Ein einziges Kilogramm Uran produziert etwa 2 Millionen Mal mehr Energie als 1 Kilogramm Kohle. Manche mögen das für eine spektakuläre Leistung halten, da man dafür kein Uran erhitzen muss; es erwärmt sich durch einen Prozess namens Spaltung. Kernreaktoren bewirken, dass Atome in einigen Materialien gespalten werden, wodurch die in diesen Atomen gespeicherte Energie freigesetzt wird. Obwohl die Vorteile der Kernenergie zahlreich sind, gibt es auch Nachteile, die berücksichtigt werden müssen. Sie kennen vielleicht den Atommüll, der bei der Kernspaltung entsteht, aber das ist nur einer der Nachteile der Atomstromerzeugung.
Kernreaktor-Grundlagen
Der Kern eines Kernreaktors beherbergt Tausende von Metallstäben, die Uranbrennstoff enthalten. Bei fortschreitender Spaltung setzt der Brennstoff Wärme frei, die das Wasser um die Stäbe herum zum Sieden bringt, Dampf erzeugt und eine Turbine dreht, die Strom erzeugt. Ein Atomkraftwerksunfall kann gefährliche Strahlung freisetzen, die Mensch und Umwelt schädigt. Auch wenn die Nuclear Regulatory Commission den Betrieb und den Bau der Anlage genau überwacht, sind nukleare Pannen immer noch möglich und sind aufgetreten.
Countdown zum Meltdown: Historische Unfälle
Der Kernreaktor Three Mile Island in Pennsylvania erlebte 1979 eine teilweise Kernschmelze. Eine Kernschmelze tritt auf, wenn ein Reaktorkern überhitzt und radioaktiver Brennstoff austritt. Wenn dieser heiße Brennstoff durch Barrieren schmilzt, die ihn im Inneren halten sollen, könnte radioaktives Material in den Bereich außerhalb des Reaktors entweichen. Seit dem Vorfall auf Three Mile Island wurden die Sicherheitsmaßnahmen verschärft. 1986 schickte ein Reaktor in Tschernobyl radioaktives Material bis nach Schweden, und weite Teile der umliegenden Region gelten noch heute als unbewohnbar. In jüngerer Zeit kam es im japanischen Kernkraftwerk Fukushima zu drei Explosionen von Reaktorgebäuden und drei Kernschmelzen, nachdem ein Erdbeben und ein Tsunami das Land im Jahr 2011 erschütterten. Der Unfall verseuchte Luft, Wasser, Häuser und Bauernhöfe und vertrieb 160.000 Menschen. Im Jahr 2015 wurden an nordamerikanischen Küsten extrem niedrige Strahlungswerte durch das Unglück von Fukushima registriert. Im April 2015 galt die Strahlung nicht als hoch genug, um das Leben im Meer oder den Menschen erheblich zu bedrohen.
Wenn W-A-S-T-E "Ärger" buchstabiert
Strom aus dem Kernkraftwerk an die Kunden ist die gute Nachricht; Die schlechte Nachricht – Atommüll – liegt in sicheren Lagerstätten im ganzen Land. Alle amerikanischen Kernkraftwerke produzieren jährlich zusammen etwa 2.000 Tonnen radioaktiven Abfall. Sie können diesen Abfall nicht einfach auf eine Deponie werfen, denn Strahlung kann Lebewesen und der Umwelt schaden. Es können Tausende von Jahren vergehen, bis Plutonium und einige andere Elemente in diesem Abfall ihre Radioaktivität verlieren. Es ist auch teuer und riskant, Atommüll über öffentliche Straßen zu seinem endgültigen Bestimmungsort zu transportieren. Trotz anhaltender Bemühungen und Ausgaben von 10 Milliarden US-Dollar ist der Bau des geplanten Zentrallagers des Landes am Yucca Mountain in Arizona noch nicht genehmigt. Ab April 2015 sind die USA noch auf verstreute Zwischenlager angewiesen.
Preisnachteile der Kernenergie
Der Bau neuer Kernkraftwerke ist aus mehreren Gründen teuer. Um einen großen Kernreaktor zu bauen, braucht man Tausende von Komponenten, Tausende von Arbeitern, teure Materialien, wie z B. aus hochwertigem Stahl, und Systeme, die den Reaktor mit Belüftung, Kühlung, Kommunikation und Strom versorgen. Nach Angaben der Union of Concerned Scientists beliefen sich die Kosten für ein Atomkraftwerk im Jahr 2008 auf rund 9 Milliarden US-Dollar. Die UCS schätzte, dass die Steuerzahler, wenn die im Jahr 2009 vorgeschlagenen Pläne umgesetzt worden wären, mit bis zu 1,6 Billionen Dollar am Haken gewesen wären. Designmethoden aus der Zeit nach dem Kalten Krieg sind einer der größten Nachteile der Atomstromerzeugung, und deshalb kosten Anlagen so viel. Da ältere Designs nicht standardisiert waren, passten die Bauherren neue Anlagen auf ihre eigene Weise an. Als die Anlagen größer wurden, stiegen auch ihre Kosten, da sie teurere Materialien benötigten. Neuere modulare Konstruktionen, die Massenmaterialien verwenden, könnten die Kosten für den Anlagenbau senken. Kernkraftwerke sind nach dem Bau relativ kostengünstig zu betreiben.