Ein Atomkraftwerk dient der Gewinnung elektrischer [[Energie ]] durch Kernspaltung in Kernreaktoren. [[Bild:Atommeiler.jpg|right]]== Atomkraftwerke in Deutschland == In Deutschland sind noch in etwa 17 Atomkraftwerke in Betrieb, wie in Norddeutschland z.B. Brokdorf, Brunsbüttel, und Krümmel und Lingen. Nach dem mit der Wirtschaft vereinbarten "Atomkonsens" sollen alle diese 17 Atomkraftwerke spätestens 2021 vom Netz gehen. Eine Übersicht der AKWs in Deutschland mit den geplanten Restlaufzeiten zeigt die nebenstehende Grafik von dpa.
Bei den in Deutschland verwendeten Druckwasserreaktoren werden die schnellen Neutronen [[Neutron]]en von Wasser als Moderator abgebremst. Sie übertragen dabei den größten Teil ihrer kinetischen Energie durch Stöße auf Wasser-Moleküle. Als langsames Neutronen können sie dann durch den Stoß mit einem [[Isotope#Uran|Uran-235 ]] eine erneute Kernspaltung auslösen. Es dürfen nicht mehr lange Neutronen zur Verfügung stehen, als durch Spaltung verbraucht werden, da die Kettenreaktion sonst außer Kontrolle gerät. Der Reaktor ist dann in einem kritischen Zustand. Kontrolliert wird der Reaktorzustand mit Hilfe von Regelstäben. Sie enthalten Stoffe, die Neutronen besonders gut einfangen, meist Borcarbid oder [[Cadmium]]. Wenn zu viele thermische Neutronen vorhanden sind, der Reaktor also überkritisch ist, werden die Regelstäbe teilweise in den Reaktorkern eingefahren. Bei unterkritischem Zustand werden sie weiter herausgezogen. Ein einziger voll eingefahrener Regelstab reicht aus, um einen Reaktor sofort abzuschalten. Aus Sicherheitsgründen wurden in den letzten 20 Jahren in Deutschland Druckwasser-Reaktoren bevorzugt. Im Gegensatz zu Siedewasser-Reaktoren haben sie zwei Wasserkreisläufe. Im Primärkreislauf dient das Wasser als Moderator und Kühlmittel. Es steht unter so hohem Druck, dass es nicht verdampfen kann. Der Dampf für die Turbinen entsteht über einen Wärmeaustauscher im zweiten Kreislauf. Dieser Sekundärkreislauf hat keinen Stoffaustausch mit dem Reaktor: Er ist daher gegen Radioaktivität geschützt.
==Ein ungelöstes Problem: Endlagerung==
Unter Endlagerung versteht man die endgültige und unbefristete Endlagerung von radioaktiven Abfällen.
Durch die hohe Gefährlichkeit und die Giftigkeit von radioaktiven Stoffen, muss der Atommüll so gelagert werden, dass er nicht mit der Umwelt in Berührung kommt. Dies ist Problem, für das es noch keine Lösung gibt, bislang gibt es nur Versuchslager. Vor der Endlagerung wird zwischen hochradioaktiven und mittelradioaktiven Stoffen getrennt und nach ihren Eigenschaften behandelt:
* Die hochradioaktiven Stoffe werden in Glas eingeschmolzen und die Glasbehälter wiederum in Edelstahlbehälter eingeschweißt.
* Die mittelradioaktiven Stoffe werden in geeigneten Fässern eingelagert.
Für die angestrebte Endlagerung werden Standorte wie Salzstöcke besonders bevorzugtuntersucht. Die Lagerstätten müssen so aufgebaut sein, dass die Schichten über einen Zeitraum von mindestens 10.000 Jahren ([[Halbwertzeit]])geologisch stabil sind und die Gesteinsart möglich dicht ist, damit kein Wasser eindringen kann. Wasser würde die Behälter durch [[Korrosion]] zerstören und Schadstoffe lösen, die sich in die Umwelt transportieren könnten.
In Deutschland entstehen jedes Jahr 450 Tonnen radioaktive abgebrannte Brennelemente. Nach dem heutigen Stand der Technik müßte der Atommüll für Hunderttausende bis Millionen Jahre so sicher gelagert werden, daß sie nicht in die Umwelt entweichen können. Doch bis heute hat noch niemand einen Weg gefunden, wie man das bewerkstelligen könnte. Und der Müllberg wird von Jahr zu Jahr größer.
Das Hauptproblem der Endlagerung liegt vielmehr im langsamen Transport des endgelagerten Atommülls mit dem Grundwasser durch Advektion und/oder Diffusion vom Endlager in Richtung Biosphäre. Um auch im Falle eines Eindringens von Wasser ins Endlager einen Rücktransport des Atommülls in die Biosphäre möglichst klein zu halten, wird versucht, die verschiedenen Barrieren optimal aufeinander abzustimmen.
==Atomkraftwerksunfälle==
===Tscheljabinsk (Russland) 1957===
Am 20. September 1957 ereignete sich der wohl größte Atomkraftwerksunfall aller Zeiten. Die Nuklearanlage "Majak" wurde damals zur Anreicherung von Plutonium für das sowjetische Atomprogramm verwendet. In der Nuklearanlage wurde ein Gemisch verschiedener radioaktiver Abfälle der Plutoniumproduktion in großen Tanks gelagert. Die Tanks beinhalteten teilweise bis zu 80 Tonnen solcher Abfälle. Die hoch angeregten Substanzen zeigten eine hohe Reaktionsfähigkeit und es kam zu explosiven [[Chemische Reaktionen|chemischen Reaktionen]]. So kam es, dass ein solcher Tank explodierte. Die Folgen des Unfalls waren unbeschreiblich. Eine Menge von ca. 20 Millionen Curie an Radioaktivität wurden frei gegeben. Ein rund 300 km langer und 70 km breiter Landstreifen wurden verseucht. Wie so oft bei Atomkraftwerksunfällen gelangten die Informationen erst ein Jahrzehnt später in die Öffentlichkeit.
===Windscale (England) 1957===
*In Langzeitstudien wurden bei 30.000 Anwohnern keine gesundheitlichen Schäden festgestellt.
*Jedoch war die psychische Belastung für viele Anwohner zu groß.
In einem Abfallbehälter, in dem mittelradioaktive Abfälle mit Asphalt vermischt lagerten, entzündete sich ein Feuer. Das Feuer wurde wahrscheinlich nicht endgültig gelöscht und so glühte der Asphalt weiter. So konnte sich die Produktion von einem explosiven Gas entfalten.
Eine große Menge von radioaktiven Gasen aus der Lagerhalle wurden freigesetzt und verbreiteten sich in der Umgebung.Die Gasentwicklung wurde dann von Mitarbeitern entdeckt und gestoppt.
Folgen:
Neben den umweltlichen Belastungen wurden 37 Mitarbeiter der Wiederaufbereitungsanlage kontaminiert. Auch bei diesem Unfall wurden die Informationen erst nach vielen Jahren herauskristallisiert und somit wurden die Folgen für die Bewohner erst später sichtbar.
[[Kategorie:Chemie|Chemie]]===Forsmark (Schweden) 2006=== Bei Wartungsarbeiten in einem Umspannwerk außerhalb des Atomkraftwerkes war es zu einem Kurzschluss gekommen. Dadurch wurden zwei der drei Reaktoren vom Netz genommen. Für solche Fälle haben die Atomkraftwerke Generatoren, die den Betriebsstrom liefern. Schließlich muss die Kühlung des Reaktors aufrechterhalten bleiben und die Kernspaltung heruntergefahren werden. Die Stromversorgung versagte aber am 26. Juli 2006. Es soll wohl ein Netzkurzschluss in einem Teil des Atomkraftwerkes durchgeschlagen sein. Auch zwei der vier Notstromaggregate versagten. In der Folge war die Betriebszentrale für rund 20 Millionen blind. Man wusste nicht mehr in welchem Zustand sich der Reaktordruckbehälter befand. Erst dann gelang es, die Notstromversorgung vollständig in gang zu bringen und den Reaktorkern noch rechtzeitig zu kühlen.
==Lernzielkontrolle: Quiz zu Radioaktivität und Kernenergie==
[[Radioaktivität: Lösung zum Quiz|Lösung zum Quiz]]
==Quellen=={{www}}* http://www.reyl.de/tschernobyl/unfall/Unfall.html* [[Media:Endspiel um die atomkraft.pdf|Rebecca Harms: Endspiel um die Atomkraft – ohne Verlängerung]]* http://www.vobs.at/borgf/neue_dateien/reaktorunfaelle.html