Kernreaktoren und Kraftwerke haben komplexe Sicherheitsmerkmale
Eine unkontrollierte Kernreaktion in einem Kernreaktor könnte zu einer weit verbreiteten Kontamination von Luft und Wasser führen., Das Risiko, dass dies in Kernkraftwerken in den Vereinigten Staaten geschieht, ist aufgrund der vielfältigen und redundanten Barrieren und Sicherheitssysteme in Kernkraftwerken, der Schulung und Fähigkeiten der Reaktorbetreiber, der Test-und Wartungsaktivitäten sowie der regulatorischen Anforderungen und der Aufsicht der US Nuclear Regulatory Commission gering. Ein großes Gebiet rund um ein Kernkraftwerk wird von bewaffneten Sicherheitsteams eingeschränkt und bewacht. US-Reaktoren haben auch Containment-Schiffe, die entworfen sind, um extreme Wetterereignisse und Erdbeben zu widerstehen.,
Ein containment-Kuppel auf einem Kernreaktor
Quelle: Stock-Fotografie – (urheberrechtlich)
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Kernreaktoren in den Vereinigten Staaten können große Betonkuppeln haben, die den Reaktor bedecken. Eine Containment-Struktur ist erforderlich, um versehentliche Freisetzung von Strahlung zu enthalten. Nicht alle Kernkraftwerke haben Kühltürme. Einige Kernkraftwerke verwenden Wasser aus Seen, Flüssen oder dem Ozean zur Kühlung.,
Kernkraftwerke erzeugen keine direkten Kohlendioxidemissionen
Im Gegensatz zu fossilen Kraftwerken erzeugen Kernreaktoren während des Betriebs keine Luftverschmutzung oder Kohlendioxid. Die Prozesse zum Abbau und zur Raffination von Uranerz und zur Herstellung von Reaktorbrennstoff erfordern jedoch große Energiemengen. Kernkraftwerke haben auch große Mengen an Metall und Beton, die große Mengen an Energie benötigen, um herzustellen., Wenn fossile Brennstoffe für den Abbau und die Raffination von Uranerz verwendet werden oder wenn beim Bau des Kernkraftwerks fossile Brennstoffe verwendet werden, könnten die Emissionen aus der Verbrennung dieser Brennstoffe mit dem Strom in Verbindung gebracht werden, den Kernkraftwerke erzeugen.
Kernenergie erzeugt radioaktiven Abfall
Ein großes Umweltproblem im Zusammenhang mit Kernenergie ist die Erzeugung radioaktiver Abfälle wie Uranmühlen, abgebrannter (gebrauchter) Reaktorbrennstoff und anderer radioaktiver Abfälle. Diese Materialien können für Tausende von Jahren radioaktiv und gefährlich für die menschliche Gesundheit bleiben., Radioaktive Abfälle unterliegen besonderen Vorschriften, die ihre Handhabung, ihren Transport, ihre Lagerung und Entsorgung zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt regeln. Die US Nuclear Regulatory Commission (NRC) regelt den Betrieb von Kernkraftwerken.
Radioaktive Abfälle werden als schwach-oder hochradioaktive Abfälle eingestuft. Die Radioaktivität dieser Abfälle kann von etwas höheren als natürlichen Hintergrundwerten, wie zum Beispiel bei Uranmühlen, bis hin zu der viel höheren Radioaktivität von gebrauchtem (abgebranntem) Reaktorbrennstoff und Teilen von Kernreaktoren reichen., Die Radioaktivität von Atommüll nimmt mit der Zeit durch einen als radioaktiver Zerfall bezeichneten Prozess ab. Die Zeit, die benötigt wird, um die Radioaktivität von radioaktivem Material auf die Hälfte seines ursprünglichen Niveaus zu senken, wird als radioaktive Halbwertszeit bezeichnet. Radioaktive Abfälle mit kurzer Halbwertszeit werden häufig vor der Entsorgung vorübergehend gelagert, um potenzielle Strahlendosen für die Arbeiter zu reduzieren, die den Abfall behandeln und transportieren. Dieses Speichersystem reduziert auch die Strahlungswerte an Entsorgungsstätten.,
Volumenmäßig weist der größte Teil der Abfälle im Zusammenhang mit der Kernenergieindustrie eine relativ geringe Radioaktivität auf. Uranmühlen-Tailings enthalten das radioaktive Element Radium, das zerfällt, um das radioaktive Gas Radon zu erzeugen. Die meisten Uranmühle Tailings sind in der Nähe der Verarbeitungsanlage platziert, oder Mühle, wo sie herkommen. Uranmühlen-Tailings sind mit einer Dichtungsbarriere aus Material wie Ton bedeckt, um zu verhindern, dass Radon in die Atmosphäre entweicht. Die Dichtbarriere wird von einer Schicht Erde, Gesteinen oder anderen Materialien bedeckt, um eine Erosion der Dichtbarriere zu verhindern.,
Die anderen Arten von niederradioaktiven Abfällen sind Werkzeuge, Schutzkleidung, Wischtücher und andere Einwegartikel, die in Kernbrennstoffverarbeitungsanlagen und Kernkraftwerken mit geringen Mengen radioaktiven Staubs oder Partikeln kontaminiert werden. Diese Materialien unterliegen besonderen Vorschriften für ihre Handhabung, Lagerung und Entsorgung, so dass sie nicht in Kontakt mit der äußeren Umgebung kommen.
Hochradioaktive Abfälle bestehen aus bestrahltem oder abgebranntem Kernreaktorbrennstoff (d. H. Brennstoff, der für die Stromerzeugung nicht mehr nützlich ist)., Der abgebrannte Reaktorbrennstoff ist in fester Form, bestehend aus kleinen Brennstoffpellets in langen Metallrohren, Stäben genannt.
Lagerung abgebrannter Reaktorbrennstoffe und Stilllegung abgebrannter Reaktor
Baugruppen abgebrannter Reaktorbrennstoffe sind hoch radioaktiv und müssen zunächst in speziell entwickelten Wasserbecken gelagert werden. Das Wasser kühlt den Kraftstoff und wirkt als Strahlungsschutz. Abgebrannte Reaktorbrennstoffanordnungen können auch in speziell entwickelten Trockenlagerbehältern gelagert werden., Immer mehr Reaktorbetreiber lagern ihre älteren abgebrannten Brennstoffe nun in Trockenlagern mit speziellen Beton-oder Stahlbehältern im Freien mit Luftkühlung. Die Vereinigten Staaten verfügen derzeit nicht über eine dauerhafte Entsorgungseinrichtung für hochradioaktiven Atommüll.
Wenn ein Kernreaktor nicht mehr in Betrieb ist, muss er stillgelegt werden. Bei der Stilllegung werden der Reaktor und alle radioaktiven Geräte sicher aus dem Betrieb genommen und die Radioaktivität auf ein Niveau reduziert, das eine andere Nutzung des Grundstücks ermöglicht. USA., Die Nuclear Regulatory Commission hat strenge Regeln für die Stilllegung von Kernkraftwerken, die die Bereinigung radioaktiv kontaminierter Kraftwerkssysteme und-strukturen und die Entfernung des radioaktiven Brennstoffs beinhalten.
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