Atombomben zu Testzwecken gezündet, 1‘039 davon von den Amerikanern. Der letzte Atom-Test fand 2016 in Nordkorea statt, die USA, Grossbritannien, Frankreich, UdSSR, China, Indien und Pakistan hatten  die Tests in den Neunzigerjahren eingestellt.

Das US Atomwaffen-Arsenal

<Die Atombomben des Typs B61 sind die weltweit am weitesten verbreiteten A-Waffen der USA. Rund 180 sind als „taktische Atomwaffen“ in Grossbritannien, Belgien, den Niederlanden, Deutschland und in der Türkei stationiert. Am 1. August 2016 gab die National Nuclear Security Administration bekannt, dass alle B61-Atomwaffen modernisiert und ersetzt würden. Das US-Congressional Budget Office bezifferte die Kosten für das Upgrade und den Unterhalt der US-Atomwaffen im Zeitraum von 2014 bis 2023 auf 348 Milliarden Dollar.> (Infosperber vom 5. August 2016)

Atomwaffenarsenal

Quelle: Friedenszeitung Nr. 11, Dezember 2014

Weiter:
Atomwaffensperrvertrag 

Unfälle mit Atomwaffen 

„Der Vertrag über die Nichtverbreitung von Kernwaffen, bekannter unter dem Namen Atomwaffensperrvertrag (englisch Nuclear Non-Proliferation Treaty NPT) wurde am 1. April 1968 unterzeichnet, mitten im Kalten Krieg. Er sollte die Verbreitung von Atomwaffen und Nukleartechnologie verhindern und die Mitglieder zur Abrüstung verpflichten, gestand aber zugleich allen Unterzeichnerstaaten das Recht zur friedlichen Nutzung der Atomenergie zu.

Der Vertrag unterscheidet zwischen Staaten, die Kernwaffen besitzen und weiterhin darüber verfügen dürfen (USA, Russland, Grossbritannien, China und Frankreich) und Staaten, die keine Kernwaffen besitzen. In Artikel III des Vertrages wird festgehalten, dass Staaten, die nicht offiziell im Besitz von Atomwaffen sind, nur dann Nukleartechnik und -material erwerben dürfen, wenn die IAEO vor Ort prüfen darf, dass das jeweilige Atomprogramm ausschliesslich friedlichen Zwecken dient.

Eine solche Unterscheidung ist völkerrechtlich einzigartig, da im Prinzip alle souveränen Staaten gleich behandelt werden müssen; sie ist jedoch laut Vertrag nicht endgültig. Viele Nuklearstaaten akzeptieren die strengen Weiterverbreitungsverbote nur unter der Bedingung, dass die Atomwaffenbesitzer ihre eigenen Abrüstungszusagen einhalten. Doch hier gibt es keine Fortschritte. Hans Blix, von 1981 bis 1997 Generaldirektor der IAEO, plädiert daher für einen neuen Vertrag, der die Produktion waffenfähigen Nuklearmaterials untersagt, und für eine allgemeine Anwendung des Atomwaffensperrvertrags unter der Bedingung, dass die Kernwaffenstaaten mit gutem Beispiel vorangehen.

Israel, Indien und Pakistan haben den Vertrag nicht unterzeichnet. Sie haben Atomwaffen hergestellt und werden weiterhin als Handelspartner für zivile Atomprojekte anerkannt.“
(aus LE MONDE diplomatique, Dezember 2012)

Bis 2015 haben 190 Staaten den Atomwaffensperrvertrag unterzeichnet. Zu den Nichtunterzeichnerstaaten gehören Indien und Pakistan, beide im Besitz von Atomwaffen, sowie Israel, das den Besitz solcher Waffen weder bestätigt noch dementiert. Nordkorea ist 1985 dem Vertrag beigetreten, hat aber 2003 den Austritt erklärt. Nach eigenen Angaben hat Nordkorea seit 2006 drei erfolgreiche Tests mit Atomwaffen durchgeführt.

Der Atomwaffensperrvertrag sieht vor, dass alle fünf Jahre eine Überprüfungskonferenz stattfindet. Die erste fand 1975 unter Teilnahme von 91 Staaten statt, 2010 mit 172 Staaten. Seit 1975 wurden die Konferenzen wie vorgesehen im Fünfjahres-Rhythmus durchgeführt, die neunte 2015 in New York.

Weiter:
Atombomben
Atomwaffen