Untergraben Sie das Gesetz „Ohne Wasser kann ich nicht leben“! In Zukunft wird mit der vierten Generation der Atomkraft gerechnet!

Die menschliche Entwicklung ist untrennbar mit Energie verbunden, und Energieeinsparung und Nachhaltigkeit sind auch die Ziele der zukünftigen Energieentwicklung. In der Forschungsreihe zu Kernreaktoren der vierten Generation gibt es ein Modell, auf das man gespannt sein darf. Sein Kernbrennstoff ist Thorium statt Uran. Der Abbau ist nicht nur einfacher, sondern auch sicherer und umweltfreundlicher.

Derzeit nutzen etwa 60 % aller Kernkraftwerke weltweit die Druckwasserreaktortechnologie. Kernkraftwerke erzeugen Elektrizität, indem sie durch die Spaltung von Elementen Energie freisetzen. Konkret erzeugt der Kernbrennstoff durch eine Kettenreaktion kontinuierlich Spaltwärme, die durch Wasser abgeführt wird, das zu Dampf erhitzt wird. Der Dampf treibt die Dampfturbine zur Stromerzeugung an und das Wasser übernimmt zudem eine Kühlfunktion. Dieser Zyklus setzt sich fort. Um jedoch die Stromerzeugungseffizienz der Dampfturbine zu verbessern, ist es nicht kosteneffizient, die Temperatur zu senken. Aber Wasser siedet unter Normaldruck bei 100 °C, also müssen wir das Wasser unter Druck setzen, um seinen Siedepunkt zu erhöhen. Daher stammt auch der Name Druckwasserreaktor.

Eine Arbeitsumgebung mit hohem Druck und hoher Strahlung stellt sicherlich sehr hohe Anforderungen an die Materialien, unter normalen Umständen gibt es jedoch kein Problem. Die Konstrukteure haben viele Extremsituationen bedacht und verschiedene Gegenmaßnahmen vorgesehen. Doch egal, wie gut die Konstruktion auch ist, sie kann den wiederholten Auswirkungen von Naturkatastrophen und von Menschen verursachten Unglücken nicht standhalten.

Die menschliche Entwicklung ist untrennbar mit Energie verbunden. Jetzt legen wir Wert auf Energieeinsparung und Emissionsreduzierung. In absehbarer Zukunft wird die fossile Energie zwangsläufig verschwinden, aber wer wird die Nachfolge antreten? Die Kernenergie scheint derzeit die vielversprechendste Energiequelle für die Nachfolge zu sein, doch sich auf die bisherigen Kernreaktoren zu verlassen, dürfte nicht ausreichen.

In der aktuellen Forschungsreihe zu Kernreaktoren der vierten Generation gibt es einen, auf den man sich freuen darf: den Thorium-basierten Flüssigsalzreaktor TMSR. Wie der Name schon sagt, besteht sein Kernbrennstoff aus Thorium und nicht aus Uran, und er verwendet Thoriumfluorid als Kühlmittel und Brennstoff. Da Thorium selbst keine Kettenreaktion auslösen kann, werden Neutronen benötigt, um Thorium 232 zu bombardieren und es in Uran 233 umzuwandeln. Uran 233 kann eine Kettenreaktion auslösen und auch als Neutronenquelle dienen, um Thorium 232 kontinuierlich zu bombardieren und so seine Ausbreitung zu ermöglichen. Da Thoriumfluorid im geschmolzenen Salzzustand eine hohe Temperatur und eine große Wärmekapazität aufweist, ist seine Arbeitseffizienz hoch. Und es muss nur unter Normaldruck funktionieren.

Darüber hinaus führt der Temperaturanstieg im Problemfall dazu, dass die Sicherung am Boden des Reaktors direkt schmilzt und das geschmolzene Salz schnell herausfließt. Ohne den Beschuss mit der Uran-233-Neutronenquelle bleibt Thorium Thorium und kann die Kettenreaktion nicht fortsetzen. Sobald die Temperatur sinkt, verfestigt sich das geschmolzene Salz und umhüllt den gesamten Kern. Es wird keine Situation wie bei der Kernschmelze in Fukushima geben, die eine kontinuierliche Nutzung von Wasser zur Kühlung erfordert und letztendlich enorme Mengen nuklearen Abwassers produziert. Um es anschaulicher auszudrücken: Ersteres ist, als würde man den Brennstoff unter dem Kessel hervorziehen, während Letzteres nur versuchen kann, das Kochen durch Hinzufügen von mehr Wasser zu stoppen. Es liegt auf der Hand, welches zuverlässiger und sinnvoller ist.

Gleichzeitig weist der durch Thoriummeiler erzeugte Atommüll aus der Perspektive des Atommülls eine kürzere Halbwertszeit auf, die im Vergleich zu Uranmeilern direkt von Zehntausenden von Jahren auf fünfhundert Jahre reduziert ist. Denn auch die Abfallaufbereitung verursacht Kosten. Ganz zu schweigen davon, dass Thorium hinsichtlich der Reserven und der einfachen Gewinnung viel billiger ist als Uran. Aus Sicherheitsgründen müssen Uranhalden in der Nähe von Wasser errichtet werden. Wie bereits erwähnt, wird zur Kühlung Wasser benötigt. Orte in der Nähe von Wasser sind oft Gebiete mit Stromknappheit, doch wenn es zu einem Unfall kommt, sind die Schäden noch gravierender. Thoriumpfähle haben dieses Problem nicht und eignen sich sehr gut für die Förderung in unterentwickelten und wasserarmen Gebieten.

Natürlich hat alles seine Vor- und Nachteile. Die Konstruktion und Herstellung von Thoriumpfählen ist definitiv komplizierter und technisch schwieriger. Sonst würde sich das Uran nicht überall auf den Straßen stapeln. Ganz zu schweigen davon, dass bei Uranhalden auch ein Nebenprodukt entsteht: Plutonium 239, der Rohstoff für Atombomben. Daher ist es leicht zu verstehen, warum sowohl die Vereinigten Staaten als auch die Sowjetunion sich unter zahlreichen Optionen für diese Option entschieden haben. Dies bringt Thoriumreaktoren jedoch auch einen weiteren Vorteil: Sie können in unterentwickelte Länder exportiert werden, ohne dass man sich um die Verbreitung von Atomwaffen sorgen muss, und machen so die Menschen auf der ganzen Welt wirklich glücklich.