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physik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Atom

Atomkraft


1. Atom
2. Motor



Durch das auffallend gute Größe-Leistung Verhältnis eignet sich die Atomkraft sehr gut für militärische Zwecke und so entwickelte man verschiedene Reaktoren die auch in U-Boote und kleinere Zerstörer passen. Schon im ersten Weltkrieg bewiesen sich die U-Boote als taktisch effektive Waffe und durch die Atombombe wurde die Bedeutung der U-Boote als mobile Raketenabschußrampen ins unermeßliche gesteigert. Die Möglichkeit unentdeckt in feindliche Gewässer eindringen zu können reizte die Verwendungen von Atomwaffen gerade zu heraus, denn je näher die Raketen an den Zielort herangebracht werden desto kürzer ist die Vorwarnzeit und um so effizienter ist die Waffe. Das größte Problem bei U-Booten war der Antrieb, konventionelle U-Boote haben einen Dieselmotor der entweder direkt als Antriebsorgan genutzt werden kann oder der Dieselmotor betreibt ein Generator der dann die zahlreichen Batterien speist. Ist das U-Boot unter Wasser kann es mit Hilfe der gespeicherten elektrischen Energie einen Elektromotor betreiben der dann schließlich auch das Boot antreibt, doch durch diese Methode kann das U-Boot nicht sehr lange unter Wasser bleiben und ist so taktisch schwach. Mit der Entwicklung der Atomenergienutzung kam auch die Nutzung als Antrieb für U-Boote. Wie schon gesagt ist die Atomkraft "emissionsfrei" und so funktioniert dieser Antrieb auch unter Wasser. Ein weitere Vorteil ist, daß man sich Meter hohe schwere U-Bootbatterien erspart ( Natürlich hat jedes Atom getriebene U-Boot auch einen konventionellen Dieselantrieb der aber nur bei Missionen mit minderer Priorität genutzt wird). Ein riesig großer Nachteil ist die äußerst hohe gefahr durch Störfalle. Würde bei einem Störfall Radioaktivität frei so könnte sich diese innerhalb von Minuten im gesamten Boot ausbreiten und so wären bei einem U-Boot der "Typhoon-Klasse" ( Internationaler Code der NATO zur Klassifizierung von U-Boot Typen, der Code ist der Name des ersten U-Boots dieser Klasse das gesichtet wurde) bis zu 300 Menschen sofort mit einer tödlichen Strahlendosis kontarminiert, und eine Evakuierung eines U-Bootes mit
5 Ausgängen und 300 Männern dauert bis zu 7 Minuten. Bei einem Unfall z.B. Wassereinbruch oder Brand muß der entstehende Defekt innerhalb von Minuten behoben sein da sonst der Reaktor beschädigt werden könnte. Dies ist eine schematischer Plan des Antriebssystem eines Atom U-Bootes.













1953 wurde das amerikanische U-Boot "USS Nautilus" mit einem Atomantrieb versehen. Um die Ausdauer des U-Bootes unter Beweis zu stellen tauchte es unter den arktischen Eispanzer und tauchte am Nordpol auf. Die Erfindung des Atom U-Boots trieb den kalten Krieg stark an und schon bald verfügte auch die UdSSR über ein Arsenal dieser Waffen. Als dann auch die Atombomben klein genug wurden konnten sie von U-Booten aus abgefeuert werden. Es gibt nur wenige dokumentierte und bestätigte U-Boot Havarien, hier ist eine sehr kleine Auswahl der Vorfälle:

19. April 1963 "USS Tresher" Nordatlantik
In 2750 m Tiefe implodiert die "USS Tresher"

vor Cape Cord (Massachusetts).
Die Gründe sind bis heute nicht bekannt, doch man vermutet einen Defekt am Ballsttanksteuerungssystem, der bei U-Booten dieser Klasse sehr oft auftaucht.

169 Tote ; keine Überlebenden
27. Mai 1968 "USS Scorpion" Mittelatlantik
Beim Rückweg von einem Manöver wird das 3075 t schwere Angriffs U-Boot "USS Scorpion" von einem unidentifizierten Torpedo getroffen und versinkt in 3300 m Tiefe, dabei verlor das Boot einen der insgesamt drei Atombomben. Dieser Fall war einer der ersten "BROKEN ARROW"

( "BROKEN ARROW" ist ein amerikanischer Militärcode und wird folgenderweise definiert: Unerwarteter Vorfall, bei dem Atomwaffen oder radioaktive Komponenten im Spiel sind und der zu einer der folgenden Situationen führt, OHNE daß Gefahr eines Atomkriegs besteht:


-Atomexplosion;

-konventionelle Explosion oder Brand einer Atomwaffe oder eines radioaktiven Komponenten der Waffe;


-radioaktive Verseuchung;

-Entführung, Diebstahl oder Verlust einer Kernwaffe oder einer ihrer radioaktiven Komponenten, Notabwurf einer Kernwaffe;

-tatsächliche oder mögliche Risiken für die Bevölkerung.

Die verlorene Atombombe wurde Wochen später geborgen.
99 Tote, keine Überlebenden

8 April 1989 "Kosmolez" Vor der Küste Norwegens
Eine Explosion reißt ein metergroßes Loch in die Außenwand, Feuer bricht aus. Nach elf Stunden kentert das U-Boot und versinkt, inklusive einer unbestimmten Anzahl von taktischen Interkontinentalraketen. Die "Kosmolez" (Typhoon-Klasse) war das Flaggschiff der Sowjetmarine. Bis heute treten große Mengen an Radioaktivität aus, und das in den größten Fischgründen Europas. Der Grund für die Explosion ist bis heute ungeklärt jedoch wird Sabotage nicht ausgeschlossen.
In der Atemluft traten teilweise Konzentrationen von 400.000 Becquerel* Strontium und 1.000.000 Becquerel* Cäsium, dadurch gab es dutzende Strahlenopfer.

42 Tote, dutzende Verletzte

Nach dem kalten Krieg wurden Abrüstungsverträge zwischen den Atommächten geschlossen. Nach dem Zerfall der UdSSR war eine kontrollierte Abrüstung nicht mehr möglich. In der ehemaligen Hochburg der Atom U-Bootproduktion, der Kolsky Bucht bei Murmansk, verfallen 113 U-Boote die größtenteils der Yankee und Typhoon-Klasse angehören.
Die Reaktoren erzeugen zusammen genug Strom um eine Großstadt mit Strom zu versorgen, zwar wurden die Brennelemente schon entfernt aber die kontarminierten Reaktorkerne und Kühlsysteme sind immer noch vorhanden.

Wo wir schon beim Hauptproblem der Atomkraft wären, dem Atommüll.
Begriffe wie Gorleben, Castor, Biblis-A, etc., prägten sich in letzter Zeit in die Gedächtnisse jedes Bürgers. Als die Bundesregierung vor ca. 16 Jahren das Atomprogramm verabschiedete um den steigenden Stromverbrauch zu decken, wurden nie die Lagerungskosten des radioaktiven Mülls in die Kalkulationen mit einbezogen. Damals dachte man nicht daran, daß der Atommüll mal ein Problem werden würde, und zu jener Zeit kannte man den Begriff Energiesparen noch nicht und so glaubte man eine zuverlässige Energiequelle gefunden zu haben.
Beim Atommüll unterscheidet man zwischen dem passiv schwachradioaktiv strahlenden Restmüll und dem aktiv strahlenden Müll.
Der aktiv strahlende Müll besteht aus den sich spaltenden Materialien wir Uran, Plutonium, Strontium etc. ,diese Materialien entwickeln durch die Kernspaltung auch Wärme. Der passiv strahlende Müll wird erst durch das Bestrahlen konterminiert, das heißt, daß sich solche Materialien nicht selbst spalten und auch keine Wärme entwickeln. Dieser Müll besteht zum Beispiel aus dem Reaktorkern, den verschiedenen Abschirmungen und aus allen Materialien die mit dem Kühlwasser des internen Kreislaufes in Kontakt gekommen sind. Die Lagerung dieser Materialien ist relativ einfach er kann wie ganz "normaler" Chemiemüll gelagert werden. Zwar gibt es immer wieder Bedenken wegen der entstehenden Strahlung des Mülls, doch meist ist dieser Müll mit normalen Müll "verdünnt" worden und so ist es strahlungstechnisch gefährlicher vor einer offen laufenden Mikrowelle zu stehen als auf einer solchen Deponie.
Der aktiv strahlende Müll ist da schon ein viel größeres Problem. Das wohl problematischste ist die Halbwertszeit, wenn ein Stoff eine Halbwertszeit von einem Jahr hat bedeutet daß sich die Hälfte der Kerne dieses Stoffes gespalten hat. Wenn die Hälfte der Kerne gespalten ist bedeutet das natürlich auch, daß die radioaktive Strahlung um die Hälfte zurückgeht. Bei den deutschen Druckwasserreaktoren entsteht hauptsächlich U-239 das eine Halbwertszeit von ca. 24.400 Jahren hat.
Das bedeutet hätte der ägyptische Herrscher Ramses ein Kernkraftwerk gehabt müßten wir heute noch 90% seinen Atommüll bewachen.
Erst nach dem das erste Atomkraftwerk in Deutschland (1974)gebaut war stellte die Bundesregierung ein Programm zur Endlagerung des entstehenden Atommülls vor. Das Atommüllendlager Gorleben sollte bis 1985 bereit stehen, doch schon 1984 musste die Bundesregierung zugeben, daß sich allein die Untersuchung des Salzstockes Gorleben bis 1992 hinziehen wird. Nun ist auch dieses Datum verstrichen und jetzt hat man die Eröffnung auf das Jahr 2008 verschoben. Doch es gibt Wissenschaftler die sagen das es keine sicher Methode für die Endlagerung von Atommüll gibt. Man glaubt zwar, daß ein Salzstock den Atommüll sicher umhüllen könnte, doch man keine Vermutungen darüber anstellen wie Salz nach 7000 Jahren Hitze reagiert. Jedoch kann ich die Menschen nicht verstehen die gegen ein Endlager sind. Es ist logisch das die Bundesregierung das Atomprogramm nur dann aufgeben kann wenn genug Lagerkapazitäten für den entstehenden Atommüll vorhanden sind.
In nächster Zeit wird es wohl keine Lösung für dieses
Problem geben.
Ein sehr wichtiger Punkt zum Thema Atomkraft habe bisher noch nicht behandelt. Wie schon gesagt kann man die Kernkraft auch für militärische Zwecke nutzen, und so entstand die wohl gefährlichste Waffe die es seit Menschengedenken gegeben hat die Atombombe.
Gegen Ende des zweiten Weltkrieges wurde der teuerste und folgenreichste Plan der amerikanischen Militärgeschichte ins Leben gerufen. Das "Manhatten Projekt" wurde gegen Ende des zweiten Weltkrieges gestartet, um ein Sieg zu erzwingen. Es wurden die besten Kernwissenschaftler der Welt zusammengerufen ( teilweise auch entführt ) und jahrelang wurde an der Atombombe "Trinity" gearbeitet.
Am 16. Juli 1945 um exakt 5.29.45 Uhr detonierte die erste Atombombe und leitete eine dramatische politische Kettenreaktion aus, die uns noch bis heute plagt. Als kurz nach diesem erfolgreichen Test die Deutschen kapitulierten gab es nur noch einen Einsatzort, Japan. Zwar stand ein Sieg unmittelbar bevor, doch aus taktischen Gründen wurde die erste Atombombe auf Zivilisten abgeworfen. Am 6. August 1945 um 8.15 detonierte die Atombombe mit dem kuriosen Namen "Little Boy".
In Bruchteilen von Sekunden wurden Tausende Menschen getötet, 45.000 starben noch an diesem Tag, 19.000 starben während der nächsten vier Monate und 72.000 Menschen leiden noch heute an den Folgen des sogenannten " Fall Out". Der "Fall Out" ist der radioaktive Niederschlag der nach einer Atombombenexplosion entsteht. "Little Boy" hatte eine Sprengstoff von 13.000 Tonnen TNT.
Als die Atombombe detonierte schickten die Wissenschaftler die am Manhatten Projekt teilgenommen hatten eine Petition in der sie darum baten die Atombombe nie mehr gegen Menschen einzusetzen ohne Erfolg
Am 9. August 1945 um 11.02 Uhr detonierte die zweite Atombombe namens "Fat Man" in Nagaski. "Fat Man" hätte eine Sprengkraft von 20.000 Tonnen TNT. Insgesamt starben 64.000 Menschen.



Die Atomkraft scheint auf den ersten Blick gesehen sehr effizient zu sein, doch die teuflischen Möglichkeiten die sich dem eigentlich primitiven Menschen bieten sind nicht berechenbar.
Würde man alle Atombomben die auf der Erde existieren zünden würde die Erde total zerstört werden, durch die Erschütterungen würde die Erdkruste aufbrechen und Vulkane würden Millionen von Tonnen Staub in die Atmosphäre blasen. Darauf hin erhöht sich die Albedo ( Absorption-Reflektions Verhältnis) und eine neue Eiszeit würde über die Menschheit hereinbrechen.
Im Entdefekt gibt es genug alternative und regenerative Energien die tausend mal sicherer sind als die Atomkraft.

 
 



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