Die Kernenergie hat eine interessante Geschichte, was vor allem daran liegt, dass ihre Kerntechnologie von Natur aus gefährlich ist. Obwohl sie im Großen und Ganzen noch eine relativ neue Energiequelle ist, reichen ihre Ursprünge bis in die späten 1800er Jahre zurück.
Lassen Sie uns die Geschichte der Kernenergie etwas genauer erforschen, um ihre Entwicklung zu verfolgen.
Die Anfänge der Kernenergie
Die Geschichte der Kernenergie beginnt im Jahr 1895, als Wilhelm Roentgen die Röntgenstrahlen entdeckte.
Bei Experimenten mit einer Kathodenstrahlröhre bemerkte Roentgen, dass in der Nähe sitzende Fotoplatten aufleuchteten, wenn das Gerät eingeschaltet war, selbst wenn es mit schwarzem Papier abgedeckt war, was ihn zu der Schlussfolgerung brachte, dass die Kathodenröhre einen unsichtbaren Strahl aussandte, was zuvor noch nie beobachtet worden war.
Was Roentgen bemerkte, waren tatsächlich Röntgenstrahlen, die sich von der Röhre ausbreiteten.
Im darauffolgenden Jahr entdeckte ein Mann namens Becquerel in Frankreich, dass Uransalze von sich aus durchdringende Strahlung erzeugen können, ohne dass sie durch eine externe Energiequelle angeregt werden müssen.
Diese Beobachtung führte Becquerel zu der Erkenntnis, dass das Uran Röntgenstrahlen erzeugen musste.
Marie und Pierre Curie untersuchten das Phänomen ebenfalls und isolierten daraufhin zwei neue Elemente, Polonium und Radium. Ihre Untersuchungen führten sie 1898 dazu, ein neues Wort zu prägen: Radioaktivität.
Während der Wissenschaftler Ernest Rutherford in England Radioaktivität untersuchte, entdeckte er zwei neue Arten von Strahlung, die sich von Röntgenstrahlen unterschieden und die er Alpha- und Betastrahlung nannte.
Eine der entscheidendsten Entdeckungen für die Zukunft der Kernenergie wurde ebenfalls von Rutherford gemacht. Im Jahr 1909 entdeckte er, dass der Großteil der Masse eines Atoms in seinem Kern enthalten ist.
Rutherford gilt heute als Vater der Kernphysik. Er entdeckte die Gammastrahlung und stellte 1920 sogar die Theorie auf, dass es Neutronen gibt, obwohl es keinerlei Beweise für deren Existenz gab. Die Neutronen wurden schließlich im Jahr 1932 entdeckt.
Diese grundlegenden Entdeckungen bildeten die Basis für das, was sich zu einer Industrie zur Erzeugung von Kernenergie entwickeln sollte.
Die Spaltung von Atomen
Im Jahr 1938 beschossen die deutschen Wissenschaftler Otto Hann und Fritz Strassmann Uranatome mit Neutronen und entdeckten, dass dabei eine beträchtliche Menge an Energie freigesetzt wurde. Mit Hilfe von Lise Meitner und Otto Frisch konnten sie erklären, dass es sich bei dem, was sie beobachtet hatten, um die Spaltung des Atoms durch Kernspaltung handelte.
Im Jahr 1939 stellten die Physiker Leo Szilard und Enrico Fermi die Theorie auf, dass Kernspaltungsreaktionen genutzt werden könnten, um durch eine massive Kettenreaktion eine Explosion zu erzeugen.
Szilard und einige andere Wissenschaftler, darunter Albert Einstein, wandten sich 1939 schriftlich an Präsident Roosevelt, um ihn vor der Möglichkeit der Herstellung von Kernwaffen zu warnen. Der Präsident ermächtigte einen beratenden Ausschuss, mit der Entwicklung von Atombomben für die USA zu beginnen.
Bis 1942 gelang es Fermi im Rahmen dieses Ausschusses, in Chicago die erste von Menschenhand erzeugte Kettenreaktion der Kernspaltung zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt nahm das Manhattan-Projekt seine volle Entwicklung auf.
Das Team verfolgte die Entwicklung von zwei Bombentypen, eine mit Uran als Kern und eine mit Plutonium. Das Projekt war äußerst geheimnisvoll, und es wurden ganze verdeckte Städte gebaut, um das Projekt zu unterstützen. Eine Anlage in Oak Ridge, Tennessee, nutzte Kernreaktionen zur Erzeugung von Plutonium, das zur Herstellung von angereichertem Uran verwendet wurde. Eine andere Anlage in Washington nutzte Kernreaktionen zur Herstellung von Plutonium.
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Die inzwischen berühmte geheime Anlage in Los Alamos, New Mexico, wurde von Hunderten von Wissenschaftlern für die Erforschung und den Bau von Kernwaffen genutzt.
Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs wurden 1945 erstmals Atomwaffen gegen Menschen eingesetzt. Dies war auch der Moment, in dem die Mehrheit der Weltbevölkerung erkannte, wie zerstörerisch diese Technologie sein kann.
Reaktoren als Energiequellen
Es dauerte bis 1951, bis der erste Kernreaktor zur Stromerzeugung fertig gestellt war. Er hieß Experimental Breeder Reactor 1, stand in Idaho und wurde mit Flüssigmetall gekühlt.
Im Jahr 1954 wurde das erste nuklear angetriebene U-Boot, die USS Nautilus, fertiggestellt, das für längere Zeit ohne Auftanken unter Wasser bleiben konnte.
Im selben Jahr stellten die Sowjets ihr erstes Kernkraftwerk fertig: das Kernkraftwerk Obninsk, den ersten netzgekoppelten Kernreaktor. Das Atomkraftwerk Shippingport in Pennsylvania wurde 1957 in Betrieb genommen und war das erste Atomkraftwerk der Welt, das ausschließlich in Friedenszeiten betrieben wurde.
In den 1960er und 70er Jahren wurden viele weitere kommerzielle Kernreaktoren zur Stromerzeugung entwickelt und gebaut, von denen viele auf leicht modifizierten Konstruktionen früherer Reaktoren basierten.
Diese Kernkraftwerke wurden als relativ billige und emissionsfreie Stromquellen angepriesen. Viele sahen in der Kernenergie zu dieser Zeit die Energiequelle der Zukunft.
Im Jahr 1974 forcierte Frankreich die Entwicklung der Kernenergie und erzeugte schließlich bis zu 75 % seines Stroms durch Kernreaktoren. Im gleichen Zeitraum stammten rund 20 % der Energieerzeugung in den Vereinigten Staaten aus Kernenergie, die in 104 Anlagen im ganzen Land erzeugt wurde.
Die Zukunft der Kernenergie wurde jedoch 1979 durch den Unfall in Three Mile Island in Frage gestellt. Diese partielle Kernschmelze eines Reaktors in Pennsylvania leitete den Meinungsumschwung in der Öffentlichkeit über die Sicherheit von Kernreaktoren ein.
Als sich 1986 die Katastrophe von Tschernobyl ereignete, bei der eine riesige Strahlungswolke freigesetzt wurde, die weite Teile Nordeuropas und sogar die Ostküste der Vereinigten Staaten erfasste, begann sich die weltweite Meinung über die Kernenergie zu ändern. Dennoch führten diese Katastrophen zur Entwicklung sicherer Reaktorkonstruktionen.
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Eine interessante Tatsache aus der Geschichte der Kernenergie ist, dass Russland und die USA 1994 vereinbarten, ihre Atomsprengköpfe zu Kernbrennstoff zu degradieren. Rund 10 % des Atomstroms in den USA wird heute aus abgebauten Atomwaffen erzeugt.
Der Kernenergiesektor war in der Ära nach Tschernobyl in den späten 90er und 2000er Jahren durch ein hohes Maß an Sicherheit beim Betrieb der Anlagen und keine Todesfälle in den USA gekennzeichnet. Die allgemeine Meinung über die Kernenergie begann sich wieder zum Positiven zu wenden, als die Branche ihre Sicherheit unter Beweis stellte.
Doch die Katastrophe von Fukushima im Jahr 2011, bei der ein Erdbeben und ein Tsunami zu einer teilweisen Kernschmelze und der Freisetzung einer großen Menge an Strahlung aus einem japanischen Reaktor führten, erinnerte daran, dass die Kernenergie nicht völlig sicher ist.
Rund 14 Prozent der weltweiten Energie wird auch heute noch in Kernkraftwerken erzeugt, und manche Schätzungen gehen davon aus, dass die Kernenergie im Laufe ihrer Geschichte 1,8 Millionen Menschenleben gerettet hat, indem sie die Luftverschmutzung durch die Nutzung fossiler Brennstoffe kompensiert hat.