Stefan f l Gergely - stefan m. gergely

5. Atomkraftwerke, Wiederaufbereitung und
Endlagerung
Die Stromerzeugung aus Kernenergie beruht auf künstlich herbeigeführten
Prozessen der Kernspaltung. Zum Verständnis dieses Vorgangs
sind einige Begriffe zu erklären. Atome bestehen aus einem Atomkern
und einer Hülle aus elektrisch geladenen Elektronen. Der Kern ist aus
Neutronen und Protonen zusammengesetzt. Beide haben etwa die gleiche
Masse. Protonen sind positiv geladen, Neutronen haben keine elektrische
Ladung. Jedes chemische Element wie beispielsweise Natrium,
Kohlenstoff oder Sauerstoff besteht aus Atomen mit einer bestimmten
Anzahl von Protonen im Kern. Diese Zahl heißt Ordnungszahl; sie bestimmt
die chemischen Eigenschaften des betreffenden Elements. In der
Natur kommen insgesamt 92 Elemente vor. Sie unterscheiden sich
durch die Ordnungszahl und reichen vom Wasserstoff mit einem Proton
bis zum Uran mit 92 Protonen. Nicht alle Atome eines Elements besitzen
jedoch die gleiche Anzahl von Neutronen (da diese nicht elektrisch
geladen sind, verhalten sich Atome mit gleicher Zahl von Protonen,
aber verschiedener Neutronenzahl, chemisch gleich). Die Anzahl
der Neutronen ergibt zusammen mit jener der Protonen die Masse des
Kerns und damit seine Massenzahl. Atome mit gleicher Ordnungszahl,
aber verschiedener Massenzahl, werden Isotope eines Elements genannt.
Beispielsweise hat das chemische Element Kohlenstoff sechs Protonen
und sechs Neutronen und wird daher als C-12 bezeichnet; daneben
gibt es aber auch Kohlenstoff C-13, das heißt ein Isotop mit sechs
Protonen und sieben Neutronen im Kern, sowie C-14, also mit acht
Neutronen je Atomkern.
Nicht immer sind die Protonen und Neutronen in einem Kern so angeordnet,
daß dieser stabil ist. Zahlreiche Isotope sind unbeständig und
zerfallen daher nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten in Bmchstücke, solange
bis diese stabil sind. Bei diesen Zerfallsprozessen wird Energie in
Form von radioaktiver Strahlung frei. Instabile Isotope werden deshalb
auch als radioaktive Isotope, ihre Kerne als Radionuklide bezeichnet
Bei derartigen Kemumwandlungen werden Elektronen oder Heliumkerne,
die aus zwei Protonen und zwei Neutronen bestehen, sowie
Gammastrahlen frei. Nimmt man nun aber Atomkerne gezielt unter Beschüß,
so tritt ein weiterer Prozeß ein, die sogenannte .Kernspaltung.
Wenn beispielsweise der Kern des Urans U-235 mit Neutronen beschossen
wird, entsteht das Uranisotop U-236; dieses zerfällt anschließend in
zwei annähernd gleichschwere Kerne. Bei diesem Vorgang wird sehr
viel Energie frei und beim Zerfall in Spaltprodukte entstehen weitere
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