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Atommüll

Atommüll

Unter radioaktiven Abfällen (oft auch mit dem politischen Schlagwort Atommüll bezeichnet) versteht man alle in der Nukleartechnik anfallenden radioaktiven (aktivierten oder kontaminierten) Stoffe, die nicht mehr genutzt werden können. Der überwiegende Teil der Abfälle entsteht durch die Uranwirtschaft: Der größte Teil (rund 80 %) der radioaktiven Abfälle stammt aus dem Uranabbau (Abraum und Tailings) und wird in der Nähe Uranbergwerks gelagert. Weitere Teile stammen aus Kernkraftwerken, aus Kernforschungszentren, aus der Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente und (in Kernwaffenstaaten) aus militärischen Aktivitäten im Zusammenhang mit der Herstellung von Atomwaffen. Ein mengenmäßig geringer Anteil hat seinen Ursprung in der Anwendung radioaktiver Substanzen in Medizin, Industrie und Forschung. Radioaktive Abfälle werden international meist in schwach-, mittel- und hochradioaktive Abfälle eingeteilt. In Deutschland wird im Hinblick auf das geplante Endlager Konrad eine Unterscheidung in wärmeentwickelnde und nicht wärmeentwickelnde Abfälle vorgenommen. Insbesonders mittel- und hochradioaktive Abfälle stellen große Herausforderungen an die Entsorgung. Aufgrund der langen Halbwertszeiten vieler radioaktiver Substanzen muss eine sichere Lagerung (teilweise) über Jahrtausende sichergestellt werden. Die Entsorgungsfrage gilt bisher weltweit als nur unbefriedigend gelöst. Die kurz vor dem Abschluss stehende Erkundung des Standortes Gorleben wurde im Oktober 2000 durch das BMU unterbrochen. Dies ist einer der Hauptgründe, weshalb Atomkraftgegner schon seit Jahren die Abschaltung aller Atomkraftwerke fordern. Auch Atommülltransporte sind immer wieder der Grund für Demonstrationen für einen Atomausstieg. Hochradioaktive Spaltproduktlösungen, die bei der Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente anfallen, werden in Glas eingeschmolzen. Die dabei entstehenden Glaskokillen sind korrosionsfest und unlöslich in Wasser. Alternativ hierzu wird an der Einbindung in Keramik gearbeitet; hier ist ebenfalls eine chemisch stabile Lagerung gewährleistet. Aufgrund der langen Zeiträume sowie durch die Radioaktivität sind die Lagermaterialien nicht notwendigerweise dauerhaft in der Lage, die eingebundenen Stoffe zu halten. Daher ist die sichere Lagerung des verarbeiteten Mülls entscheidend. Unterirdische Lagerstätten, die keinen oder nur geringen Wasserdurchfluss haben, sind von Vorteil, da in Abwesenheit von Wasser die Lagerbehälter vergleichsweise langsam korrodieren. Selbst nach Zerfall der Lagerbehälter ist ein Transport der radioaktiven Substanzen durch das Gestein sehr langsam. Die geologischen Eigenschaften des Gebirges müssen dabei den sicheren Einschluss der radioaktiven Stoffe gewährleisten, so dass diese nicht in die Biosphäre gelangen können. Die Untersuchungen zur Schaffung von Warnzeichen und -symbolen, die über Jahrtausende auf die eingelagerten radioaktiven Stoffe hinweisen, werden unter dem Begriff Atomsemiotik zusammengefasst. Unter Umständen kann aber auch eine gewollte Bergung von endgelagerten intakten Behältern mit den radioaktiven Resten der Kernspaltung in der Zukunft planmäßig durchgeführt werden, da unter den Spaltprodukten auch wertvolle Stoffe wie Rhodium, Ruthenium und das radioaktive Metall Technetium enthalten sind. Als Endlagerstätten werden etwa Salzstöcke in geologisch stabilen Gesteinsschichten diskutiert. Auch Granit, Tongestein oder Tuff kommen als Wirtsgesteine in Frage.

Literatur

- Atommüll oder Der Abschied von einem teuren Traum. Rowohlt, 1986, ISBN 3-499-14117-5

Weblinks

- [http://www.kernenergie.de/documentpool/ik_endlagerbroschuere_07_2004.pdf Broschüre des IK Kernenergie zum Thema Endlager]
- [http://www.kernenergie.de/informationskreis/de/downloads/downloads.php?navid=89 Downloadbereich des IK Kernenergie]
- [http://www.bund-gegen-atomkraft.de/gutzuwissen/gutzuwissen_13/gutzuwissen_15.htm Atommüllentsorgung in Deutschland, vom BUND für Umwelt und Naturschutz Deutschland]
- [http://www.energie-fakten.de/html/endlager.html Ist eine langfristig sichere Endlagerung radioaktiver Abfälle in Gesteinen der Erdkruste möglich?]
- [http://www.energie-fakten.de/html/oklo.html Kernreaktoren und nukleare Endlager - eine Erfindung des Menschen?] Über einen natürlichen Kernreaktor, der vor rd. 2 Mrd. Jahren in Oklo / Gabun "lief".
- [http://pluslucis.univie.ac.at/FBA/FBA95/Fruehwirth/frueh.pdf Die Behandlung und Endlagerung radioaktiver Abfälle aus Atomkraftwerken (PDF)] Fachbereichsarbeit von Markus Frühwirth Kategorie:Kernenergie Kategorie:Abfall ja:放射性廃棄物

Politisches Schlagwort

Ein politisches Schlagwort entsteht, wenn eine politische Situation auf ein besonders einprägsames Wort oder einen Satz zusammengefasst wird. Dieses Schlagwort findet danach in der Presse ein großes Echo und wird kurz- oder längerfristig mit der Situation zusammen wahrgenommen. Manche politischen Schlagwörter haben den Charakter von Pseudo-Fachwörtern; beispielsweise Tätervolk. Beispiele für prägnante politische Schlagwörter sind unter anderem John F. Kennedys Satz Ich bin ein Berliner, der im Folgenden vor allem im Ausland mit der Situation Berlins im Kalten Krieg zusammengebracht wurde, oder die von der Bush-Administration postulierte "Achse des Bösen". Kategorie:Politisches Schlagwort

Radioaktivität

Unter Radioaktivität oder radioaktivem Zerfall versteht man die spontane Umwandlung instabiler Atomkerne unter Energieabgabe. Die freiwerdende Energie wird in Form energiereicher Teilchen und/oder ionisierender Strahlung abgegeben. Bei der Kernumwandlung kann sich die Kernladungszahl (Ordnungszahl) ändern (Umwandlung in ein anderes chemisches Element), oder nur die Massenzahl (Umwandlung in ein anderes Isotop desselben Elements). Daneben gibt es Übergänge, bei denen sich nur der Anregungszustand des Kerns ändert (Übergang zwischen verschiedenen Isomeren des selben Isotops). Die Stärke der Radioaktivität wird durch den physikalischen Begriff der „Aktivität” beschrieben und in der Einheit Becquerel angegeben. Radioaktiver Zerfall ist kein deterministischer Prozess. Der Zerfallszeitpunkt ist absolut zufällig. Allerdings ist für jedes Nuklid die Zerfallswahrscheinlichkeit ein fester Wert, der durch die Halbwertszeit angegeben wird. Die Halbwertszeit ist der Zeitraum, nach dem durchschnittlich die Hälfte der instabilen Atomkerne einer Menge zerfallen sind. Sie kann nur Sekundenbruchteile, aber auch einige Milliarden Jahre betragen. Derartige Nuklide sind beispielsweise Uran-238 und Uran-235, Thorium oder Kalium-40. Je kürzer die Halbwertszeit, desto größer die Radioaktivität. Mathematisch wird der Zerfall durch das Zerfallsgesetz beschrieben. Nicht nur der Zeitpunkt des Zerfalls ist zufällig, sondern unter Umständen auch die Art des Zerfalls. ²¹²Bismut kann beispielsweise mit jeweils unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit auf drei verschiedene Arten zerfallen. Eine Liste aller Nuklide mit Art und Anteil der möglichen Zerfälle und Halbwertszeit jedes bekannten Nuklids findet sich in einer Nuklidkarte. Ein Atomkern ist dann stabil und kann nicht weiter von sich aus zerfallen, wenn es keinen radioaktiven Zerfall gibt, der zu einem energetisch niedrigeren Zustand führt. Beim Wasserstoff ist dieser Zustand das einzelne Proton als Atomkern, beim Helium enthält das stabile Isotop Helium-3 zwei Protonen und ein Neutron. Beim Lithium und allen schwereren Elementen müssen mindestens gleich viele Neutronen wie Protonen den Kern bilden, und bei schwereren Kernen überwiegen immer mehr die Neutronen. Ab einer gewissen Zahl von Nukleonen werden alle Atomkerne instabil. Unter Einwirkung von Korpuskularstrahlung (insbesondere Neutronen; Neutronenaktivierung) können stabile Atomkerne in andere Atomkerne umgewandelt werden, die instabil sind.

Zerfallsmodi

Nukleonen Im Atomkern wirken im Wesentlichen zwei Wechselwirkungen.
- Die starke Wechselwirkung, auch „Kernkraft” genannt, bewirkt die Bindung der Protonen und Neutronen aneinander.
- Die elektromagnetische Wechselwirkung, welche eine gegenseitige Abstoßung der Protonen bewirkt. Bei allen Zerfallsarten kann zusätzlich Gammastrahlung emittiert werden.

Alphazerfall

Ist der Atomkern sehr schwer, enthält also viele Protonen und Neutronen, kommt es zum Alphazerfall. Die starke Wechselwirkung kann den Mutterkern dann nicht mehr zusammen halten. Die freiwerdende Energie wird in Form von Heliumkernen mit einer Geschwindigkeit von unter 0,1 c emittiert. Dieses Verhalten ist trotz der hohen Potentialbarriere aufgrund des Tunneleffekts möglich. Der Restkern, auch Rückstoßkern oder Tochterkern genannt, verringert bei diesem Vorgang seine Nukleonenzahl um vier und die Kernladungszahl um zwei. Die Strahlung hat in Luft eine Reichweite von wenigen Zentimetern, besitzt aber eine extrem schädliche biologische Wirkung, wenn Sie innerhalb eines Organismus auftritt. Alphastrahlung kann durch ein einfaches Blatt Papier gestoppt werden. Beispiel:

^\mathrm U \to ^\mathrm + \alpha + \Delta E

Betazerfall

Wenn ein ungünstiges Verhältnis von Neutronen zu Protonen besteht, tritt normalerweise Betazerfall ein. Dabei wird beim

\beta^-

-Zerfall im Kern ein Neutron in ein Proton umgewandelt und ein hochenergetisches Elektron sowie ein Elektron-Antineutrino emittiert. Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei nicht, seine Ordnungszahl erhöht sich um eins. Beispiel:

^_6 \mathrm C \to ^_7 \mathrm N + e^- + \overline

Beim

\beta^+

-Zerfall wird im Kern ein Proton in ein Neutron und ein hochenergetisches Positron umgewandelt und ein Elektron-Neutrino emittiert. Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei nicht, seine Ordnungszahl verringert sich um eins. Beispiel:

^_7 \mathrm N \to ^_6 \mathrm C + e^+ + \nu_e

Durch einige Meter Luft oder eine dünne Metallschicht (z.B. Alu) lässt sich die Beta-Strahlung abschirmen. Die Neutrinostrahlung ist sehr schwer nachzuweisen, da Neutrinos nur der schwachen Wechselwirkung unterliegen.

Elektroneneinfang, ε-Zerfall

Eine andere Möglichkeit zur Umwandlung eines Protons in ein Neutron besteht darin, ein Elektron aus der Atomhülle in den Kern zu „ziehen”, dem so genannten Elektroneneinfang (englisch: electron capture, kurz EC). Nach der Bezeichnung der typisch betroffenen Elektronenschale, der K-Schale, wird der Elektroneneinfang auch als K-Einfang bezeichnet. Das Proton des Kerns wird in ein Neutron umgewandelt, und ein Elektronneutrino emittiert. Bei diesem Umwandlungsmechanismus ist der Kern denselben Änderungen unterworfen wie beim

\beta^

-Zerfall, die Nukleonenzahl bleibt unverändert, die Ordnungszahl verringert sich um eins. Der Elektroneneinfang konkurriert daher mit dem

\beta^

-Zerfall und wird auch als eine Variante des Betazerfalls angesehen. Da das eingefangene Elektron meist aus der innersten Elektronenschale stammt, wird in dieser ein Platz frei und Elektronen aus den äußeren Schalen rücken nach, wobei charakteristische Röntgenstrahlung emittiert wird. Beispiel:

^_ \mathrm  + e^-  \to ^_ \mathrm  + \nu_e

Doppelter Elektroneneinfang: Bei einigen Kernen ist ein einfacher Elektroneneinfang energetisch nicht möglich, sie können sich aber durch gleichzeitigem Einfang zweier Elektronen umwandeln. Die Halbwertszeiten derartiger Umwandlungen sind typischerweise sehr lange und konnten erst in jüngster Zeit nachgewiesen werden. Beispiel:

^_ \mathrm  + 2e^-  \to ^_ \mathrm  + 2\nu_e

Doppelter Betazerfall

Bei einigen Kernen ist ein einfacher Betazerfall energetisch nicht möglich, sie können aber unter Abstrahlung zweier Elektronen zerfallen. Derartige Zerfälle haben typischerweise sehr lange Halbwertszeiten und sind erst in jüngster Zeit nachgewiesen worden. Noch offen ist die Frage, ob beim doppelten Betazerfall stets zwei Neutrinos emittiert werden, oder ob auch ein neutrinoloser doppelter Betazerfall vorkommt. Beispiel:

^_ \mathrm  \to ^_ \mathrm  + 2 e^- + 2 \overline

Gammazerfall

Ein γ-Zerfall (

\gamma

ist der griechische Buchstabe gamma) ist möglich, wenn der Atomkern nach einem Zerfall in einem energetisch angeregten Zustand vorliegt. Beim Übergang in einen energetisch niedrigeren Zustand gibt der Atomkern durch Emission hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, sogenannter γ-Strahlung Energie ab. Zur Abschirmung von γ-Strahlung sind meterdicke Stahlbeton- oder Bleiplatten nötig.

\gamma

-Strahlung ist wie Licht elektromagnetische Strahlung, sie ist aber sehr viel energiereicher und liegt damit weit außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Spektrums. Die Bezeichnung "Zerfall" dient zwar der Nomenklatur, ist aber hier leicht irreführend, da es sich um keinen Zerfall handelt, sondern um eine Zustandsänderung im Atomkern. Beispiel:

^_ \mathrm  \to ^_ \mathrm  +

Innere Konversion

Die freiwerdende Energie beim Übergang eines Atomkerns in ein energetisch niedrigeres Isomer kann auch an ein Elektron der Atomhülle abgegeben werden. Diesen Vorgang nennt man Innere Konversion. Konversionselektronen sind im Gegensatz zu

\beta

-Teilchen monoenergetisch.

Spontane Spaltung

Die spontane Kernspaltung ist ein weiterer radioaktiver Umwandlungsprozess, der bei besonders schweren Kernen auftritt. Der Atomkern zerfällt in zwei oder mehrere Bruchstücke. Dabei entstehen in der Regel zwei etwa gleichgroße Tochterkerne und zwei oder drei Neutronen. Beispiele: Auch die natürlich vorkommenden Uranisotope zerfallen zu einem kleinen Teil durch spontane Spaltung.

Spontane Nukleonenemission

Bei Kernen mit besonders hoher oder besonders geringer Neutronenzahl kann es zu spontaner Nukleonenemission also Protonenemission oder Neutronenemission kommen. Atomkerne mit sehr hohem Protonenüberschuss können ein Proton abgeben, Atomkerne mit hohem Neutronenüberschuss können Neutronen abgeben. Isotope, die durch spontane Nukleonenemission zerfallen, haben sehr kurze Halbwertszeiten und müssen künstlich hergestellt werden. ⁵He → ⁴He + ¹n ⁹B → ⁸Be + ¹p

Weitere Zerfallsarten

Clusterzerfall: Statt einzelner Nukleonen oder Heliumkerne werden in sehr seltenen Fällen auch ganze Atomkerne anderer Nukleonenzahl emittiert. Beispiele: Zwei-Protonen-Zerfall: Bei extremem Protonenüberschuss (wie zum Beispiel bei ⁴⁵Eisen) kann der Zwei-Protonen-Zerfall auftreten, bei dem sogar zwei Protonen gleichzeitig abgestrahlt werden. ⁴⁵Fe → ⁴³Cr + 2 ¹p

Einheiten

;Becquerel Bq :Einheit radioaktiver Aktivität (Zerfallsereignisse je Sekunde). Das Becquerel löst die alte Einheit Curie ab; Umrechnung: 1 Ci = 3,7 · 10¹⁰ Zerfallsereignisse pro Sekunde = 37 Milliarden Bq; 1 Bq = 2,7 · 10^-11 Ci ;Curie Ci :Alte Einheit radioaktiver Aktivität, abgelöst durch Becquerel (s.d.). 1 Ci = 37 GBq = 3,7 · 10¹⁰ Bq ;Gray Gy :(SI-Einheit der Energiedosis). Das Gray löst die alte Bezeichnung "Rad" ("radiation-absorbed dose") ab. Es gibt an, wie viel Energie von einem Kilogramm Körpermasse aufgenommen wird. 1 Rad = 0,01 Gray; 1 Gray = 100 Rad ;Rad : radiation absorbed dose; alte Einheit der Energiedosis, abgelöst durch Gray (Gy) ;Rem :roentgen-equivalent men; alte Einheit der Personendosis, abgelöst durch Sievert (Sv) ;Röntgen : alte Einheit der Ionendosis ;Sievert Sv : Einheit der Äquivalentdosis; löst die alte Bezeichnung Rem (roentgen-equivalent-men) ab. Die Äquivalentdosis ergibt sich durch Multiplikation der Energiedosis (Gray) mit einem biologischen Qualitätsfaktor. Für $\beta$ - und $\gamma$ -Strahlung ist dieser Faktor 1, das heißt Sv = Gy. Für $\alpha$ -Strahlung ist er 20, was die erhöhte Wechselwirkung beim Durchdringen von Gewebe berücksichtigt.

Geschichte

1896 entdeckte Antoine Henri Becquerel, dass Uran enthaltende Stoffe eine Strahlung aussenden. Diese vermag es, undurchsichtige Stoffe zu durchdringen. Dies stellte er fest, als er in Papier gehüllte fotografische Platten geschwärzt vorfand. Er stellte zudem fest, dass diese Radioaktivität nicht einheitlich ist, sondern verschiedene Komponenten enthalten kann: # eine Komponente mit hohem Durchdringungsvermögen, die im elektrischen Feld nicht abgelenkt wird (Gammastrahlung) # eine Komponente, die im elektrischen Feld zum Pluspol abgelenkt wird und ein mittleres Durchdringungsvermögen hat (Betastrahlung) # eine Komponente, die im elektrischen Feld zum Minuspol abgelenkt wird und ein geringes Durchdringungsvermögen hat (Alphastrahlung). Die wesentlich beteiligten Personen, die auf dem Gebiet der weiteren Aufklärung der natürlichen Radioaktivität forschten, waren Marie Curie, Pierre Curie und Ernest Rutherford.

Anwendung

Technische Anwendung

Isotopenbatterien finden häufig in der Raumfahrt Anwendung. Früher benutzte man sie auch zum Betrieb von Herzschrittmachern. In Isotopenbatterien wird Wärme, die bei der Absorption der Strahlung eines Radionuklids entsteht, technisch genutzt. Der Temperaturunterschied zur Umgebung wird hier durch ein Thermoelement in elektrische Energie umgewandelt (Wirkungsgrad ≈5%). Hierbei werden am häufigsten

\alpha

-Strahler, besonders Plutonium-238, eingesetzt. Eine andere technische Anwendung ist die Dickenmessung und Materialprüfung mittels Durchstrahlung. Hierbei wird ein Stoff radioaktiv (mit Gamma-Strahlen) bestrahlt und ein Zähler ermittelt aufgrund der durchdringenden Strahlen und des Absorptionsgesetzes die Dichte. Diese Technik findet auch bei der Prüfung von Schweißnähten und Werkstoffen Anwendung (zum Beispiel zur qualitativen Überprüfung einer Schweißnaht). Bei Uhren und anderen radioaktiven Lichtquellen wird die leuchtende Eigenschaft „Lumineszenz“, die durch Beigabe von radioaktiven Substanzen (Tritium, früher Radium oder Promethium) zu Zinksulfidkristallen erreicht wird, genutzt. Es wurden auch Blitzableiter mit radioaktiven Material hergestellt, deren Wirksamkeit aber nie bewiesen werden konnte ( Radioaktiver Blitzableiter).

Biologische und Chemische Anwendungen

In der Biologie wird hauptsächlich die Mutationen fördernde und sterilisierende Wirkung genutzt. In der Pflanzenzüchtung werden zum Beispiel durch „strahlungsinduzierte Mutationen“ Mutanten erzeugt, durch die neue und verbesserte Arten hervorgebracht werden können. Ein sehr erfolgreiches Einsatzfeld ist die „Sterile-Insekten-Technik“, kurz SIT. Dabei werden männliche Schadinsekten sterilisiert und dann im Zielgebiet freigelassen. Das Ausbleiben von Nachkommen führt zur Verringerung der Population. Vorteil hierbei ist auch, dass keine schädlichen Chemikalien eingesetzt werden müssen und andere Insekten unbetroffen bleiben. Weiterhin eignet sich Radioaktivität auch zur Sterilisation von Geräten, Implantaten oder Lebensmitteln. Hierbei werden Mikroorganismen, ähnlich wie bei der Hitzesterilisation, neutralisiert. Hierfür gelten jedoch strenge Auflagen. Weiterhin kann das Wachstum eines Keimlings durch schwache Strahlung verbessert werden, wohingegen zu starke Strahlung wachstumshemmend wirkt. Die Vernetzung von Polymeren ohne Wärmeentwicklung ist ebenfalls möglich, wobei auch große Komponenten vernetzt werden können. Interessant ist auch die Farbänderung von Edelsteinen, Gläsern und pigmentierten Kunststoffen durch Radioaktivität.

Medizinische Anwendung

In der Nuklearmedizin findet man primär die Szintigraphie. Hierbei wird eine geringe Menge eines radioaktiven Stoffes in den Körper injiziert (meist

\gamma

-Strahler). Dieser strahlt dann aus dem Körper heraus, was eine Untersuchung ermöglicht. Die Strahlen werden von einem Detektor aufgefangen und mittels eines Computertomographen bildlich dargestellt. Dabei kann aus mehreren abgetasteten zweidimensionalen Bildern auch ein dreidimensionales Bild errechnet werden. Für jedes Organ gibt es spezielle radioaktive Verbindungen. So injiziert man zum Beispiel radioaktives Iod, das sich in der Schilddrüse anlagert, um sie untersuchen zu können. (Aufgrund der Strahlenbelastung wird diese Methode nur noch zur Tumorbekämpfung angewandt). Weitere bildgebende Verfahren, die Radioaktivität nutzten, sind die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und die Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT). Ein weiteres Einsatzfeld ist die Radionuklidbehandlung zur Schmerzlinderung bei Knochenmetastasen. Hier wird in krankhaften Knochenbereichen der Metastase ein Radionuklid angereichert, was eine schmerzlindernde Wirkung hat. Jedoch haben diese Methoden auch ein gewisses Risiko, da teilweise auch gesundes Gewebe zerstört wird, was zu einer Immunschwächung oder Funktionsstörung des Knochenmarkes führen kann.

Strahlenbelastung und biologische Wirkung

Die Strahlenbelastung für Lebewesen wird als effektive Dosis mit der Einheit Sievert gemessen. Dabei wird die unterschiedliche Schädlichkeit von

\alpha

\beta

- und

\gamma

-Strahlen sowie die unterschiedliche Empfindlichkeit einzelner Gewebe berücksichtigt. Radionuklide sind nicht die einzige Quelle ionisierender Strahlung. Röntgenstrahlung wird z. B. in Röntgenröhren oder Fernsehgeräten erzeugt, die Höhenstrahlung stammt aus dem All. In vielen Anlagen der Hochenergiephysik entstehen verschiedene Arten ionisierender Strahlung. Jeder Mensch ist natürlicher Strahlenbelastung ausgesetzt. Die natürliche Strahlenbelastung kann von Ort zu Ort sehr unterschiedlich sein und hängt stark von der Höhe über dem Meeresspiegel (je höher, desto mehr kosmische Höhenstrahlung) und dem geologischen Umfeld ab. Ursache ist etwa zur Hälfte Radon und seine Zerfallsprodukte, das in Gestein und Mauerwerk vorkommt. Wichtige andere natürliche Strahlenquellen sind ⁴⁰Kalium, kosmische Strahlung und terrestrische Strahlung. In Deutschland beträgt die natürliche Strahlenbelastung etwa 2,4 mSv pro Jahr. Die künstliche Strahlenbelastung von im Durchschnitt 1,5 mSv im Jahr stammt fast ausschließlich aus der Medizin. Aber auch häufige Flugreisen können zu einer signifikanten zusätzlichen Strahlenbelastung führen. Alle Formen der Radioaktivität können für Lebewesen gesundheitsschädlich sein. Die Kurzzeitfolge einer zu hohen Dosis Radioaktivität wird Strahlenkrankheit genannt. Sie äußert sich durch ein geschwächtes Immunsystem und Verbrennungen. Auf molekularer Ebene ist unter anderem die schädigende Wirkung von durch Radiolyse entstehenden Radikalen beteiligt. Die Strahlenkrankheit tritt etwa ab einer kurzfristigen Belastung von 0,25 Sv auf. 4 Sv sind in der Regel tödlich. Die Langzeitfolgen der Radioaktivität sind Mutationen am Erbgut und Krebs. Bakterien können sehr viel stärkere Radioaktivität als Menschen ertragen, Rekordhalter ist Deinococcus radiodurans, der sogar im Kühlwasser von Kernreaktoren leben kann.

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Radioaktivit%E4t Mineralienatlas Radioaktivität]
- http://www.m-ww.de/enzyklopaedie/strahlenmedizin/
- Real Video: [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=021124.rm Was ist Radioaktivität?] (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri) Kategorie:Kernenergie Kategorie:Kernphysik Kategorie:Mineralogie Kategorie:Strahlenschutz Kategorie:1896 ja:放射能

Aktivierung

Die Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) zählt zu den analytischen Techniken der Radiochemie und ist ein Verfahren zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Elementen. Entsprechend ihren charakteristischen Eigenschaften werden in der zu analysierenden Substanz Elemente durch Wechselwirkung mit Neutronen in Radionuklide umgewandelt, sie werden aktiviert. Diese Aktivierung wird in einem Kernreaktor oder mit Hilfe einer Neutronenquelle durchgeführt. Durch Messung der Intensität der charakteristischen Strahlung, die beim Zerfall der erzeugten Radionuklide emittiert wird, kann die Konzentration der jeweils entsprechenden Elemente berechnet werden. Beispiel: Natürliches Natrium (z.B in Kochsalz, Natriumchlorid, NaCl) besteht aus dem stabilen Isotop mit der Massenzahl 23 (Na-23) und wird durch Neutronenbestrahlung in das radioaktive Natriumisotop mit der Massenzahl 24 (Na-24) umgewandelt. Dieses zerfällt mit einer Halbwertszeit von 15 Stunden in das stabile Magnesiumisotop mit der Massenzahl 24 (Mg-24). Bei diesem Zerfall werden Betastrahlung und Gammastrahlung ausgesandt. Die Energie der für das emittierende Nuklid charakteristischen Gammastrahlung kann spektroskopisch gemessen, und ihre Intensität zur Berechnung der zur Bestrahlung eingesetzten Menge an Natrium genutzt werden. Kategorie:Radiochemie

Uranwirtschaft

Unter Uranwirtschaft werden sämtliche Tätigkeiten zusammengefasst, die das Uranerz zu einem verwertbaren Endprodukt verarbeiten.

Testbohrungen

Um die Uran-Konzentration zu prüfen, müssen Testbohrungen vorgenommen werden. Einer einzigen Uranabbaustelle gehen etwa 500 Testbohrungen voraus. Oftmals wird die so genannte in situ-Methode angewandt, bei welcher das Uran mit Zugabe von Chemikalien vom Gestein getrennt wird. Bei diesen Bohrungen wird das Grundwasser chemisch verseucht. Eine weitere Verseuchung des Grundwassers erfolgt über das gelöste Uran selbst. Ist dieses erst einmal aus dem Gestein gelöst, gibt es Radioaktivität an die Umwelt ab.

Uranabbau

Waren die Testbohrungen erfolgreich, das heißt, wenn das Uran in guter Qualität und in nicht zu geringer Masse vorkommt, folgt der Uranabbau. Obwohl der Uranabbau also eigentlich erst das zweite Glied in der Kette der Uranwirtschaft ist, wird er doch als Front End der Atomindustrie bezeichnet.

Verarbeitung

In einem weiteren Schritt wird das Uranerz durch Mühlen zerkleinert. Oftmals stehen die Mühlen in der Nähe der Minen, um Transportkosten zu sparen. Mühlen zerkleinern die abgebauten Steine zu feinem Sand, der in große Mengen von Wasser und Chemikalien gemischt wird, welche das Uran herauslösen. Das entstandene Uranerzkonzentrat ist goldfarben und wird deshalb auch Yellow Cake genannt. Qualitativ hochstehender Yellowcake beinhaltet eine Konzentration von 60% Uran oder mehr. Vor der Verarbeitung beinhaltete das abgebaute, qualitativ gute Uranerz nur etwa 0.04% Uran - dementsprechnd groß ist der Abfall, der beim Mahlen entstand. Pro Tonne produziertem Uran fallen etwa 750 Tonnen radioaktiven Abfalls an. Der Abfall beinhaltet etwa 85% der ursprünglichen Radioaktivität des Uranerzes. Der Abfall erzeugt Radioaktivität und zusätzlich gibt er Radongas an die Umwelt ab. Radioaktive Bestandteile des Abfalls können auch ins Grundwasser gelangen und dieses kontaminieren. Des weiteren produziert eine einzige Mühle pro Stunde über 20 kg radioaktiven Staubs, der sich in der Luft über ein enormes Gebiet verteilt.

Anreicherung

Uran kommt in der Natur als Gemisch dreier Isotope vor: U-238, U-235, U-234. Der überwiegende Teil des Urans besteht aus U-238-Isotopen. Für die Spaltung des Urans in einem Kernreaktor (Ausnahme Schneller Brüter) wird allerdings das Isotop U-235 benötigt, da dieses Isotop instabiler und deshalb leichter spaltbar ist. Zu diesem Zweck wird das Uran angereichert. Das Uran wird in Fabriken verfrachtet, und dort wird durch Isotopentrennung der Anteil des U-235-Isotops erhöht.

Endprodukt

Uran wird entweder in Atomkraftwerken für die Energiegewinnung oder aber für die Herstellung von Atomwaffen verwendet.

Radioaktiver Abfall

Auch wenn das so verwendete Uran das Endprodukt darstellt, ist es noch nicht das letzte Glied der Uranwirtschaft. Lange nach der Verwendung des Urans bleiben Abfallprodukte in der Erde zurück (vergleiche Senke). Es werden noch Jahrtausende radioaktive Gase an die Luft abgegeben. Die Tailings, die beim Mahlen des Uranerzes entstandenen Abfälle, geben ebenso radioaktive Emissionen an die Umwelt ab. Um diese Emissionen in Grenzen halten zu können, werden oft rund um die Abfallberge Dämme gebaut und das ganze Gebiet mit Wasser überflutet, um zu verhindern, dass radioaktive Gase in die Luft gelangen können. Auch die Strahlung durch das Gestein selbst kann so minimiert werden.

Folgen

Bei der Kette der Uranwirtschaft entstehen also sowohl radioaktive wie auch chemische Emissionen. In den letzten Jahren wurde deshalb die Verwendung von Uran immer heftiger kritisiert. Die Atomwirtschaft hat eine ungewisse Zukunft. Bereits jetzt werden kaum mehr neue Atomkraftwerke gebaut. Auch die atomare Kriegsführung ist in Verruf geraten.

Ökologische Folgen

Die ökologischen Schäden entstehen durch Radioaktivität über eine längere Zeitdauer hinweg. Viel zu oft entstehen sie aber auch durch Unfälle. Eine häufige Ausprägung der ökologischen Schäden ist die Verseuchung des Grundwassers. Das Unterwassersetzen der Tailings hat den negativen Effekt, dass das Wasser leicht in den Boden gelangt und dort das Grundwasser verseucht. Beispielsweise im Laguna Pueblo in New Mexico, dessen Land der Anaconda-Konzern gepachtet und dort zwischen 1952 und 1981 Uran abgebaut hat, stellte man 1975 fest, dass das gesamte Grundwasser des Dorfes radioaktiv verseucht war. Gemäß der Laguna-Acoma-Koalititon für eine sichere Umwelt sind in New Mexico bereits zwei Nebenflüsse des Rio San Jose radioaktiv verseucht. Auch können die Dämme, die zur Überflutung des Abfalls errichtet werden, brechen. Am 11. Juni 1962 geschah dies beispielsweise in Edgemont in den Black Hills (South Dakota). Damals gelangten 200 Tonnen Abraum in den Cottonwood Creek, der in den Cheyenne River fließt. Der wiederum speist das Angostura Wasserreservoir, das in der Pine-Ridge-Reservation zur Landwirtschaftsbewässerung und als Trinkwasserversorgung dient. Ein weiterer Dammbruch führte 1979 in New Mexico zur größten nuklearen Katastrophe der USA. Etwa 400 Millionen Liter radioaktiven Wassers flossen in den Rio Puerco. Dem verantwortlichen Konzern United Nuclear waren die Risse im Damm mindestens zwei Monate vor dem Unfall bekannt gewesen, trotzdem leiteten die Verantwortlichen keine Reparaturen in die Wege. Betroffen davon waren insbesondere die Diné-, Hopi- und Pueblo-Indianer. Unfälle geschahen auch mit giftigen Chemikalien. Die Cove/McCoy-Mine in Arizona zum Beispiel hatte verschiedene Lecks bei denen etwa 500.000 Liter Flüssigkeit ausliefen. In den Flüssigkeiten waren etwa 400 Kilogramm Zyanid enthalten. Der Betreiber wurde für diese ökologische Katastrophe nicht zur Rechenschaft gezogen. Man stellte ihm nur die Auflage, die Anlage besser zu sichern. Die Gefährlichkeit der Radioaktivität macht sich auch in der Tierwelt bemerkbar. Immer wieder werden tote Fische sowie Deformationen, wie zum Beispiel zweiköpfige Frösche, in der lokalen Tierwelt beobachtet. Gerade in Kanada wurde bei der Tierwelt in der Nähe von Uranmühlen erhöhte Sterilität und Mutationen vorgefunden. Dies hat insbesondere dort auch für die Indigenen negative Konsequenzen, wo die Indigenen von den ihnen von der Natur zur Verfügung gestellten Produkte abhängig sind. Die Folgen der Uranstrahlung auf die Tiere wird insofern verstärkt, als dass viele Tiere verlassene Minenstollen als Schutz vor dem Wetter benutzen. Dort trinken die Tiere, darunter Kojoten, Füchse, Vieh, Pferde, Schafe, Reptilien, Vögel und Nagetiere, verseuchtes Wasser und essen verseuchte Pflanzen.

Gesundheitliche Folgen

Bis in die späten 1980er-Jahre lehnte die US-Regierung jegliche Verantwortung für den Tod von Minenarbeitern ab. Erst 1989 erwähnte das amerikanische Repräsentantenhaus, dass mindestens 450 Uranbergwerksarbeiter an Lungenkrebs gestorben seien. Als direkte Folge dieser Erkenntnis erließ die US-Regierung ein Jahr später den Radiation Exposure Compensation Act. Damit sollen Minenarbeiter, wenn sie belegen können, von ihrer Tätigkeit gesundheitliche Folgeschäden erlitten zu haben, entschädigt werden. In jüngerer Vergangenheit gelangten Wissenschaftler zu immer neueren Erkenntnissen, was die Gefährlichkeit des Uranabbaus betrifft. Diese Erkenntnisse lassen die als 'unschädlich' geltende Grenzwerte denn auch immer weiter nach unten sinken. Die Menschen im Umkreis von einer Meile um eine Abraumhalde leiden unter einem doppelt so hohen Krebsrisiko. Man spricht diesbezüglich auch von nationalen Opfergebieten. Eine in der Pine Ridge Reservation, wo ebenfalls Uranabbau betrieben wurde, durchgeführte Studie untersuchte zwölf Familien. Davon hatten von 1962 bis Anfang 1980 zehn mindestens ein an Krebs gestorbenes Familienmitglied zu beklagen und dies obwohl dabei nur die Verstorbenen der Altersklasse zwischen 50 und 80 Jahre untersucht wurden. 38% aller Schwangerschaften endeten in einem Testmonat im Jahre 1979 mit einer Fehlgeburt. Damit lag sie um 6,35 Mal höher als im nationalen Durchschnitt. Von den geborenen Kindern litten im selben Zeitraum 60 bis 70% unter Atembeschwerden aufgrund von Missbildungen der Lunge. Bekanntermaßen kann sowohl Rauchen, wie auch Minenarbeit zu Lungenkrebs führen. Sehr gefährlich ist allerdings die Kombination der beiden Risikofaktoren. Diese weist ein bedeutend höheres Krebsrisiko auf als wenn man die beiden Risikofaktoren getrennt voneinander betrachtet und sie anschließend zusammenaddiert. Bezeichnenderweise ist eine Mehrheit der Minenarbeiter Raucher.

Literatur

- Nando Stöcklin: Uranwirtschaft in Nordamerika - Die Folgen für die Indigenen. 2001: Incomindios Schweiz (Hg.), Zürich

Weblinks

- [http://tis.eh.doe.gov/ohre/roadmap/uranium/append.html www.eh.doe.gov] - Uranium Miners Resources - Establishment of Data-Based Criteria for Radon-Associated Lung Cancer Kategorie:Industrie Kategorie:Wirtschaft Kategorie:Geowissenschaft Kategorie:Energietechnik Kategorie:Fördertechnik Kategorie:Kernenergie

Abraum

Als Abraum wird im Bergbau das Material bezeichnet, das keine Rohstoffe enthält, aber gefördert werden muss, um an die Rohstoffe heranzukommen. Abraum wird entweder auf Halden gelagert oder zur Verfüllung nicht mehr genutzter Abbaufelder genutzt. Kategorie:Bergbau Kategorie:Abfall

Bergwerk

Als Bergbau bezeichnet man die Gewinnung von mineralischen Rohstoffen aus unserem Planeten. Häufig geförderte Rohstoffe sind z. B.: Kohle, Eisen- und Metallerze, Salze , Gold, Silber, Flussspat (Fluorit), Schwerspat (Baryt) und radioaktive Uranerze wie Pechblende. Die Förderung von Erdöl und Erdgas gehört ebenso wie die Gewinnung von Steine und Erden dazu. Abzubauende Stoffe liegen in einer Lagerstätte vor. In Deutschland ist der Bergbau grundsätzlich durch das Bundes-Berggesetz geregelt.

Abbautechniken

Hier werden 2 Grundtechniken unterschieden:
1. Übertage: Hier werden die Rohstoffe in offenen Gruben gefördert; siehe --> Tagebau
- Steinbruch
- Schürfen 2. Untertage: Förderung durch Stollen oder Schächte in sog. Gebirge; --> Untertagebau
- Solen

Geschichte

Sole] Sole] Frühste archäologische Zeugnisse des Bergbaus weisen in die Jungsteinzeit. Kupfer wurde schon um 5000 v. Chr. im Sinai, Kupfer, Gold und Türkise um 3000 v Chr. in Ägypten abgebaut. Wahrscheinlich gab es gegen 3000 v. Chr. auch schon Metallgruben in Indien und China. Um 2500 v. Chr. begann dann auch die Kupferförderung in Mitteldeutschland. Eisenerz wurde ab etwa 800 v. Chr. in den Alpen abgebaut und Steinkohle ist seit dem 9. Jahrhundert in England bekannt.

Bergbau in Deutschland

Erste schriftliche Zeugnisse über den Metallabbau mittelalterlichen Mitteleuropa berichten aus Böhmen im 8. Jahrhundert, Goslar im 10. Jahrhundert, dem Erzgebirge in Freiberg und Joachimsthal im 12. Jahrhundert und in allen Fällen vorwiegend im Zusammenhang mit Silber und Kupfer. Mitte des 16. Jahrhunderts veröffentlichte Georgius Agricola mehrere für den Bergbau entscheidende Werke, wie das 1556 erschienene De re metallica libri XII. Ab dem Mittelalter lassen sich Bergordnungen nachweisen, die den Bergbau umfassend regelten. Mitte des 19. Jahrhunderts traten an ihre Stelle Berggesetze. Steinkohleförderung im Aachener Steinkohlenrevier an Inde und Wurm wird in den Annales Rodenses des Klosters Roda (heute Rolduc/NL) bereits für das Jahr 1113 bezeugt. Abbauort war der Beckenberg (schwarze Berg) direkt bei der Burg und Siedlung Rode (heute Herzogenrath/D). Der Eschweiler Kohlberg wird 1394 urkundlich erwähnt, der Eschweiler Bergwerksverein 1838 gegründet. Im Ruhrgebiet wird Steinkohle seit dem 14. Jahrhundert gefördert, Mitte des 18. Jahrhunderts begann man an der Saar Steinkohle abzubauen, später auch in Schlesien. Schlesienes Wieliczka bei Krakau (Polen)]] Durch die Industrialisierung, besonders die 1798 von James Watt erfundene Dampfmaschine wurde vor allem der Abbau von Kohle und Eisenerz erheblich gesteigert und sorgte so für die Häufung von Industrie zum Beispiel im Ruhrgebiet und in Oberschlesien. Gebraucht wurde z.B. Steinkohle zu Heizzwecken, auch in Form von Brikett (in Deutschland seit 1861) oder als Treibstoff für Lokomotiven und stationären Dampfmaschinen zum Antrieb von Arbeitsmaschinen in Industriebetrieben. Später stellten die kohlebefeuerten Dampfkraftwerke das Rückrat der Stromversorgung dar, und dies ist auch heute noch so. Nachdem Rohstoffe immer günstiger vom Ausland eingeführt werden konnten, verloren besonders die heimischen Eisen- und Metallerzlagerstätten an Bedeutung, da diese nur schwierig und somit teuer zu gewinnen waren. Auch die Steinkohlengewinnung ist bei uns geologisch bedingt schwierig und daher teuer. Steinkohlenzechen werden aber als sichere Energiequelle im eigenen Land benötigt, aber auch, um unseren hohen Stellenwert bei der Bergbautechnologie auf dem Weltmarkt behalten zu können. Die Förderung von Braunkohle, die 30% der deutschen Energieversorgung darstellt, sowie von Kali- und Steinsalz werden in großem Umfang weiter betrieben. Kali und Steinsalze werden unter anderem in der heimischen Agrarwirtschaft als Dünger eingesetzt und auch weltweit exportiert.Deutschland besitzt die weltweit modernsten und leistungsfähigsten Kalibergwerke. Ein erheblicher Wirtschaftsfaktor stellt auch der Bergbau auf Steine und Erden dar, die i.d.R. im Tagebau abgebaut werden.

Siehe auch

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Kategorie/Bergbau Bergbaulexikon Mineralienatlas WiKi]
- [http://www.erzwege.at Bergbaugeschichte online]
- [http://www.erzwege.at/mailform/lexikon.htm Bergbau-Lexikon]
- [http://www.bergschaeden.info Bergbaustandorte in Deutschland]
- [http://www.meinemineraliensammlung.de/index.html Lexikon mit Begriffen aus Bergbau und Geowissenschaften]
- [http://wirtschaft.fh-trier.de/ri/fell/besucherbergwerke/besucherbergwerke.php5?nr=15&unr=0&eTyp=h&Art=Mineral Besucherbergwerke mit deutschsprachigen Internetseiten]
-
- [http://www.bergbaumuseum.de Deutsches Bergbau-Museum Bochum] ! Kategorie:Ingenieurwissenschaft Kategorie:Geographie ja:鉱業

Kernkraftwerk

Ein Kernkraftwerk (KKW) oder Atomkraftwerk (AKW) ist ein Elektrizitätswerk zur Gewinnung von elektrischer Energie durch Kernspaltung in Kernreaktoren. Die Erzeugung elektrischer Energie geschieht indirekt: Die Wärme, die bei der Kernspaltung entsteht, wird auf ein Kühlmedium übertragen, wodurch dieses erwärmt wird. Im Normalfall besteht das Kühlmittel aus Wasser; bei der Erwärmung wird Wasserdampf erzeugt, der dann eine Dampfturbine antreibt. In einigen Fällen besteht ein Kernkraftwerk aus mehreren Blöcken, die für sich völlig unabhängig voneinander elektrischen Strom erzeugen. elektrischen Strom

Einleitung und Wortherkunft

Physikalische Grundlage für den Betrieb eines Kernkraftwerkes ist die thermische Energie, die bei der Spaltung von Atomkernen aufgrund eines Massendefektes nach der von Einstein formulierten Beziehung E = m c² entsteht. Für die bei Kernreaktionen, insbesondere der Radioaktivität, freiwerdende Energie wurde 1899 der Begriff Atomenergie von Hans Geitel geprägt, damals fehlten allerdings die Kenntnisse über den Aufbau von Atomen. Aufgrund dieser Erkenntnisse, insbesondere das Wissen über die Existenz des Atomkerns, ist der heutige naturwissenschaftliche Fachbegriff Kernenergie. Daraus abgeleitet entstanden die synonymen Begriffe Kernkraftwerk (KKW) und Atomkraftwerk (AKW). Der Begriff Atomkraftwerk wurde 1960 für das Versuchsatomkraftwerk Kahl benutzt. 1966 wurde (analog beispielsweise zur englischen Bezeichnung Nuclear Power Plant – NPP) für die Kraftwerke Rheinsberg und Gundremmingen A die Bezeichnung Kernkraftwerk verwendet.

Reaktortypen und Funktionsweise

In Kernkraftwerken werden unterschiedliche Reaktortypen eingesetzt die sich im Wesentlichen durch die verwendeten Kernbrennstoffe, Kühlkreisläufe und Moderatoren unterscheiden. Die wichtigsten sind:
- Leichtwasserreaktor (LWR): Als Reaktorkühlmittel wird hier leichtes Wasser verwendet, welches das in der Natur am häufigsten vorkommende Wasser ist, gebildet mit dem leichten Wasserstoff-Isotop ¹H. Das leichte Wasser dient gleichzeitig als Moderator. Als Brennstoff geeignet ist angereichertes Uran mit einem U-235-Massenanteil zwischen etwa 1,5 und 6 Prozent. Der LWR wird ausgeführt als
- Druckwasserreaktor (DWR):Druckwasserreaktor Das Reaktorkühlmittel transportiert die Kernspaltungswärme in einem geschlossenen Kreislauf, dem Primärkreislauf, zu mehreren Dampferzeugern, mit denen in einem sekundären Kreislauf der Dampf zum Antrieb der Turbinen erzeugt wird. Dieser Sekundärkreislauf ist nicht mehr Teil des Kontrollbereichs. Zum Typ der Druckwasserreaktoren gehört auch der European Pressurized Water Reactor (EPR).
- Siedewasserreaktor (SWR): Das Reaktorkühlmittel wird im Reaktordruckbehälter verdampft und direkt den Turbinen zugeführt. Der gesamte Wasser-Dampfkreislauf ist damit Teil des Kontrollbereichs. Im störungsfreien Betrieb verlässt das Reaktorkühlmittel das Containment, eine druckdichte Stahlkugel, des DWR nicht, im SWR dagegen gelangt es bis in die Turbinen und Kondensatoren des Wasser-Dampfkreislaufs.
- Schwerwasserreaktor (HWR): Schweres Wasser (D₂O) als Reaktorkühlmittel wird mit schwerem Wasserstoff, dem Deuterium, gebildet, das Neutronen schlechter absorbiert. Deshalb kann als Brennstoff Natur-Uran mit einem Massenanteil an U-235 von etwa 0,7 Prozent verwendet werden.
- RBMK: Der RBMK ist ein Reaktor sowjetischer Bauart, der Graphit als Moderator und Wasser als Kühlmittel verwendet, daher kann zum Betrieb Uran mit der natürlichen Isotopenverteilung verwendet werden. Die Bauart macht den Betrieb dieser Reaktoren sehr unsicher, deswegen werden sie nach der Katastrophe von Tschernobyl nicht mehr gebaut. Allerdings sind auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion noch einige Reaktoren dieser Bauart mit einigen technischen Verbesserungen weiterhin in Betrieb.
- Flüssigmetall gekühlter Brutreaktor (Schneller Brüter): Der Brutreaktor erzeugt während des Betriebs spaltbares Plutonium aus dem Uran und ermöglicht dadurch eine um 60 Prozent höhere Brennstoffausnutzung. Flüssiges Metall (z.B. Natrium), das Neutronen nicht abbremst ("moderiert"), wird als Reaktorkühlmittel eingesetzt und erzeugt über einen Wärmetauscher den Dampf für die Turbinen.
- Thorium-Hochtemperaturreaktor (THTR): Thorium-232, aus dem durch Neutroneneinfang der Kernbrennstoff Uran-233 entsteht, ist in tennisballgroßen Graphitkugeln eingebettet (daher auch Kugelhaufenreaktor), die von Helium als Reaktorkühlmittel gekühlt werden (anfangs muss dennoch etwas Uran-233 oder ein anderer Kernbrennstoff vorhanden sein, damit die Reaktion beginnen kann). Das Helium wird dabei auf ca. 1000 °C erhitzt und erzeugt über einen Wärmetauscher den Dampf für die Turbine, oder wird direkt auf eine Gasturbine geleitet. Im experimentellen Stadium befinden sich derzeit Kernkraftwerke, die Kernfusion als Wärmequelle verwenden. Diese Kraftwerke werden meist als Fusionskraftwerke bezeichnet. Der wichtigste Bestandteil eines Kernkraftwerks ist der Kernreaktor. In ihm finden die Spaltungsprozesse statt. Viele Kernkraftwerke werden mit mehreren Kernreaktoren gebaut. In einem solchen Fall spricht man von mehreren Reaktorblöcken. In den Kraftwerken wird bei der Spaltung schwerer Atomkerne die Bindungsenergie der Atomkerne in thermische Energie umgewandelt (der so genannte Massendefekt).Massendefekt In Siedewasserreaktoren bringt diese thermische Energie direkt Wasser zum Sieden und erzeugt somit Wasserdampf. In Druckwasserreaktoren erhitzt die Spaltung dagegen unter starkem Druck stehendes Wasser. Dieses Wasser wird im Primärkreislauf durch einen Wärmetauscher, den sog. Dampferzeuger, geleitet und bringt dort Wasser im Sekundärkreislauf zum Sieden. Durch dieses Vorgehen wird erreicht, dass die für die Stromerzeugung nötigen Anlagen (z.B. die Turbinen) nicht radioaktiv kontaminiert werden. Mit dem Dampf werden schließlich Wärmekraftmaschinen gespeist, die Generatoren zur Erzeugung des elektrischen Stroms antreiben. Ein Reaktor kann über seinen Neutronenfluss geregelt, angefahren und abgeschaltet werden, indem man Neutronen absorbierende Stoffe wie etwa Cadmium, Gadolinium oder Bor in den Reaktorkern bzw. neutronenverlangsamende (sogenannte Moderatoren) Stoffe wie Graphit, Wasser, oder Schwerwasser zugibt oder entfernt. Graphit Dies geschieht z. B. kurzfristig mit Hilfe der Steuerstäbe und bei Druckwasserreaktoren längerfristig durch Zugabe bzw. Entzug von Borsäure im Reaktorkühlkreislauf. In der Praxis wird die vom Generator zu erzeugende elektrische Leistung am Turbinenregler vorgegeben und die thermische Leistung des Reaktors automatisch nachgeführt. Als Kernbrennstoff wird in den meisten heute betriebenen Kernkraftwerken Uran eingesetzt. Es gibt weltweit viele Kraftwerke mit einer Nutzungslizenz für MOX-Brennelemente, so auch in Deutschland. Mischoxid (MOX) ist ein Gemisch aus Uranoxid und Plutoniumoxid. Plutonium hat als Brennstoff eine höhere Energieausbeute, ist also effizienter als Uran. Die Verwendung von höher angereichertem Plutonium ist allerdings sowohl aufgrund der Waffenfähigkeit des Brennstoffes als auch wegen der höheren Komplexität der Sicherheitssysteme eines Brutreaktors, der mit Plutonium betrieben wird, umstritten.

Reaktorregelung

Regelung der Leistung eines Kernkraftwerks. Je nach Reaktortyp gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Leistung zu regulieren. Hierzu zählen zum Beispiel das schrittweise Einfahren der Steuerstäbe und die Regulierung der Borkonzentration im Primärkreislauf. Die Regelung erfolgt heute nur noch automatisch. Es werden verschiedene Werte gemessen (Druck, Temperatur, Neutronenfluss, usw.), und an Hand derer wird der Reaktor geregelt.

Geschichte

Das erste Kernkraftwerk der Welt wurde 1954 in Obninsk bei Moskau erfolgreich in Betrieb genommen (elektrische Leistung 5 MW). Fast zeitgleich wurde im Jahr 1955 in Calder Hall (England) ein weiteres Kernkraftwerk errichtet. In den meisten frühen Kernkraftwerken kamen Siedewasserreaktoren zum Einsatz, da diese einfacher zu konstruieren und zu regeln sind. Inzwischen sind dagegen Druckwasserreaktoren üblicher, die höhere Leistungsdichten besitzen und bei denen der Kontrollbereich kleiner ist. Das erste Kernkraftwerk Deutschlands war das unter Lizenz von GE von der AEG gebaute Versuchsatomkraftwerk (VAK) Kahl (16 MWe) mit einem Siedewasserreaktor, der zuerst am 13. November 1960 kritisch wurde. Es folgten der Mehrzweckforschungsreaktor (MZFR) Karlsruhe (29. September 1965, 57 MWe) und der KKR Rheinsberg in Brandenburg (damals DDR). Es wurde am 9. Mai 1966 das erste Mal ans Netz geschaltet und war bis 1990 in Betrieb. Das nächste war (KRB A) in Gundremmingen (14. August 1966, 250 MWe) und schließlich ein Kraftwerk mit einen Druckwasserreaktor 1968 in Obrigheim in Baden-Württemberg (357 MWe). Alle sich noch im Betrieb befindlichen deutschen Kernkraftwerke wurden von der Siemens AG oder deren ehemaliger Tochter, der Kraftwerk Union (KWU), gebaut. Ausnahmen bilden die Kraftwerke mit Siedewasserreaktoren (Brunsbüttel, Isar I, Philippsburg I und Krümmel). Sie wurden von der AEG begonnen und von der KWU fertiggebaut, nachdem die Kernkraftsparte der AEG in die KWU eingetreten ist. Im April 1986 ereignete sich einer der bislang schwersten Störfälle in einem Kernkraftwerk im ukrainischen Prypjat im Reaktor Tschernobyl, bei dem der Block 4 explodierte und riesige Mengen radioaktiver Isotope und Strahlung in die Atmosphäre gerieten. Die Explosion des Reaktors ist wahrscheinlich auf menschliches Versagen sowie bauartbedingte Mängel zurückzuführen. Der Störfall wurde zunächst tagelang vertuscht, bis man auch in Skandinavien stark erhöhte Radioaktivitätswerte messen konnte und die sowjetische Regierung durch den enormen öffentlichen Druck gezwungen war, die Havarie einzugestehen. Der Störfall kostete offiziell "nur" 125 Menschenleben, rief aber in der ganzen Welt ein Misstrauen gegen die Kernenergie hervor. Nach Schätzungen der IPPNW sind hingegen von den rund 800.000 nach der Katastrophe eingesetzten Hilfskräften inzwischen fast 50.000 verstorben. Angaben über die Todesursachen macht die Organisation nicht, jedoch soll es eine erhöhte Selbstmordrate im betroffenen Personenkreis geben. (Quelle:IPPNW-online [http://www.ippnw.de/index.php?/s,1,2,8,150/o,article,857/]) Der neueste Auftrag (2004) für einen EPR Druckwasserreaktor von 1,6 GW Leistung wurde vom finnischen Energieversorgungsunternehmen Teollisuuden Voima Oy (TVO) für den Standort Olkiluoto an Framatome ANP erteilt. Der privat finanzierte Reaktor (3 Milliarden Euro) soll im Jahre 2009 an das Netz gehen. Den Bau des ersten schwimmenden Atomkraftwerks planen Russland und die Volksrepublik China. Der Reaktorblock soll von Russland und die Außenhülle von China gebaut werden. Die Kosten für das Projekt betragen über 86 Millionen US-Dollar. Das Atomkraftwerk, das zum Vergleich mit einem Haus neun Stockwerke hoch sein wird, befindet sich dann auf einem 140 Meter langen und 30 Meter breiten schwimmenden Block, mit einer Wasserverdrängung von 21.000 Tonnen. Der Bau des Atomkraftwerks soll 2011 abgeschlossen sein und zunächst für das russische Rüstungsunternehmen Sewmasch in Sewerodwinsk in der Region Archangelsk, Energie liefern. Geplant ist eine Leistung von 70 Megawatt.

Kernkraftwerke in Deutschland

2003 waren in Deutschland 19 Kernkraftwerke in Betrieb. und produzierten 165 Terawattstunden Strom. Das entspricht 27,7 Prozent der gesamten Bruttoerzeugung (Quelle: Statistisches Bundesamt). Das Kernkraftwerk Stade bei Hamburg wurde im Dezember 2003 abgeschaltet und befindet sich derzeit in der Stilllegungsphase. Am 11. Mai 2005 wurde auch das Kernkraftwerk Obrigheim abgeschaltet. Sein Abbau soll bis 2023 dauern. Somit sind derzeit (Stand 2005) noch 17 Atomreaktoren in Betrieb. Nach dem 2000 beschlossenen Atom-Konsens-Vertrag sollen diese nach Erreichen zugeteilter Reststrommengen abgeschaltet werden. Damit ginge nach derzeitigem Stand im Jahre 2022 der Block 2 des AKW Neckarwestheim als letzter vom Netz. Die CDU/CSU haben im Wahlkampf 2005 eine Laufzeitverlängerung für den Fall eines Regierungswechsels angekündigt. Dies stieß bei verschiedenen Umweltverbänden, aber auch dem Umweltbundesamt der Schröder-Regierung auf harsche Kritik.

Voraussichtliches Ausstiegszenario für die Bundesrepublik Deutschland

Nichtnukleare Besonderheiten

Das Kernkraftwerk Neckarwestheim (Block 1) liefert als einziges Kernkraftwerk der Welt auch einphasigen Bahnstrom. Beim Kernkraftwerk Stade wurde früher beim einzigen (West)deutschen Kernkraftwerk auch die Abwärme genutzt. Im Kernkraftwerk Greifswald wurden in den Blöcken 1-4 jeweils 75 MW thermisch ausgekoppelt und zur Wärmeversorgung der Stadt benutzt. 1984 bis 1990 (Stilllegung Block 1–4) wurde Anzapfdampf der Turbinen genutzt. Bis 1994 erzeugte ein Öl-Heizhaus die Wärme. Die Anlage wurde 1994 außer Betrieb genommen. (Daten: Heiznetz Vorlauf 180 °C, Rücklauf 80 °C, Umwälzmenge bis zu 4 x 800 m³/h, 25 km (Lubmin-Greifswald) Fernwärmerohr DN800 PN40, drei Streckenschieberstationen, Netzinhalt etwa 25000 m³ Deionat)

Technische Daten ausgewählter Kernkraftwerke

DWR: Druckwasserreaktor SWR: Siedewasserreaktor
- ) Betriebsarbeit in GWh bezeichnet in diesem Fall die Arbeit die ein Kraftwerk in einem Jahr leistet. Als Basis für diesen Wert dienen 365 Tage=8760 Stunden.
- ) Auf Nettobasis ermittelte Werte (KKB 1 Beznau, KKB 2 Beznau, KKG Gösgen, KKL Leibstadt und KKM Mühleberg auf Bruttobasis)

- ) geplant: Beginn und Dauer der Nichtverfügbarkeit müssen mehr als 4 Wochen vor Eintritt festgelegt sein

- ) ungeplant: Der Beginn der Nichtverfügbarkeit ist nicht oder bis 4 Wochen verschiebbar

- disponibel: Der Beginn der Nichtverfügbarkeit ist mehr als 12 Stunden bis 4 Wochen verschiebbar
- nicht disponibel: Der Beginn der Nichtverfügbarkeit ist nicht oder bis 12 Stunden verschiebbar Stand: 2004, Quelle: VGB PowerTech

Siehe auch

Übergeordnete Artikel:
Kernenergie, Liste der Kernkraftanlagen, Liste der Nuklearanlagen in Deutschland, Liste der Kernreaktoren in Österreich, Liste der nuklearen Unfälle, Liste der Reaktortypen Weiterführende Artikel:
Strahlenschutz, Atomkraftgegner, Atomausstieg, GAU, Katastrophe von Tschernobyl, Kernschmelze, Konvoi-Typ

Weblinks

- [http://www.energie-fakten.de/ www.energie-fakten.de]
- [http://www.bmu.de/atomenergie/aktuell/aktuell/1155.php Aktuelles zur Kernenergie] vom BMU
- [http://www.oprit.rug.nl/deenen/ CO₂-Bilanz von Kernkraftwerken] (engl.)]
- [http://www.bund-gegen-atomkraft.de www.bund-gegen-atomkraft.de] - Informationen vom BUND zur Kernenergienutzung
- [http://www.bfs.de/ Deutsches Bundesamt für Strahlenschutz]
- [http://www.umweltinstitut.org/frames/all/m410.htm Atomkraftwerke weltweit] - Leistungen, Anteile, usw.
- [http://www.iaea.org/cgi-bin/db.page.pl/pris.charts.htm Informationen über alle Kernkraftwerke weltweit] - von der IAEA
- [http://www.ilk-online.de/public/de/ www.ilk-online.de] - Internationale Länderkommission Kerntechnik
- [http://www.bag.admin.ch/dienste/medien/2001/d/01121839.htm Kaliumiodidversorgung in der Schweiz]
- [http://www.kernenergie.de/ www.kernenergie.de] - Informationskreis Kernenergie
- [http://www.kernenergie-wissen.de/ www.kernenergie-wissen.de]
- [http://www.novo-magazin.de/40/novo4011.htm Atomkraft? Allerdings!] - Kommentar Kategorie:Kraftwerk !Kernkraftwerk Kategorie:Kernenergie ja:原子炉

Atomwaffe

Zu den Kernwaffen, auch als Atomwaffen oder Nuklearwaffen bezeichnet, gehören alle Waffen, die ihre Explosionsenergie aus der Umwandlung von Atomkernen bei der Kernspaltung oder Kernfusion gewinnen (im Gegensatz zu konventionellen Waffen, die ihre Explosionsenergie aus chemischen Reaktionen erhalten, bei denen die Atomkerne unverändert bleiben). Sie gehören zu den ABC-Waffen (auch Massenvernichtungswaffen). Eine Beschreibung über den Explosionsvorgang nach Abschluss der nuklearen Kettenreaktion und über dessen Auswirkungen findet sich unter Kernwaffenexplosion. Der Artikel Zivile Atombomben beschreibt die bisherigen nicht-militärischen Atomexplosionen.

Einführung

Die Entwicklung der Kernwaffen stellt einen Wendepunkt in der Geschichte der Menschheit dar. Bereits die ersten Kernwaffen mit nur 1%-iger Effizienz erreichten Explosionsenergien, die mehr als zehntausend Tonnen konventionellen Sprengstoffs entsprachen. Damit setzten sie genug Energie frei, um im August 1945 die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki fast vollständig zu zerstören und Hunderttausende von Menschen zu töten. Während des Kalten Krieges entwickelten vor allem die USA und die Sowjetunion Kernwaffen mit teilweise mehr als zehn Millionen Tonnen TNT-Äquivalent. Die stärkste jemals explodierte Bombe war die sowjetische Zar-Bombe. Sie wurde am 30. Oktober 1961 bei einem atmosphärischen Kernwaffentest gezündet und setzte eine Energie von etwa 57.000 Kilotonnen (= 57 Megatonnen) TNT-Äquivalent frei. Zum Vergleich: die Hiroshima-Bombe hatte eine Sprengkraft von 13 Kilotonnen TNT. Eine Bombe mit derartiger Kraft hätte im Kriegseinsatz ganze Ballungsgebiete verwüstet. Die Temperatur, die bei einer nuklearen Explosion erzeugt wird, beträgt zwischen 200.000.000 °C und 300.000.000 °C. Durch ihre große Zerstörungskraft, aber mehr noch durch die bei der Explosion freigesetzten radioaktiven Rückstände stellen Kernwaffen eine ernste existenzielle Bedrohung für die Menschheit und das Leben auf der Erde dar. Auch nach dem Zusammenbruch des Ostblocks ist die Gefahr eines Atomkrieges nicht gebannt. Eine zunehmende Zahl kleinerer Staaten strebt, teilweise bereits mit Erfolg, nach atomarer Aufrüstung. Der Umgang mit dieser Gefahr wird von vielen Politikwissenschaftlern als eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts angesehen. siehe auch: Atomstreitkräfte Die technische Entwicklung der Kernwaffen seit den 40er Jahren hat eine große Vielfalt unterschiedlicher Varianten hervorgebracht. Unterschieden werden grundsätzlich Atombomben nach dem Kernspaltungs- oder Fissionsprinzip (»klassische« Atombombe) und nach dem Kernfusionsprinzip (Wasserstoff- oder H-Bombe). Bei der Kernspaltungsbombe wird eine überkritische Menge (wie viel das ist, ist geometrie- bzw. konstruktionsabhängig – die kleinste kritische Masse erreicht man mit einer Kugel) Uran 235 oder Plutonium 239 durch Sprengstoff auf engem Raum zusammengebracht. Ab einem bestimmten Verhältnis von Masse zu Oberfläche des Spaltmaterials können Neutronen, die beim spontanen Zerfall einzelner Kerne entstehen, weitere Kerne im Material spalten, wobei diese wiederum einige Neutronen liefern. Es kommt zur nuklearen Kettenreaktion, in deren Verlauf immer weitere Kerne gespalten werden. Bei der Fusionsbombe wird zunächst eine Kernspaltungsbombe gezündet. Die dadurch im Inneren der Bombe erzeugten Drücke und Temperaturen reichen aus, um in dem in ihr enthaltenen schweren Wasserstoff (Deuterium) die Fusionsreaktion zu zünden. Mehr dazu: Kernwaffentechnik

Detonation von Atombomben

Um Atombomben zur Detonation zu bringen, d.h. den Kernspaltungs- oder Fusionsprozess in Gang zu setzen, wurden mehrere verschiedene Systeme entwickelt.

Explosion

Das einfachste Prinzip besteht darin, dass soviel zusätzliches spaltbares Material durch den Zünder auf den Kernsprengstoffvorrat geschossen wird, dass die spaltbaren Materialien desselben Stoffes verschmelzen und eine kritische bzw. superkritische Masse entsteht. Diese führt dann zum Kernspaltungs- bzw. Kernfusionsprozess und es kommt zur Atombombenexplosion. Einen solchen Aufbau einer Atombombe nennt man "Gun-Design". Die von den USA am 6. August 1945 auf Hiroshima abgeworfene Atombombe besaß dieses System und hatte eine Sprengkraft von 13 Kilotonnen TNT.

Implosion

Eine weitere Methode ist die "Implosion" und wird in einer kugelförmigen Waffe angewandt. Der äußere Teil der Kugel besteht aus einer Schicht aus hochexplosiven Material. Jeder Abschnitt dieses Materials ist mit einer Sprengkapsel versehen, wobei die Abschnitte untereinander mit Drähten verbunden sind. Durch einen elektrischen Impuls werden alle Teile des Materials exakt gleichzeitig gezündet. Die entstehende Druckwelle der Detonation läuft im Zentrum der Waffe zusammen. Die sich dort befindliche Kugel aus spaltbarem Material wird durch den enormen nach innen gerichteten Druck (Implosion) zusammengedrückt. Dadurch erhöht sich die Dichte des Elementes und eine superkritische Anordnung entsteht. Sowohl bei der Testbombe von Alamogordo, als auch bei der am 9. August 1945 auf Nagasaki abgeworfenen Atombombe, handelte es sich um Implosionsbomben. Diese hatten beide eine Sprengkraft von 20 Kilotonnen TNT.

Klassifizierung

Die Explosionsenergie reicht von der Sprengkraft weniger hundert Kilogramm TNT bis zu einigen Megatonnen (1 Megatonne = 1 Million Tonnen bzw. 1 Milliarde Kilogramm) TNT-Äquivalent. Neben der reinen Sprengkraft sind folgende militärische »Maßeinheiten« in Verwendung:
- Totaler Zerstörungsradius: Radius um das Explosionszentrum in dem alles tierische und menschliche Leben und alle Gebäude, Pflanzen usw. komplett vernichtet werden. Reicht je nach Größe der Bombe bis zu 50 km (bei der experimentellen sowjetischen Tsar Bomba sogar bis zu 100 km).
- Millionen Tote: Anzahl der Getöteten bei Detonation in einem Ballungsgebiet
- Zahl der Sprengköpfe: viele Kernwaffen verfügen heute über mehrere Sprengköpfe, die dann in großer Höhe von der Trägerrakete getrennt werden. So kann eine einzige Rakete riesige Gebiete verwüsten, so etwa die sowjetische SS-18 Satan je nach Ausrüstung ein Areal von bis zu 60.000 km². Die stärksten als reguläre militärische Sprengköpfe konstruierte Kernwaffen sind Wasserstoffbomben mit bis zu 25 MT Sprengkraft. Typischerweise sind es aber nicht mehr als die Hälfte davon. Ohne Kernfusion, das heißt nur mit Spaltung von Uran- oder Plutoniumkernen, erreicht man rund 500 (amerikanischer Ivy King-Test) bis 800 kT (stärkste französische Militärwaffe). Fat Man, über Nagasaki abgeworfen, hatte demgegenüber nur 25 kT Sprengkraft.

Strategische Kernwaffen

Strategische Kernwaffen sind Kernwaffen mit großer Sprengkraft, die nicht auf dem Gefechtsfeld eingesetzt werden, sondern Ziele im gegnerischen Hinterland zerstören sollen, wie z. B. ganze Städte oder Raketensilos von Interkontinentalraketen. Ihre Sprengkraft reicht vom Kilotonnenbereich bis zu theoretisch über 100 Megatonnen TNT bei der Wasserstoffbombe. ]]n (MRBM, IRBM) mit nuklearem Sprengkopf, die in Silos oder auf mobilen Abschussrampen montiert sind. Ein besonderes Problem dieser Waffen ist die heute lediglich noch von solchen Staaten stationiert, denen die Technik von Interkontinentalraketen fehlt, wie Pakistan oder Israel.
- U-Boot- Eine Rakete kann je nach Bauart auch mehrere nukleare Sprengköpfe transportieren (sogenannte MIRV-Bauweise, Multiple Independently targetable Re-entry Vehicle).

Taktische Kernwaffen

Taktische Kernwaffen (auch atomare oder nukleare Gefechtsfeldwaffen genannt) werden ähnlich wie konventionelle Waffen gezielt gegen gegnerische Verbände oder Einheiten eingesetzt. Ihre Sprengkraft reicht bis zu einigen hundert Kilotonnen und ist damit im Vergleich den strategischen Kernwaffen relativ niedrig. Die kleinste taktische Atomwaffe im Truppendienst hat eine Sprengkraft von circa 0,3 KT. Derartig kleine Atomwaffen erlauben einen Einsatz vergleichsweise nahe an den eigenen Truppen. Taktische Kernwaffen gibt oder gab es als
- Freifallbombe
- Artilleriegranaten, die von normalen Artilleriegeschützen verschossen werden können
- Raketen zur U-Boot-Abwehr
- Taktische Raketen kurzer Reichweite (z. B. »Lance«, »Honest John«)
- Luft-Luft-Raketen zur Bekämpfung von Flugzeugen (heute nicht mehr verwendet)
- Boden-Luft-Raketen (z. B. Bomarc) zur Bekämpfung von Flugzeugen und, beispielsweise im Rahmen des amerikanischen Safeguard-Systems, zur Abwehr von Interkontinentalraketen.
- Raketen zur Bekämpfung von Satelliten
- Nukleare Wasserbomben zum Einsatz gegen U-Boote
- Atomminen, die auch an der innerdeutschen Grenze zum Einsatz kommen sollten. Diskutiert wurden daneben auch
- im Weltraum stationierte Kernwaffen
- Torpedos zur U-Boot-Abwehr

Neutronenbomben

Neutronenbomben sind taktische Kernwaffen mit verhältnismäßig geringer Sprengkraft (ca. 1 KT). Im Vergleich zu herkömmlichen Kernwaffen zeichnen sie sich durch eine verstärkte Neutronenstrahlung aus. Daher haben sie eine erhöhte Effektivität gegen gepanzerte Streitkräfte, denn für die Zerstörung von Panzern muss eine Bombe normalerweise in der unmittelbaren Umgebung detonieren, da die Panzerung einen gewissen Schutz gegen Druckwelle und Hitzeentwicklung bietet. Gegen Neutronenstrahlung hingegen ist es keine effektive Panzerung. Das Panzergehäuse wird dabei durch Neutroneneinfang radioaktiv aktiviert, wodurch bei weiterer Nutzung die Besatzung häufig ausgewechselt werden muss. Außerdem können Neutronenbomben gegnerische Kernwaffen (z.B. anfliegende Raketen) durch Zerstören der Zündelektronik unbrauchbar machen. Der Glaube, dass Neutronenbomben Waffen sind, die Menschen töten, aber die Infrastruktur unbeschädigt lassen, ist zwar weit verbreitet, aber falsch. In dem Gebiet, in dem die Neutronenstrahlung tödlich wirkt, ist Druck- und Hitzewirkung der Neutronenbombe so groß, dass ungeschützte Personen schon durch sie allein getötet würden, ebenso werden Gebäude in diesem Gebiet schwer beschädigt oder zerstört. Außerdem wird die Neutronenstrahlung »eingefangen« und macht das bestrahlte Material selbst radioaktiv. Auch diese Art von Atombomben sind daher alles andere als »sauber«. In den USA wurden seit 1974 etwa 800 Neutronensprengsätze gebaut. Die letzten wurden 1992 verschrottet.

Mini-Nukes

So genannte Mini-Nukes sind Kernwaffen mit einer Sprengkraft unter fünf Kilotonnen. Die neue Forschung über kleine, technisch hoch entwickelte Kernwaffen ist in den USA geplant. Der US-Senat hob im Mai 2003 ein 10 Jahre altes Verbot der Entwicklung von Mini-Nukes auf. Diese Entscheidung wurde im Kongress durch eine Resolution geschwächt, die die Forschung erlaubt, jedoch ein Verbot der Entwicklung oder Herstellung neuer Atomwaffen mit geringer Sprengkraft beibehält. Kofferbomben, beispielsweise zum Einsatz durch Geheimdienste oder Terroristen, wurden beschrieben und werden auch auf dem High Energy Weapons Archive vorgestellt; dort wird aber auch betont, dass die physikalische Umsetzbarkeit mehr als zweifelhaft ist (beispielsweise bräuchte man zu hohe Mengen an konventionellem Sprengstoff zur Zündung), was sie mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Urban Legend macht.

Bunker Buster

Nukleare bunkerbrechende Waffen sollen tief in die Erde eindringen, um unterirdische und gehärtete Bunker zu zerstören. Es ist ausgeschlossen, dass die Bomben, aus der Luft abgeworfen, tief genug unter die Oberfläche eindringen und die Explosion vollkommen unterirdisch abläuft. Somit wird ein Bombenkrater erzeugt und hochradioaktives Material in die Luft ausgeworfen. Ebenso sind durch die erzeugten Erschütterungen großflächige Zerstörungen um das eigentliche Ziel herum zu befürchten. Es gibt im US-Arsenal bereits eine »Bunker Buster«: die B-61-11, die laut des im Januar 2002 veröffentlichten Überprüfungsberichts (NPR = Nuclear Posture Review) der US-Atomwaffenpolitik eine Sprengkraftgröße von mehr als fünf Kilotonnen hat und damit keine »Mini-Nuke« ist. Diese Waffe dringt aus einer Höhe von gut 13.000 Metern nur bis zu sieben Meter in die Erde und 2–3 Meter in gefrorenen Boden ein. Die USA haben etwa 50 dieser Bomben zur Verfügung.

Schmutzige Bombe

Bei einer sogenannten »schmutzigen Bombe« wird die ohnehin vernichtende Wirkung während der Explosion mit der großflächigen und jahrelangen Verstrahlung durch radioaktiven Fallout weiter gesteigert. Dies wird durch den Aufbau oder durch eine Kernexplosion auf dem Erdboden erreicht (für letzteres siehe Atomexplosion). Insbesondere wurde die Kobaltbombe als schmutzige Bombe bezeichnet. In dieser Bauform wird wo möglich Kobalt für die Fertigung der Einzelteile verwendet. Dieses Metall wird durch die Explosion in stark strahlende Isotope langer Halbwertszeit umgewandelt. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde der Begriff »schmutzige Bombe« erheblich umgeprägt. Derzeit bezeichnet man als schmutzige Bombe einen Sprengsatz aus konventionellem Sprengstoff, dem radioaktives Material beigemischt wurde. Im Vergleich zu einer echten Atombombe besitzt sie nicht deren enorme Sprengkraft, da keine Nuklearexplosion ausgelöst wird. Ziel ihres Einsatzes ist es, radioaktives Material über ganze Stadtteile zu verstreuen und diese auf lange Sicht unbewohnbar zu machen. Eine solche Waffe ist daher eher zu den Chemiewaffen zu zählen. Im Gegensatz zu chemischen Waffen tötet das strahlende Material nicht sofort sondern erhöht die Sterblichkeit längerfristig. Da sich die tödliche Wirkung nur bei einem weiteren Aufenthalt in dem verstrahlten Gebiet entfaltet, versuchen einige Experten die "Schmutzige Bombe" zu den nicht tödlichen Waffen zu rechnen. Nach Ansicht von Experten können auch nur schwach verstrahlte Landstriche über Jahre hinweg die Gefahr von Krebserkrankungen für die Bevölkerung erhöhen. Auch wenn die Verschmutzung nur oberflächlich und daher (mit enormem Aufwand allerdings) dekontaminierbar wäre, könnte die psychologische Wirkung eines solchen Anschlages verheerend sein, da z.B. Arbeitnehmer eine schnelle Rückkehr an den Ort des Anschlags verweigern könnten. Der radioaktive Inhalt schmutziger Bomben setzt sich aus strahlenden Substanzen zusammen, wie sie unter anderem in der Industrie oder Medizin zum Einsatz kommen, z.B. radioaktives Spaltmaterial aus Kernkraftwerken oder radioaktive Stoffe aus medizinischen Geräten. Die Zutaten für eine schmutzige Bombe sind im Unterschied zu echten Kernwaffen also verhältnismäßig leicht zu beschaffen. Bereits seit längerem warnt die Internationale Kernenergieorganisation davor, dass Terroristen radioaktives Material aus der ehemaligen Sowjetunion kaufen könnten. Dort verschwinden immer wieder aus Industrie, Forschungseinrichtungen oder Krankenhäusern radioaktive Strahlenquellen. Selbst in den USA kommt regelmäßig radioaktives Material abhanden. Da das Material für die schmutzige Bombe aus der normalen (friedlichen) Kerntechnik gewinnbar ist, muss die gesamte Kerntechnik zu den Dual Use Anlagen gezählt werden. Als Gradmesser für die Folgen einer schmutzigen Bombe wird oft der Goiânia-Unfall in Brasilien herangezogen. 1987 brachen Obdachlose in ein leerstehendes, verwahrlostes Spital ein und stahlen einen Behälter mit hochradioaktivem ¹³⁷Cäsiumchlorid, welches dort früher für medizinische Bestrahlungen verwendet wurde. Aus Neugier und Unwissenheit hantierten viele mit dem bläulich fluoreszierenden Material und wollten sogar einen Fingerring daraus schmieden. Auch trugen viele Menschen radioaktiven Staub, den sie von dem CsCl-Stab abkratzten, in ihren Kleidern herum. Vier Menschen starben an der Strahlenkrankheit, zehn brauchten intensive medizinische Behandlung.

Geschichte

Anfänge

Allgemein bekannt für ihre Arbeit bei der Entwicklung von Kernwaffen sind Robert Oppenheimer und Edward Teller.
Jedoch der wohl erste Wissenschaftler, der ernsthaft über den tatsächlichen Bau einer Kernwaffe nachdachte, war der Physiker Leó Szilárd. Bereits im September 1933 dachte er an die Möglichkeit mittels Beschuss durch Neutronen Atomkerne zu einer Kettenreaktion anzuregen. Diese Idee war zu jener Zeit noch sehr umstritten, später auf diesem Gebiet sehr erfolgreiche Forscher wie Ernest Rutherford, Enrico Fermi und Otto Hahn glaubten damals noch nicht daran, dass Kerne sich überhaupt spalten lassen. Nach einigen Jahren der Grundlagenforschung (u.a. von Otto Hahn, Fritz Straßmann, Frédéric Joliot-Curie, Enrico Fermi) war es im Frühsommer 1939 soweit, dass die notwendigen theoretischen Grundlagen veröffentlicht waren, um bei ausreichender Verfügbarkeit von spaltbarem Uran eine Kernwaffe zu bauen. Schon vor dem Beginn des Zweiten Weltkrieges am 1. September 1939 richteten die drei in den Vereinigten Staaten lebenden Physiker Leó Szilárd, Albert Einstein und Eugene Paul Wigner im August 1939 einen Brief an den damaligen US-Präsidenten Franklin D. Roosevelt, um ihn vor der Möglichkeit der Entwicklung einer Atombombe in Deutschland zu warnen und ihn im Gegenzug zu der Entwicklung einer eigenen Atombombe anzuregen. Doch es sollte noch bis zum Herbst 1940 dauern, bis Enrico Fermi und Leó Szilárd genügend finanzielle Mittel erhielten, um mit der Entwicklung eines Kernreaktors zu beginnen. Als die amerikanische Regierung durch die Erfolge an dieser Arbeit davon überzeugt wurde, dass die Entwicklung einer Atombombe grundsätzlich möglich ist, und dass auch der Kriegsgegner Deutschland diese Möglichkeit besitzt, wurden die Forschungen intensiviert und führten schließlich zum Manhattan-Projekt.

Deutsches Kernwaffenprojekt

In Deutschland arbeiteten während des Zweiten Weltkrieges Wissenschaftler wie u.a. Werner Heisenberg, Carl Friedrich von Weizsäcker, Walther Gerlach, Kurt Diebner und Otto Hahn u.a. im Rahmen des „Uranprojektes“ an der militärischen Nutzbarmachung der Kernspaltung zur Erreichung deutscher Kriegsziele. Die Befürchtung der USA, Deutschland könnte so einen eigenen nuklearen Sprengsatz entwickeln, war ein wichtiger Anlass, ein eigenes Atombombenprogramm zu initiieren. Viele, über das Gebiet des Deutschen Reiches verteilte (z.T. unabhängig voneinander arbeitende) Forschergruppen arbeiteten bis zum Kriegsende an der Entwicklung einer deutschen Kernwaffe. Nach dem Krieg wurde jedoch festgestellt, dass im „Uranprojekt“ keine Kernwaffen entwickelt wurden. Ausführlicher Artikel: Uranprojekt

Manhattan-Projekt

1942 wurde unter größter Geheimhaltung unter dem Decknamen "Projekt Y" (als Teil des Manhattan-Projekts) das Forschungslaboratorium Los Alamos im US-Bundesstaat New Mexico konzipiert. Von 1943 an arbeiteten dort unter der wissenschaftlichen Leitung Robert Oppenheimers mehrere tausend Menschen, vielfach Wissenschaftler und Techniker. Am 16. Juli 1945 wurde die erste Atombombe oberirdisch bei Alamogordo gezündet (Trinity-Test). Das in der Bombe verwendete nukleare Brennmaterial war Plutonium und besaß eine Sprengkraft von etwa 20 Kilotonnen. Gegen Ende des Zweiten Weltkrieges wurde ein deutsches Fern-U-Boot (U 234) nach Japan entsandt, das neben Kisten voll Dokumenten und Verfahrensanweisungen auch etwa eine halbe Tonne Uran-Oxid beförderte. Es ist unklar, wofür die Japaner dieses Uran verwenden wollten. Angeblich soll es sich um Natururan gehandelt haben, sodass auch nach technischer Anreicherung keine ausreichende Menge für eine Atombombe hätte daraus gewonnen werden können. Die Besatzung des U-Bootes ergab sich, auf Anweisung von Dönitz, nach der deutschen Kapitulation den Amerikanern. Ausführlicher Artikel: Manhattan-Projekt Das eigentlich als Gegengewicht zum vermuteten deutschen Atomprojekt begonnene, und auch aufgrund Einsteins Brief deswegen an den US-Präsidenten forcierte, amerikanische Atomprojekt kam nicht gegen Nazi-Deutschland zum Einsatz. Aussagen hochrangiger amerikanischer Militärs ist zu entnehmen, dass dies vor allem aufgrund der Befürchtung nicht geschah, ein abgeworfener Blindgänger könne den deutschen Wissenschaftlern in die Hände fallen und wertvolle Hinweise liefern - der Krieg selbst war ohnehin gewonnen. Stattdessen wurden die ersten Luftangriffe mit Atombomben am 6. und 9. August 1945 gegen die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki geflogen. Die Herstellung von Atomwaffen war während des Zweiten Weltkrieges noch aufwändig und teuer. Das atomare Arsenal war nach Trinity, Hiroshima und Nagasaki bereits aufgebraucht; einer verzögerten Kapitulation Japans hätte mit dem Fortführen des konventionellen Bombardements begegnet werden müssen. Anders hätte es ausgesehen, wenn etwa der andauernde Einsatz von vielen Atomwaffen die Eroberung von Pazifikinseln durch die USA massiv beschleunigt hätte.

Einsatz gegen Hiroshima und Nagasaki

Am 6. August 1945, also 21 Tage nach dem ersten erfolgreichen Test bei Alamogordo, warf der Bomber Enola Gay die erste Atombombe (Sprengstoff: Uran-235), Little Boy genannt, über der Küstenstadt Hiroshima ab, wo sie um 8.16 Uhr Ortszeit in etwa 600 m Höhe über dem Boden detonierte. Rund 90.000 Menschen starben sofort, weitere 50.000 Menschen starben Jahre bis Jahrzehnte später an der Strahlenkrankheit. Am 9. August 1945 sollte der Bomber Bockscar die zweite Atombombe (Sprengstoff: Plutonium-239), Fat Man genannt, eigentlich über Kokura abwerfen. Als dort auch nach drei Anflügen noch schlechte Sicht herrschte, wich der Kommandant aufgrund Treibstoffmangels auf das Alternativziel, die Küstenstadt Nagasaki, aus. Da auch dort die Wolkendecke zu dicht war, wurde das Stadtzentrum um mehrere Kilometer verfehlt. Weil zudem das Stadtgebiet hügeliger als das Hiroshimas ist, was die Ausbreitung der Druckwelle behinderte, waren dort weniger Opfer zu beklagen - obwohl Fat Mans Sprengkraft rund doppelt so stark war wie die Little Boys. Dennoch kamen bei diesem Angriff 36.000 Menschen sofort ums Leben, weitere 40.000 Menschen wurden so stark verstrahlt, dass sie Jahre bis Jahrzehnte später starben. Die militärische Notwendigkeit des Atombombeneinsatzes ist umstritten, denn diesen zwei Städten wurde der Angriff mit konventionellen (Brand-)Bomben bis zuletzt erspart, um dann den Effekt einer nuklearen Explosion auf eine Großstadt testen zu können. Zudem gibt es Hinweise darauf, dass der japanische Kaiser zum Zeitpunkt des atomaren Angriffs schon zu einer Aufgabe bereit war. Weiterhin muss der Atombombeneinsatz auf Hiroshima und Nagasaki mit der Bombardierung von Tokio verglichen werden. Dort starben während der Nacht vom 9. März 1945 mehr als 100.000 Menschen. Die Legitimität des Atombombeneinsatzes steht und fällt also mit jener des konventionellen Bombenkriegs. Noch heute wird jährlich der tausenden Opfer gedacht. Als Symbol für den Frieden werden dabei einige weiße Tauben fliegen gelassen. Siehe auch: Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki [http://www.pcf.city.hiroshima.jp/peacesite/BPW/english/index.html Zeichnungen von Hiroshima-Augenzeugen (englisch)]

Entwicklung nach dem 2. Weltkrieg

Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki Die Zeit unmittelbar nach dem zweiten Weltkrieg war zunächst von einer langsamen Weiterentwicklung der Atombombe geprägt. Während die USA unterschiedliche Tests wie eine Unterwasserexplosion durchführten, arbeiteten Großbritannien und die Sowjetunion an eigenen Atombomben. 1948 besaßen die USA rund 50 einsatzbereite Sprengköpfe. Die Sowjetunion wurde schon während des Zweiten Weltkriegs von Klaus Fuchs über das Atombombenprogramm informiert und zündete ihre erste Atombombe am 29. August 1949, Großbritannien erst am 2. Oktober 1952. In dieser Zeit entstand auch das nebenstehende Bild eines amerikanischen Truppenversuchs mit Soldaten in geringer Entfernung zur Atomexplosion, das den teilweise sorglosen, teilweise rücksichtslosen Umgang mit Radioaktivität in der damaligen Zeit dokumentiert.

Entwicklung der Wasserstoffbombe

Die weitere Entwicklung von Kernwaffen führte zur Wasserstoffbombe. Die erste Zündung einer Wasserstoffbombe mit dem Codenamen Ivy Mike erfolgte am 31. Oktober 1952 über dem Eniwetok-Atoll und setzte eine Energie wie 10,4 Megatonnen TNT-Äquivalent frei. Diese Sprengkraft entspricht dem 830-fachen der Hiroshima Bombe. Die Notwendigkeit, angereichertes Uran und Plutonium zum Kernwaffenbau herzustellen, führte zur Entwicklung von Urananreicherungsanlagen sowie den ersten Kernreaktoren. Die hierdurch gewonnenen Erfahrungen beschleunigten den Aufbau einer zivilen Nutzung der Kernenergie. Weltweit, teilweise auch in den USA selbst, wird der Einsatz dieser Massenvernichtungswaffen hauptsächlich gegen die Zivilbevölkerung als ungerechtfertigt verurteilt. Die Entwicklung der Atombombe wird heute allgemein als das dunkelste Kapitel der Technik- und Wissenschaftsgeschichte angesehen. Die Atombombe ist der Inbegriff des "Fluches der Technik". Die Erfindung der Kernwaffen löste ein beispielloses Wettrüsten - insbesondere zwischen den USA und der Sowjetunion - aus und war die schwerste Bedrohung in der Zeit des Kalten Krieges. Die Kernwaffe hatte hier andererseits möglicherweise eine hemmende Wirkung im positiven Sinne, weil die direkte Konfrontation auf beiden Seiten nicht zuletzt wegen dieser übermächtigen Bedrohung einer nuklearen Explosion gescheut wurde. Unter diesem Eindruck wurden die Risiken des technischen Fortschritts insbesondere in der Literatur vielfach erörtert ...

Entwicklung nach dem Kalten Krieg

Nach dem Zerfall der Sowjetunion zu Beginn der 1990er Jahre bezweifeln Experten den militärischen Sinn von Kernwaffen, da jedes Ziel auch mit konventionellen Waffen der gewünschten Größenordnung zerstört werden kann. Als größte Gefahr der atomaren Bewaffnung wird daher ein Einsatz durch Terroristen angesehen, denn diese könnten bei Verwendung von Atomwaffen mit geringem Aufwand großen Schaden anrichten (siehe Hiroshima bzw. Nagasaki), während Atomwaffen im Kampf gegen den Terrorismus vollkommen ungeeignet sind. Unabhängig von dieser Entwicklung blieben die USA und Russland als Nachfolgestaat der Sowjetunion diejenigen Staaten mit den meisten Kernwaffen. Ihr Arsenal wird auch weiterhin gepflegt, entzog sich jedoch nach Ende des Kalten Krieges mehr und mehr der öffentlichen Aufmerksamkeit. Während zunächst die Entwicklungstätigkeit in diesem Bereich erlahmte, werden in den USA seit Ende der neunziger Jahre sogenannte Bunker Buster entwickelt. Diese Atomwaffen kleiner Sprengkraft dienen der Vernichtung unterirdischer Anlagen. Sie werden mit hoher Geschwindigkeit in den Boden geschossen, dringen in diesen ein und explodieren dann unterirdisch. Dadurch lösen sie eine Schockwelle im Boden aus, die die angegriffenen Anlagen zerstört. Politischer Hintergrund dieser Entwicklung sind vermehrte Anstrengungen einiger Staaten der Dritten Welt wie dem Iran, wichtige militärische Bauten unterirdisch anzulegen, um sie im Kriegsfall den Angriffen durch überlegene Luftstreitkräfte zu entziehen. Die Entwicklung solcher kleiner Kernwaffen wird in der Fachwelt als eine Gefahr eingeschätzt, da ihr Einsatz kaum Aufsehen erregen würde. Statt zerstörter Städte und tausender Toter würde die Weltöffentlichkeit lediglich einen kleinen Krater sehen. In der Konsequenz würde die Hemmschwelle sinken, Atomwaffen einzusetzen und auf diese Weise vergleichsweise preiswert - ohne Verlust eigener Soldaten und ohne allzu negatives Image - Kriege in der Dritten Welt zu führen.

Kernwaffen in Europa

Die in Europa gelagerten Kernwaffen sind nach Ende des Kalten Krieges drastisch reduziert worden. Auf den europäischen Luftwaffenstützpunkten sind von 1990 bis 1996 rund 208 Kernwaffensilos der NATO gebaut worden. Ursprünglich waren hierfür 438 NATO-Bunker vorgesehen, die aber nicht mehr benötigt wurden. Die von den US-Streitkräften kontrollierten Bunker für Bomben, die im Ernstfall den NATO-Streitkräften zur Verfügung standen, waren nicht alle bestückt worden. Bis 1998 hatte Großbritannien sein Arsenal an Fallbomben auf den Stützpunkten abgebaut. Ab 1996 wurden dann die weiteren Arsenale geleert. Die deutschen Luftwaffenstützpunkte in Memmingen und Nörvenich verfügten schon ab 1995 über keinerlei Kernwaffen mehr. Nur in Büchel trainiert die Deutsche Luftwaffe weiterhin den nuklearen Einsatz durch Jagdbomber vom Typ Tornado. Die USA und Großbritannien lagerten während des Kalten Krieges bis zu 5.000 Kernwaffen in deutschen Bunkern. Heute existieren in Deutschland noch 65 Wasserstoffbomben in den Bunkern der Luftwaffenstützpunkte Ramstein und Büchel; hier besteht die sogenannte Nukleare Teilhabe. Die beiden westeuropäischen Atommächte Großbritannien und Frankreich begannen bereits in den 1960ern bzw. 70ern Teile ihrer Arsenale auf seegestützte Systeme umzustellen. Beide Staaten unterhalten heute je vier ballistische Atom-U-Boote, von denen jedes mit jeweils 16 Atomraketen ausgestattet werden kann. Frankreich hält lediglich noch 60 Sprengköpfe zum Einsatz durch Bomber bereit, Großbritannien verfügt seit dem Jahr 2000 ausschließlich über seegestützte Systeme. Infolge dieser Veränderung wurde auch die Anzahl der Lagerstätten auf Luftwaffenstützpunkten reduziert. Die etwa 490 seegestützten Sprengköpfe machen heute den größten Teil der in Europa stationierten Atomwaffen aus. Die britischen Sprengköpfe werden komplett in der Marinebasis Clyde gelagert, die französischen in Brest.

NATO-Luftwaffenstützpunkte mit Kernwaffen

(Auswahl, Stand: 1997)
- Großbritannien
- Lakenheath
- Marham
- Wittering
- Niederlande
- Volkel
- Belgien
- Kleine Brogel
- Deutschland
- Ramstein (54 WS3-Lagersysteme)
- Büchel (elf WS3-Lagersysteme für 22 Bomben B-61)
- Nörvenich (elf WS3-Lagersysteme für 22 Bomben B-61, z.Zt keine Waffen gelagert)
- Brüggen
- Italien
- Aviano (achtzehn WS3-Lagersysteme für 36 Bomben B-61)
- Ghedi-Torre (elf WS3-Lagersysteme für 22 Bomben B-61)
- Griechenland
- Araxos (geschlossen)
- Türkei
- Balikesir (sechs Unterflurdepots, z.Zt keine Waffen gelagert)
- Incirlik (nicht fertiggestellt)
- Murted (sechs Unterflurdepots, z.Zt keine Waffen gelagert)

Aktueller Stand

Aktuell verfügen folgende Staaten über Kernwaffen und gelten daher als Atommächte:
- China: ca. 400
- Frankreich: 348 - 350
- Großbritannien: 185 - 200
- Indien: 30 - 35
- Israel: 75 - 200
- Nordkorea: 0 - 10
- Pakistan: 24 - 48
- Russland: 6000 - 8400
- USA: 7200 - 10240 Nordkorea erklärte im Frühjahr 2005 ebenfalls, Kernwaffen zur Abschreckung entwickelt zu haben, die Aussage wird jedoch auch von verschiedenen Seiten bezweifelt. Unstrittig ist jedoch, dass Nordkorea ein ambitioniertes Programm zum Erlangen von Kernwaffen unterhält. Unter anderem wird Nordkorea vorgeworfen, dass sie die Brennstäbe ihrer Einrichtungen zu lange im Reaktor belassen, als es die rein zivile Energieerzeugung verlangt. Der verlängerte Gebrauch erhöht den Plutoniumgehalt der Stäbe. Obwohl nie von offizieller Seite bestätigt, gilt es als unstrittig, dass auch Israel seit den 70er Jahren im Besitz von ca. 200 Kernwaffen ist, da das Land in der Vergangenheit seinen Nachbarländern mehrfach mit deren Einsatz gedroht hat. Mordechai Vanunu hat die Welt vom israelischen Kernwaffenprojekt unterrichtet, nachdem er am Dimona-Reaktor arbeitete. Beim Iran gilt der Besitz einer Kernwaffe als möglich, ist aber