Impuls Physik 4, Schulbuch

„Strahlende Physik“ 10 Atomkraftwerke haben riesige Kühltürme. Nutzen und Risiken der Kernenergie Ein Leben ohne Strom ist für uns undenkbar geworden. Leider ist es nicht möglich, den gesamten Strombedarf aus regenerativen Energiequellen (zB Wasserkraft, Windkraft, Sonnenenergie) zu decken. Viele Länder betreiben Atomkraftwerke (AKWs). Auch ein kleiner Teil des Stromes, den wir in Österreich brauchen, stammt aus AKWs unserer Nachbarstaaten. Ein AKW arbeitet ähnlich wie ein Wärmekraftwerk: Heißer Wasserdampf treibt Turbinen mit Generatoren an, die elektrischen Strom erzeugen. In einem Wärmekraftwerk wird Wasser normalerweise durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen erhitzt. Dabei werden große Mengen an Abgasen freigesetzt. In einem AKW findet keine Verbrennung statt. Die Wärmeenergie stammt aus der Kernspaltung radioaktiver Atome , wie zB Uran. Die Herstellung und Entsorgung radioaktiver Brennstäbe ist problematisch. Ein Unfall in einem Atomkraftwerk kann verheerende Folgen haben, denn bei einer Kettenreaktion werden gewaltige Energiemengen freigesetzt. Normalerweise kontrolliert man in einem AKW die Kettenreaktion. Kontrollstäbe sorgen dafür, dass die Kettenreaktion entsprechend eingebremst wird. Fallen die Kontrollstäbe aus, hat das schlimme Folgen. Die Radioaktivität könnte dann ins Freie gelangen. Leider wird die Kernkraft nicht nur für friedliche Zwecke genutzt. Atombomben setzen eine unkontrollierte Kettenreaktion in Gang. Im August 1945 explodierten in den japanischen Städten Hiroshima und Nagasaki Atombomben. Die Folge: 155000 Menschen starben sofort, weitere 110000 Menschen an den Folgen der radioaktiven Strahlung in den Wochen danach. Zum Vergleich: Die Stadt Salzburg hat etwa 150 000 Einwohner. Was ist die Halbwertszeit? Für ein einzelnes radioaktives Atom kann man nicht vorhersagen, wann es zerfällt. Für eine große Anzahl an radioaktiven Atomen kann man aber statistische Aussagen machen. Man kann für jedes radioaktive Isotop die Halbwertszeit bestimmen. Das ist die Zeit, in der die Hälfte der vorhandenen Atomkerne zerfallen ist. Jedes radioaktive Isotop hat eine bestimmte Halbwertszeit. Diese kann sehr lang sein, zB Uran-238 mit 4470000000 Jahren, aber auch sehr kurz, zB Polonium-212 mit 0,3 Millionstel Sekunden. Radioaktivität kommt ständig vor! Kosmische Strahlung kommt aus dem Weltall und von der Sonne. Sie ist im Gebirge höher als am Meer. Terrestrische Strahlung kommt von natürlichen radioaktiven Gesteinen, wie Radon, Kalium und Uran. Messen kann man Radioaktivität mit dem Geigerzähler. Er misst sie in Becquerel, der Einheit der Radioaktivität. Die Strahlung von 1 Becquerel (1 Bq) entsteht, wenn 1 Atomkern in einer Sekunde zerfällt. Die Dosis bezeichnet die Wirkung einer bestimmten Strahlenmenge. Einheit der Dosis: 1 Sievert (1 Sv = 1 000 mSv) In unseren Lebensmitteln beträgt die natürliche Radioaktivität rund 40 Bq. Ą -Strahlung ą -Strahlung Ć -Strahlung Atomkerne des Heliumatoms (2 Protonen und 2 Neutronen) Elektronen (entstehen bei der Umwandlung eines Neutrons in ein Proton und ein Elektron) energiereiche, elektromagnetische Wellen, so schnell wie das Licht Die Heliumkerne können sich nur wenige Zentimeter bewegen. Schon ein Blatt Papier bremst ihren Flug. Im Körper richten sie Schaden an, sie zerstören Lungengewebe und wirken in hohen Dosen Krebs erregend. Elektronen bewegen sich schneller und weiter als Heliumkerne. Um diese Strahlen abzuschirmen, braucht man ein dickes Buch bzw. eine Tischplatte. Auch Betastrahlen schädigen den menschlichen Körper. Gammastrahlen können sogar durch Mauern dringen. In Luft bewegen sie sich über weite Entfernungen hinweg. Nur schwere Materialien wie Beton oder Blei bieten Schutz. Gammastrah- len schädigen das menschliche Erbgut. 97 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv