Neles / Pistner Kernenergie

Eine Technik für die Zukunft?
1. Auflage 2012
ISBN: 978-3-642-24329-5
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 237 Seiten

Reihe: Technik im Fokus

Knapp und klar arbeitet der Autor die Grundlagen zum Verständnis der Kernenergie heraus und ermöglicht Lesern damit einen leichten Einstieg ins Thema. Dabei vermittelt er nicht nur die technisch-wissenschaftlichen Grundlagen in allgemein verständlicher und umfassender Weise, sondern befasst sich auch mit den gesellschaftspolitischen Fragen der Sicherheit, der Entsorgung und der nuklearen Abrüstung. Der Band bietet die Möglichkeit, die aktuellen Entwicklungen nach der Reaktorkatastrophe in Fukushima einzuordnen und zu reflektieren.

Dr. Christoph Pistner, u.a. Mitglied im Facharbeitskreis Probabilistische Sicherheitsanalysen (PSA); Vorstandsmitglied im Forschungsverbund Naturwissenschaft, Abrüstung und internationale Sicherheit (FONAS); Mitglied im Ausschuss Anlagen- und Systemtechnik (AST) der Reaktor-Sicherheitskommission (RSK)

Autoren/Hrsg.

Pistner, Christoph

Neles, Julia

Inhaltsverzeichnis

1;Einleitung;6
2;Liste der Autoren;9
3;Inhaltsverzeichnis;10
4;1 Rückblick - Von den Anfängen bis heute;15
4.1;1.1 Kurze Geschichte der Kernenergie;16
4.2;1.2 Kernenergie in Deutschland - Entwicklung und Ausstieg;19
4.3;1.3 Der gesellschaftliche Diskurs um die Kernenergie;23
4.4;1.4 Bestand und Alter der heutigen Kernkraftwerke;30
4.5;Weiterführende Literatur;33
5;2 Energie der Kerne - Physikalische Grundlagen der Kernenergienutzung;34
5.1;2.1 Physikalische Kräfte;35
5.2;2.2 Aufbau des Atoms;35
5.3;2.3 Kernmassen und Bindungsenergie;38
5.4;2.4 Kernspaltung;42
5.5;2.5 Kettenreaktion;44
5.6;2.6 Moderation von Neutronen;47
5.7;2.7 Energiefreisetzung bei der Kernspaltung;49
5.8;2.8 Spaltprodukte, Plutonium und Transurane;50
5.9;Weiterführende Literatur;52
6;3 Radioaktivität - Strahlung und ihre Folgen für den Menschen;53
6.1;3.1 Arten der Strahlung und ihre Entstehung;54
6.1.1;3.1.1 Alpha-Strahlung;56
6.1.2;3.1.2 Beta-Strahlung;59
6.1.3;3.1.3 Gamma-Strahlung;60
6.1.4;3.1.4 Neutronen-Strahlung;61
6.1.5;3.1.5 Weitere Strahlungsarten;62
6.2;3.2 Strahlendosis und biologische Wirkung;63
6.2.1;3.2.1 Dosisgrößen;63
6.2.2;3.2.2 Wirkungspfade;65
6.2.3;3.2.3 Strahlenwirkung;67
6.2.4;3.2.4 Strahlenrisiko;70
6.3;Weiterführende Literatur;73
7;4 Funktionsweise - Von Kernreaktoren und Reaktorkonzepten;75
7.1;4.1 Charakterisierung von Reaktorkonzepten;76
7.2;4.2 Leichtwasserreaktoren;77
7.2.1;4.2.1 Druckwasserreaktoren;77
7.2.2;4.2.2 Siedewasserreaktoren;83
7.3;4.3 Weitere Reaktortypen;85
7.3.1;4.3.1 Schwerwassermoderierte Reaktoren;85
7.3.2;4.3.2 Gasgekühlte, graphitmoderierte Reaktoren;86
7.3.3;4.3.3 Leichtwassergekühlte, graphitmoderierte Reaktoren;87
7.3.4;4.3.4 Schnelle Brüter;88
7.4;4.4 Radioaktivität im Kernkraftwerk;90
7.5;4.5 Fortgeschrittene Reaktorkonzepte;93
7.6;4.6 Zukünftige Reaktortypen;94
7.6.1;4.6.1 Hochtemperaturreaktoren;95
7.6.2;4.6.2 Generation IV;97
7.7;Weiterführende Literatur;101
8;5 Reaktorsicherheit - Sicherheitskonzepte und Unfallrisiko;102
8.1;5.1 Nachzerfallswärme und Kernschmelzproblematik;103
8.2;5.2 Drei Schutzziele;105
8.3;5.3 Barrieren;106
8.4;5.4 Sicherheitsebenen;107
8.5;5.5 Das Sicherheitssystem;112
8.6;5.6 Grundprinzipien der Konstruktion;119
8.7;5.7 Besondere Aspekte der Reaktorsicherheit;122
8.7.1;5.7.1 Alterung;122
8.7.2;5.7.2 Mensch - Technik - Organisation;123
8.7.3;5.7.3 Terrorismus und Kriegsfolgen;125
8.8;5.8 Maßnahmen bei Unfällen;126
8.9;Weiterführende Literatur;131
9;6 Tschernobyl und Fukushima - Unfallablauf und Konsequenzen;132
9.1;6.1 Der Reaktorunfall in Tschernobyl;133
9.1.1;6.1.1 RBMK-Reaktoren und ihre Besonderheiten;133
9.1.2;6.1.2 Unfallablauf und Ursachen;134
9.2;6.2 Die Folgen von Tschernobyl;136
9.3;6.3 Der Reaktorunfall in Fukushima;137
9.3.1;6.3.1 Aufbau der Anlage;137
9.3.2;6.3.2 Unfallablauf und Ursachen;140
9.3.3;6.3.3 Zustand nach einem Jahr;143
9.4;6.4 Radiologische Auswirkungen von Fukushima;145
9.4.1;6.4.1 Die ersten Tage nach dem Unfall;145
9.4.2;6.4.2 Eintrag radioaktiver Stoffe in den Pazifik;148
9.4.3;6.4.3 Kontaminationen von Trinkwasser und Lebensmitteln;149
9.4.4;6.4.4 Die Zukunft der Region Fukushima;150
9.5;6.5 Fazit;152
9.6;Weiterführende Literatur;153
10;7 Urangewinnung - Von der Mine bis ins Kraftwerk;154
10.1;7.1 Herkunft und Bedarf an Natururan;155
10.2;7.2 Verfahren der Urangewinnung;159
10.3;7.3 Weiterverarbeitung und Anreicherung;160
10.4;7.4 Umwelteffekte;163
10.4.1;7.4.1 Tailings;164
10.4.2;7.4.2 Abraumhalden und Gruben;166
10.4.3;7.4.3 Prozessanlagen;167
10.4.4;7.4.4 Umwelteffekte der In-situ-Laugung;168
10.5;7.5 „Die Wismut“ in Deutschland;169
10.6;Literatur;170
11;8 Radioaktive Abfälle - Vom Kraftwerk bis zur Endlagerung;171
11.1;8.1 Abfallklassifizierungen;172
11.2;8.2 Radioaktive Abfälle aus Kernkraftwerken;174
11.3;8.3 Radioaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung;177
11.4;8.4 Behandlung und Zwischenlagerung;179
11.5;8.5 Endlagerung;182
11.5.1;8.5.1 Ziele, Prinzipien und Funk-tionsweise;182
11.5.2;8.5.2 Endlagerprojekte in Deutschland;184
11.5.3;8.5.3 Endlager Konrad - Annahmebedingungen;187
11.5.4;8.5.4 Der Standort Gorleben;189
11.5.5;8.5.5 Endlager für wärmeentwickelnde Abfälle in Deutschland;190
11.5.6;8.5.6 Interna-tionaler Stand;191
11.5.7;8.5.7 Alternativen zur Endlagerung;194
11.6;Weiterführende Literatur;197
12;9 Kernwaffen - Das Zusammenspiel von Kernenergienutzung und Atombombe;198
12.1;9.1 Kernenergie und Kernwaffen;199
12.1.1;9.1.1 Nukleare Nichtverbreitung;199
12.1.2;9.1.2 Überwachung ziviler Nuklearenergienutzung;201
12.1.3;9.1.3 Dual-Use;203
12.2;9.2 Kernwaffenrelevante Materialien;205
12.2.1;9.2.1 Hochangereichertes Uran;205
12.2.2;9.2.2 Plutonium;206
12.3;9.3 Die Funk-tionsweise von Kernwaffen;207
12.4;9.4 Pfade zur Bombe;210
12.4.1;9.4.1 Urananreicherung und Bestände;211
12.4.2;9.4.2 Plutoniumproduk-tion und Bestände;213
12.5;9.5 Perspektiven der nuklearen Nichtverbreitung;215
12.6;Literatur;217
13;10 Die Zukunft der Kernenergie - Kosten, Klimaschutz und internationale Entwicklungen;218
13.1;10.1 Die Kosten der Kernenergie;219
13.1.1;10.1.1 Investi-tionskosten;220
13.1.2;10.1.2 Weitere Kostenfaktoren;222
13.2;10.2 Das Argument des Klimaschutzes;225
13.3;10.3 Konsequenzen aus Fukushima;229
13.4;Weiterführende Literatur;232
14;Stichwortverzeichnis;234