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Wie funktioniert die Kernspaltung? Was ist ein Flüssigsalzreaktor? Die wichtigsten Fragen und Antworten zur Atomkraft.

Illustrationen von Stefan Dimitrov

Die Kernspaltung

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Wenn ein Neutron den Atomkern des Urans trifft, wird dieser in Stücke gerissen. Es entstehen neue Atomkerne, die zusammen leichter sind als das Uran. Der Masseunterschied wird als Energie freigesetzt. Bei der Kernspaltung entstehen zudem neue Neutronen, die weitere Spaltungen und damit eine Kettenreaktion auslösen können.

Die alten Meiler

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Durch eine Kettenreaktion wird Energie frei, die Wasser erhitzt (1). Die Wärme verdampft dann das Wasser eines zweiten Kreislaufs. Der Dampf wiederum treibt eine Turbine an (2), die Strom erzeugt. Kühlwasser aus einem Fluss, das durch einen dritten Kreislauf (3) fließt, kühlt den Dampf - er kondensiert und kann neue Energie aus dem Reaktorkern aufnehmen.

Nie ganz sicher

Die Kraftwerksbetreiber haben aus der Katastrophe von Tschernobyl gelernt und nachgerüstet. Trotzdem sind herkömmliche Kraftwerke noch immer auf sogenannte "aktive Sicherheitssysteme" angewiesen, die im Ernstfall auch ausfallen können. Das hat der Super-GAU von Fukushima vor sieben Jahren erneut gezeigt.

Wohin mit dem Atommüll

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Bei der Kernspaltung entstehen neue, oft radioaktive Atomkerne. Uranatomkerne können Neutronen aber auch schlucken und vergrößern sich dadurch in sehr langlebige "Transurane". Für den Atommüll braucht man deshalb ein Endlager, das eine Million Jahre sicher ist.

Der Flüssigsalzreaktor

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Das Atomkraftwerk der Zukunft könnte deutlich anders funktionieren als der herkömmliche Kraftwerkstyp. Ein radikal verändertes Konzept ist der "Flüssigsalzreaktor". Statt fester Brennstäbe nutzt er einen flüssigen nuklearen Sprit - Uran als geschmolzenes Salz. Es fließt im Kreis, ähnlich wie Wasser in einer Heizung. An einer Stelle des Kreislaufs wird das Uran in einer nuklearen Kettenreaktion gespalten. Beim Weiterfließen transportiert das Flüssigsalz die Hitze ab. Diese treibt, wie üblich, eine Turbine an. Der Flüssigsalzreaktor ist angeblich "inhärent sicher". Ein Grund: Das Salz steht nicht unter erhöhtem Druck wie Wasser im normalen Reaktor und entweicht daher nicht bei einem Leck. Außerdem kühlt sich der Reaktor bei Überhitzung von selbst ab, denn die Uranatome entfernen sich durch die Ausdehnung voneinander (1). Die Neutronen treffen dann die Atomkerne nicht mehr (2). Das bremst die Kettenreaktion - die Schmelze kühlt wieder ab.

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Absolute Sicherheit?

Unter dem Schlagwort "inhärente Sicherheit" versteht man einen Schutz durch Naturgesetze - also Immunität gegen Konstruktionsmängel und menschliches Versagen. Ein überhitzter Reaktor oder eine unkontrollierte Kettenreaktion würden von selbst wieder abklingen.

Weniger Müll

Die neuen Reaktoren sollen einen Teil der Transurane verbrennen. Dadurch fiele weniger Atommüll an.

Baustelle Europa

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In Europa sind drei Reaktoren der neuen Generation geplant: "Myrrha" in Belgien (geplante Inbetriebnahme: 2033), "Astrid" in Frankreich (ab 2030) und "Alfred" in Rumänien (Datum unbekannt).

Alles nur Science-Fiction?

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Manche Wissenschaftler träumen von einer Atombatterie in Schiffscontainergröße, die 30 Jahre lang hält und eine mittelgroße Stadt versorgen kann. Andere arbeiten an vorgefertigten Modulen, die es erlauben, ein neues Kraftwerk schnell im Baukastenprinzip aufzustellen. Das könnte die neuen Reaktoren um einiges erschwinglicher machen.