Kernkraft in Amerika, Wie es funktioniert, Vor-und Nachteile, und seine Auswirkungen

Land	Milliarden kWh produziert
Vereinigte Staaten	805.3
Frankreich	384.0
China	210.5
Russland	179.7
Südkorea	154.2
Kanada	97.4
Ukraine	81.,0
Deutschland	80,1
Vereinigtes Königreich	65,1
Schweden	60,6

Wie Kernkraft funktioniert

Alle Kraftwerke erwärmen Wasser, um Dampf zu erzeugen, der einen Generator zur Stromerzeugung macht. In Kernkraftwerken wird dieser Dampf durch die aus der Kernspaltung erzeugte Wärme erzeugt. Es ist, wenn ein Atom gespalten wird und enorme Mengen an Energie in Form von Wärme freisetzt.,

Uran 235 wird als Brennstoff verwendet, da es leicht auseinanderbricht, wenn es mit einem Neutron kollidiert. Sobald dies geschieht, beginnen die Neutronen aus dem Uran selbst mit seinen anderen Atomen zu kollidieren. Dies beginnt eine Kettenreaktion. Deshalb sind Atombomben so mächtig.

Diese Steuerstäbe befinden sich neben den Brennstäben, die Uran-Brennstoff-pellets. Über 200 dieser Stäbe sind in einer sogenannten Brennstoffbaugruppe zusammengefasst., Wenn die Ingenieure den Prozess verlangsamen wollen, senken sie mehr Steuerstäbe in die Baugruppe. Wenn sie mehr Wärme wollen, heben sie die Stäbe an.

Die Vereinigten Staaten haben zwei Arten von Kernkraftwerken. Es gibt 65 Druckwasserreaktoren und 34 Siedewasserreaktoren. Sie unterscheiden sich darin, wie die Wärme vom Reaktor zum Generator übertragen wird.

1. Druckwasserreaktoren verwenden einen hohen Druck, um das Wasser im Reaktor vor dem Kochen zu bewahren. Dadurch kann es auf superhohe Werte erhitzt werden., Die Wärme wird dann durch Rohre in einen separaten Wasserbehälter im Generator übertragen. Es erzeugt den Dampf, der die Stromturbine antreibt. Das Wasser aus dem Reaktor kehrt dann zurück, um wieder erwärmt zu werden. Der Dampf aus der Turbine wird in einem Kondensator gekühlt. Das resultierende Wasser wird zurück zum Dampferzeuger geleitet. Hier ist eine animierte version eines druckwasserreaktors.
2. Kochwasserreaktoren hingegen verwenden kochendes Wasser direkt, um den Dampf zum Antrieb des Generators zu erzeugen. Hier ist eine animierte version der Siedewasserreaktor.,

Am wichtigsten ist, dass der gesamte Prozess in einer geschlossenen Umgebung stattfindet, um die Außenwelt vor jeglicher Kontamination zu schützen. Die Kraftwerke können abgekühlt und sogar schnell gestoppt werden.,

Kernkraftwerke emittieren im Gegensatz zu Kohle und Erdgas keine Treibhausgase., Infolgedessen tragen sie nicht zum Klimawandel bei. Dieser Vorteil wird attraktiver, da die Welt versucht, die globale Erwärmung zu reduzieren.

Auch Kernkraftwerke sind bei Naturkatastrophen widerstandsfähiger als andere Formen der Energieerzeugung. Zum Beispiel können Hurrikane Solar-und Windparks zerstören. Sie sind weniger wahrscheinlich, die verstärkten Gebäude zu beschädigen, die Kernkraftwerke beherbergen.

Kernkraftwerke schaffen mehr Arbeitsplätze als andere Energieformen. Sie schaffen 0,5 Arbeitsplätze für jede produzierte Megawattstunde Strom. Dies ist im Vergleich zu 0.,19 arbeitsplätze in Kohle, 0,05 Arbeitsplätze in Gaskraftwerken und 0,05 in Windkraft. Die einzige andere Stromquelle, die mehr Arbeitsplätze/MWh schafft, ist die Photovoltaik. Diese Quelle erzeugt 1.06 Arbeitsplätze / MWh.

Nach den Zahlen von 2008 lagen die Kosten bei 1,87 Cent pro Kilowattstunde (kWh). Dies waren nur 68% der Kosten für Kohle. Bis vor kurzem waren es nur 25% der Kosten für Erdgas.,

Doch Ängste vor der globalen Erwärmung hemmten den Neubau von Kohlekraftwerken. Infolgedessen wurden von 1992 bis 2005 neue Gaskraftwerke gebaut. Diese lieferten rund 270.000 Megawatt Energie. Damals schienen diese Anlagen das geringste Anlagerisiko zu haben. Infolgedessen gingen nur 14,000 MWe neuer Atom-und Kohlekraftwerke online. Es hat dazu beigetragen, die Erdgaspreise zu erhöhen. Dies zwang große industrielle Anwender Offshore und schob gasbefeuerten Stromkosten in Richtung 10 Cent/kWh, nach dem Bericht des Nuclear Energy Institute.,

Kernbrennstoff ist effizient. Etwa 28 Gramm Uran setzen so viel Energie frei wie 100 Tonnen Kohle. Infolgedessen ist der Transport weniger teuer.

Nachteile

Aufgrund der radioaktiven Natur seiner Brennstoffquelle hat Kernkraft zwei große Nachteile. Sie sind die Möglichkeit von Unfällen und die Entsorgung von Atommüll.

Unfälle

Ein Unfall in der Anlage könnte radioaktives Material als Wolke oder wolkenartige Bildung radioaktiver Gase und Partikel in die Umwelt abgeben., Diese Partikel können von Menschen und Tieren eingeatmet oder aufgenommen oder auf dem Boden abgelagert werden. Die Teilchen bestehen aus instabilen Atomen, die überschüssige Energie, Strahlung genannt, abgeben, bis sie stabil werden. In niedrigen Dosen ist Strahlung harmlos. Nach einer Kernschmelze zerstören die großen Dosen jedoch lebende Zellen und verursachen Mutationen, Krankheit und Tod.

Die verheerenden Vorfälle in Tschernobyl und Fukushima sind perfekte Illustrationen der Folgen.

Die einzige US-Atomkatastrophe war 1979 auf Three Mile Island, als die radioaktiven Brennstäbe teilweise schmolzen. Es wurde nur eine geringe Menge radioaktives Gas freigesetzt. Es gab keine messbaren gesundheitlichen Auswirkungen. Dennoch wurden seit 30 Jahren keine neuen Kernkraftwerke gebaut.

Fast 3 Millionen Amerikaner Leben innerhalb von 10 Meilen von einer Betriebsanlage. Sie riskieren im Falle eines Unfalls eine direkte Strahlenbelastung., Wenn Sie einer dieser Personen sind, teilt Ihnen das Heimatschutzministerium mit, wie Sie sich auf einen solchen Unfall vorbereiten können.

Entsorgung

die Entsorgung von Atommüll ist ein großer Nachteil. Niederwertiger Abfall entsteht durch den Kontakt mit dem Kernbrennstoff im täglichen Betrieb. Es wird vor Ort entsorgt oder in eine niederrangige Abfallanlage in einem von 37 Bundesstaaten geschickt.

High-level-Abfall besteht aus abgebrannten Brennelementen. Es dauert Hunderttausende von Jahren zu deaktivieren. Es gibt 80 Standorte im ganzen Land, an denen dieser Abfall gelagert wird., Die meisten Standorte befinden sich in der Nähe aktueller oder ehemaliger Kernreaktoren. Viele befinden sich in der Nähe von Flüssen, Seen und Ozeanen.

Im Nuclear Waste Policy Act von 1982 forderte der Kongress die US Nuclear Regulatory Commission auf, ein permanentes geologisches Endlager für die Entsorgung von hochradioaktiven Abfällen in Yucca Mountain, Nevada, zu entwerfen, zu errichten und zu betreiben. Es würde 100 Milliarden Dollar kosten. Es würde 300 Meilen Eisenbahnschienen und Titanschilde erfordern, um den Abfall intakt zu halten.

Sie verzögerten ihre Entwicklung bis 2013, als die NRC ihren Fall vor dem US-Berufungsgericht gewann. Im Jahr 2015 schloss das NRC eine Sicherheitsbewertung ab. Im Jahr 2016 wurde eine Umweltverträglichkeitsprüfung abgeschlossen.

Kernkraft ist keine erneuerbare Ressource. Es gibt Kraftstoff im Wert von 80 Jahren in bekannten Reserven, wenn er zu aktuellen Preisen verwendet wird.

U. S. Nuclear Power Stations

Es gibt 95 betriebene Kernreaktoren in 29 Staaten. Die meisten liegen östlich des Mississippi River., Sie generieren rund $40 Milliarden bis $50 Milliarden jeweils in Strom Umsatz. Sie schaffen direkt über 100.000 Arbeitsplätze. Jeder Dollar, den der durchschnittliche Reaktor ausgibt, generiert 1.87 USD in der US-Wirtschaft. Das schuf weitere 375.000 Arbeitsplätze.

US-Atomkraftwerke erzeugten 2017 849,6 Terawattstunden. Das sind 19% der gesamten 4,460.8 Terawattstunden der gesamten US-Stromproduktion im Jahr 2017. Es war an zweiter Stelle nach Kohle, die 28% erzeugte, und Erdgas bei 35%. Es ist größer als die Wasserkraft, die nur 6 beigetragen hat.,5% und andere alternative Quellen einschließlich Windkraft bei 20,3%.

Es gibt auch 31 Testreaktoren an Forschungsuniversitäten. Sie werden verwendet, um kleine Strahlungsmengen für Experimente zu erzeugen. Hier untersuchen Wissenschaftler Neutronen und andere subatomare Teilchen, untersuchen Automobil-und medizinische Komponenten und lernen, wie man die Krebsbehandlung verbessert.

Die Zukunft der US-Kernenergie

Der jährliche US-Strombedarf wird voraussichtlich bis 2050 um 47% steigen., Angesichts steigender Öl – und Gaspreise und der Besorgnis über die globale Erwärmung sieht die Kernenergie wieder attraktiv aus. In den späten 1990er Jahren wurde Atomkraft als eine Möglichkeit gesehen, die Abhängigkeit von importiertem Öl und Gas zu reduzieren. Dieser Politikwechsel ebnete den Weg für ein deutliches Wachstum der nuklearen Kapazität.

Das energiepolitische Gesetz von 2005 sah finanzielle Anreize für den Bau fortgeschrittener Kernkraftwerke vor. Die neueste Anlage wurde im Oktober 2016 in Betrieb genommen. Zwei neue Reaktoren sind im Bau in Georgien.,

Andererseits hat das Fracking von heimischem Schieferöl und Erdgas Gas zu einer erschwinglichen Alternative zur Modernisierung alter Kernkraftwerke gemacht. Der Bau neuer Gaskraftwerke kostet weniger als der Betrieb alter Kernkraftwerke. Auch die Sanierung alter Kohlekraftwerke für den Erdgasbetrieb kostet weniger.

Es scheint, dass die Zukunft des Ausbaus der Kernenergie in Amerika von den Erdgaspreisen abhängt. Wenn sie wieder steigen und hoch bleiben, erwarten Sie, dass die Aufmerksamkeit auf die Kernenergieerzeugung zurückkehrt.,