• Uran ist der Hauptbrennstoff für Kernreaktionen, und Uran-235, das aus Uranerz gewonnen wird, ist notwendig, da es effizient Spaltungsreaktionen durchführen kann.
  • Derzeit befinden sich die Uranminen in den USA hauptsächlich im Westen des Landes, und der Brennstoff wird im ganzen Land transportiert.

Atome sind winzige Teilchen in Molekülen, aus denen Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe bestehen. Atome bestehen aus drei Arten von Teilchen: Protonen, Neutronen und Elektronen. Atome haben einen Kern (oder Mittelpunkt), der Protonen und Neutronen enthält, umgeben von Elektronen. Protonen haben eine positive Ladung, Elektronen eine negative Ladung. Neutronen haben keine Ladung. In den Bindungen, die den Kern zusammenhalten, steckt eine enorme Menge an Energie. Wenn diese Bindungen brechen, kann diese Kernenergie freigesetzt werden.

Diese Bindungen können durch Kernspaltung aufgebrochen werden, und diese Energie kann zur Stromerzeugung genutzt werden. So wie die Sonne im Wesentlichen ein riesiger Wasserstoffball ist, in dem eine Fusion stattfindet und enorme Energiemengen freisetzt.

Lesen Sie auch:Amazon zahlt 650 Millionen Dollar für ein mit Kernenergie betriebenes Rechenzentrum

Lesen Sie auch:Die USA setzen auf Kernenergie, um den Energiebedarf von KI-Rechenzentren zu decken

Wie Kernenergie erzeugt wird

1. Bei der Kernspaltung werden Atome gespalten und Energie freigesetzt. Alle Kernkraftwerke nutzen die Kernspaltung, und die meisten verwenden Uranatome. Bei der Kernspaltung kollidieren Neutronen mit Uranatomen und spalten sie, wobei eine große Menge Energie in Form von Wärme und Strahlung freigesetzt wird. Wenn Uranatome gespalten werden, werden weitere Neutronen freigesetzt. Diese Neutronen kollidieren weiter mit anderen Uranatomen, und der Prozess wiederholt sich. Dieser Vorgang wird als nukleare Kettenreaktion bezeichnet. Die Reaktoren der Kernkraftwerke steuern diese Reaktion, um die erforderliche Wärme zu erzeugen.

2. Kernenergie kann auch durch Kernfusion freigesetzt werden, bei der Atome kombiniert oder verschmolzen werden, um größere Atome zu bilden. Die Kernfusion ist die Energiequelle der Sonne und der Sterne. Die Entwicklung von Technologien zur Nutzung der Kernfusion als Wärme- und Stromquelle ist Gegenstand laufender Forschungen, aber es ist noch nicht sicher, ob sie wirtschaftlich rentabel sein wird, da Kernfusionsreaktionen schwer zu kontrollieren sind.

Kernbrennstoff: Uran

Uranist der am häufigsten verwendete Brennstoff für die Kernspaltung in Kernkraftwerken.

Uran ist der am häufigsten verwendete Brennstoff für die Kernspaltung in Kernkraftwerken. Uran ist ein häufiges Metall, das in Gesteinen auf der ganzen Welt vorkommt. Es kommt in Verbindung mit geringen Mengen anderer Elemente vor. Wirtschaftlich abbaubare Uranvorkommen befinden sich im Westen der USA, in Australien, Kanada, Zentralasien, Afrika und Südamerika.

Die Uranproduktion in den USA erreichte 1980 ihren Höhepunkt, und der Einkauf von Uran durch die Betreiber amerikanischer Kernkraftwerke bei inländischen Lieferanten erreichte 1981 seinen Höhepunkt. Seit 1992 wird der Großteil des von den Betreibern der US-Kernkraftwerke gekauften Urans importiert.

Uran ist ein nicht erneuerbares Metall, und Kernkraftwerke verwenden eine Form von Uran, die U-235 genannt wird, als Brennstoff, da ihre Atome leicht spaltbar sind. Obwohl Uran 100-mal häufiger vorkommt als Silber, ist U-235 relativ selten.

Der Großteil des amerikanischen Urans wird im Westen der USA abgebaut. Nach dem Abbau muss Uran-235 extrahiert und verarbeitet werden, bevor es als Brennstoff verwendet werden kann.