Uran ist der Treibstoff für Kernkraftwerke

Das Element Uran spielt eine wichtige Rolle bei der weltweiten Energieversorgung und hat eine faszinierende Geschichte. Es ist das schwerste natürliche Element auf der Erde und wurde im Jahr 1789 vom deutschen Chemiker Martin Heinrich Klapproth entdeckt.

Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften von Uran ist seine Radioaktivität. Der französische Physiker Henri Becquerel entdeckte im Jahr 1896, dass Uran beim natürlichen Zerfall Strahlung abgibt. Diese Entdeckung führte zur Benennung von Becquerel als Einheit für die Aktivität eines radioaktiven Stoffs.

Im Jahr 1938 wurde von den deutschen Chemikern Otto Hahn und Fritz Strassmann zusammen mit der österreichisch-deutschen Physikerin Lise Meitner und ihrem Neffen Otto Frisch eine weitere Eigenschaft von Uran entdeckt. Sie erkannten, dass Uran gezielt spaltbar ist, wobei grosse Mengen an Energie in Form von Wärme und Strahlung freigesetzt werden. Dieses Phänomen, das von Meitner und Frisch als «Kernspaltung» bezeichnet wurde, bildet die physikalische Grundlage für die Wärme- und Stromproduktion in Atomkraftwerken.

Die Spaltung des Uranatoms kann so gesteuert werden, dass die auseinanderbrechenden Uranatome in einer Kettenreaktion immer weitere Uranatome spalten. Dies ermöglicht eine kontrollierte Freisetzung von Energie, die zur Stromerzeugung genutzt werden kann.

Es gibt verschiedene Arten von Uranisotopen, die sich nur durch die Anzahl von Neutronen im Kern unterscheiden. Ein Neutron ist ein wesentlicher Bestandteil, aus dem Atome aufgebaut sind. Das am häufigsten vorkommende Uran-Isotop ist Uran-238, das in einem Kernreaktor schwer spaltbar ist. Uran-235 hingegen hat einen geringen Anteil von nur etwa 0,7%, ist aber leicht spaltbar und wird daher für den Betrieb der heutigen Kernkraftwerke genutzt, nachdem der Uran-235-Gehalt im Brennstoff angehoben wurde (Anreicherung).

Mit Uran muss verantwortungsbewusst umgegangen werden. In grösseren Mengen kann es giftig sein, wenn es vom Körper aufgenommen wird. Geringe Mengen sind jedoch für die Gesundheit von Menschen und Umwelt unbedenklich. Tatsächlich nehmen Menschen und Tiere seit Urzeiten radioaktive Substanzen wie Uran oder Kalium-40 über Nahrung und Trinkwasser auf. Sogar Mineralwasser enthält oft Spuren von natürlichem Uran, insbesondere solches aus alpinen Quellen. Die Kernspaltung von Uran hat die Energieversorgung der Welt revolutioniert und wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Mit einer kontrollierten Nutzung und entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen ist Uran eine nachhaltige, klimafreundliche und zuverlässige Energiequelle.

Der Rohstoff Uran
Uran ist ein wichtiger Rohstoff für die Energieversorgung mit Atomkraftwerken. Es ist in der Erdkruste und den Ozeanen weit verbreitet und kommt auch vermehrt in den Gesteinen der Alpen vor. Jeder Mensch und die Umwelt enthalten Spuren von Uran, da es ein natürlich vorkommendes Element ist.

Die Energie, die in Uran steckt, ist sehr dicht. Ein Kernkraftwerk (z.B. in Gösgen) benötigt nur etwa 20 Tonnen angereichertes Uran pro Jahr, um rund 8,5 Milliarden Kilowattstunden Strom zu produzieren. Dies entspricht einem Volumen von einem Kubikmeter und würde leicht in einen Mittelklassekombi passen, wäre das Uran nicht so schwer. Zur Herstellung von 20 Tonnen angereichertem Uran werden etwa 200 Tonnen Natururan benötigt. Uran kommt in der Erdkruste häufig vor und wird in zahlreichen Ländern abgebaut. Die grössten Förderländer sind Kasachstan, Kanada und Australien.

Insgesamt werden jährlich knapp 50’000 Tonnen Uran abgebaut. Alle Uranminen stehen unter behördlicher Aufsicht und viele sind nach ISO 14001 zertifiziert. Das bedeutet, dass sie sich verpflichten, Mensch und Umwelt vor schädlichen Einflüssen zu schützen und die Naturlandschaft nach Ende des Minenbetriebs wiederherzustellen. Auch die meisten Atomkraftwerke sind nach dieser Norm zertifiziert und achten auf ein umweltverträgliches Verhalten ihrer Lieferanten.