Kernenergie (eBook)

Chancen und Risiken

Hansruedi Völkle (Autor)

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2020 | 1. Aufl. 2020
XXXII, 289 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-59301-1 (ISBN)

Infos

Dieses Buch beschäftigt sich mit der Frage, ob beim Streit um die Kernenergie der rechtzeitige Ausstieg aus fossilen Brenn- und Treibstoffen verpasst werden könnte und ob angesichts des Klimawandels und der Energiekrise die Rolle der Kernenergie neu überdacht werden sollte.

Das Buch beginnt bei der Entdeckung der Kernspaltung und den Kernwaffenversuchen und diskutiert die Folgen der Reaktorkatastrophen von Tschernobyl und Fukushima. Anschließend erhält der Leser einen Überblick über die Herausforderungen, die sich bei der Nutzung der Kernenergie stellen. Weitere Kapitel behandeln die Wirkung von Strahlung und die damit verbundenen Risiken und stellt diese in den Kontext der Gefahren des täglichen Lebens. Im Anschluss steht die Frage im Fokus, wie die nukleare Sicherheit und der Notfallschutz verbessert werden können. Der Autor reflektiert, welche Herausforderungen eine nachhaltige und CO₂-freie Energiewirtschaft bedeuten und welche Energiequellen, zumindest in einer Übergangsphase, eine Rolle spielen könnten. Der Autor diskutiert Vor- und Nachteile eines Kernkraftausstiegs angesichts des Klimawandels und im Rahmen einer Energiestrategie, bei der in Zukunft der Strom zum Hauptenergieträger wird.

Der Autor

Hansruedi Völkle studierte Physik, promovierte 1980 zum Thema Kernphysik und Strahlenschutz. 2001 wurde er an der Universität Fribourg zum Titularprofessor ernannt. Beim Schweizer Bundesamt für Gesundheit war er viele Jahre im Strahlenschutz und bei der Überwachung der Umweltradioaktivität tätig. An der Universität Fribourg leitete er das Studienprogramm in Umweltwissenschaften. Fast 20 Jahre diente er der Deutsch-Schweizerischen Kommission für die Sicherheit kerntechnischer Einrichtungen als Experte im Strahlenschutz.

Hansruedi Völkle studierte Physik, promovierte 1980 zum Thema Kernphysik und Strahlenschutz. 2001 wurde er an der Universität Fribourg zum Titularprofessor ernannt. Beim Schweizer Bundesamt für Gesundheit war er viele Jahre im Strahlenschutz und bei der Überwachung der Umweltradioaktivität tätig. An der Universität Fribourg leitete er das Studienprogramm in Umweltwissenschaften. Fast 20 Jahre diente er der Deutsch-Schweizerischen Kommission für die Sicherheit kerntechnischer Einrichtungen als Experte im Strahlenschutz.

Inhalt

Geleitwort 5
Vorwort 7
Danksagung 11
Zehn Kernthesen 12
Inhaltsverzeichnis 17
Über den Autor 20
1 Das Spiel mit dem Feuer 30
1.1Die Entdeckung der Uran-Spaltung 30
1.2Entwicklung, Bau und Test von Kernwaffen 34
1.3Überwachung der Umweltradioaktivität 41
1.4Die Genfer Konferenz «Atoms for Peace» 44
1.5Die Nutzung der Kernenergie zur Stromerzeugung 44
Literatur 47
2 Folgen nuklearer Tätigkeiten 49
2.1Hiroshima und Nagasaki 49
2.2Kernwaffen-Testgelände und Folgen der Kernwaffenversuche 52
2.3Andere Unfälle und Zwischenfälle mit Radioaktivität 56
2.3.1Wiederaufarbeitungsanlagen für Kernbrennstoff 60
2.3.2Unfälle in Kernanlagen 61
2.4Die Reaktorunfälle von Tschernobyl und Fukushima 63
2.5Die Auswirkungen der Katastrophe von Tschernobyl 67
2.5.1Die Strahlenexposition der Mitarbeitenden 67
2.5.2Die Folgen für die betroffene Bevölkerung 68
2.5.3Die Auswirkungen auf die Schweiz 71
2.6Die Folgen der Reaktorkatastrophe von Fukushima 75
2.6.1Die Strahlendosen der Mitarbeitenden 75
2.6.2Die Strahlendosen der betroffenen Bevölkerung 75
2.6.3Die radiologischen und nicht-radiologischen Konsequenzen 77
2.7Maßnahmen nach Tschernobyl und Fukushima 79
Literatur 81
3 Die Kernenergie als Herausforderung 85
3.1Strahlenexposition in der Umgebung von Kernkraftwerken 86
3.2Kinderleukämie in der Umgebung von Kernkraftwerken 91
3.3Strahlenexposition der Mitarbeitenden in Kernkraftwerken 97
3.4Zukünftige Nutzung der Kernenergie: Die Reaktorgenerationen I bis IV 100
3.5Entsorgung radioaktiver Abfälle 105
3.5.1Problemstellung 105
3.5.2Das Schweizer Konzept für Endlagerung 108
3.5.3Ethische Aspekte der Endlagerung 112
3.5.4Fazit 114
3.6Nuklearterrorismus, Sabotage und Cyberkriminalität 116
3.6.1Die möglichen Szenarien 117
3.6.2Beschaffung eines atomaren Sprengsatzes 118
3.6.3Terroristische Attacken 119
3.6.4Risiko Cyberkriminalität 120
3.7Strahlenangst und Risikowahrnehmung 121
3.7.1Die Wirkung von Strahlen und die Begrenzung der Risiken 121
3.7.2Die Rolle der natürlichen Strahlung 122
3.7.3Strahlenangst 123
3.7.4Nicht-radiologische Folgen von Strahlung und Radioaktivität 123
3.7.5Risiko und Risikowahrnehmung 124
3.7.6Wie können wir unsere Risiken reduzieren? 125
Literatur 126
4 Wie gefährlich ist ionisierende Strahlung? 131
4.1Einleitende Bemerkungen 132
4.2Physikalische Betrachtungen 133
4.2.1Das Zerfallsgesetz der Radioaktivität 133
4.2.2Definition der Strahlen-Dosis 134
4.2.3Weitere technische Begriffe 135
4.2.4Die physikalische Wirkung geladener Teilchen 137
4.2.5Wechselwirkung von Photonen mit Materie 139
4.2.6Wechselwirkung von Neutronen mit Materie 143
4.2.7Bremsvermögen und linearer Energietransfer 144
4.2.8Das Treffermodell 145
4.3Die Antwort der Zelle auf Strahlung 149
4.3.1Die DNA-Reparatur der Zelle und Strahlenschäden 154
4.4Risiko-Projektions-Modelle 157
4.5Dosis-Wirkungs-Beziehung 159
4.5.1Die LNT-Hypothese 159
4.5.2Der numerische Zusammenhang zwischen Dosis und Wirkung 161
4.6Risikofaktoren 162
4.6.1Die Risikofaktoren der ICRP 162
4.6.2Gibt es ein zumutbares oder akzeptables Strahlenrisiko? 163
4.6.3Vergleich mit den Risiken des täglichen Lebens 166
4.7Epidemiologische Studien 172
4.7.1Einige Rechenbeispiele 175
4.8Abschließende Betrachtungen 177
Literatur 179
5 Mit welchen Risiken leben wir? 183
5.1Risiken der Technik und Risikowahrnehmung 184
5.1.1Wir leben beständig mit zivilisationsbedingten Risiken 184
5.1.2Die Risiken der Stromerzeugung 185
5.1.3Die Freisetzung von CO2 und anderen Treibhausgasen 186
5.1.4Unsere täglichen Risiken und deren Wahrnehmung 188
5.2Die Kohleverstromung in Europa 193
5.3Die PSI-Studie zu den Risiken der Stromerzeugung 195
5.4Risiken durch Naturkatastrophen und Epidemien 198
5.5Risiken der globalen Erwärmung 200
Literatur 204
6 Aussteigen oder die Sicherheit verbessern? 207
6.1Aus der Kernenergie aussteigen oder weitermachen? 209
6.2Ist die Kernenergie eine Bedrohung für uns? 212
6.3Die ethische Frage bei der Kernenergie 214
6.4Die nukleare Sicherheit muss verbessert werden 216
6.5Gesetzgebung zu Nuklearen Sicherheit 220
6.6Qualitätsmanagement und Sicherheitskultur 223
6.6.1Qualitätsmanagement 223
6.6.2Nukleare Sicherheit 224
6.6.3Human Factor – der menschliche Faktor 225
6.7Dienstleistungen der IAEA im Bereich nukleare Sicherheit 226
6.7.1INES: International Nuclear Event Scale 226
6.7.2OSART: Operational Safety Review Team 227
6.7.3IRRS: Integrated Regulatory Review Service 228
Literatur 229
7 Notfallvorsorge und Bewältigung von Unfällen 232
7.1Nukleare Sicherheit allein genügt nicht 233
7.2Sechs Handlungsfelder 235
Literatur 243
8 Die Kernenergie angesichts von Klimawandel und Energiekrise 245
8.1Die Notwendigkeit der «Entkarbonisierung» 246
8.1.1Handeln ist dringend 246
8.1.2Alternative Techniken zur Begrenzung der CO2-Freisetzung 247
8.2Der Klimawandel: reelle Bedrohung oder nur Hypothese? 248
8.3Nachhaltige Entwicklung ist der Schlüssel für unsere Zukunft 252
8.4Die UNO-Klimakonferenzen und wie weiter? 256
8.5Energieerzeugung und Ressourcenverknappung 260
8.5.1Gesamtenergieverbrauch der Schweiz 260
8.5.2Stromproduktion 264
8.5.3Stromkosten 266
8.5.4Strom aus Wind und Sonne 267
8.5.5Zur Wirtschaftlichkeit von Solar- und Windstrom in der Schweiz 269
8.5.6Energieverbrauch von Gebäudeheizung, Mobilität und Warentransport 271
8.5.7Wozu brauchen wir auch noch Erdöl und Erdölprodukte? 274
8.6Versuch einer Stromprognose für die Schweiz im Jahr 2035 275
8.6.1Prognose für den Strombedarf 275
8.6.2Prognose für die Stromproduktion 276
8.6.3Welche Maßnahmen werden nötig sein? 278
8.7Intelligente Stromnetze, Stromspeicherung und CCS 280
8.8Forschung zur Planung unserer Zukunft 282
8.8.1Nachhaltige Energieversorgung und Rohstoffnutzung 282
8.8.2Wo besteht Handlungsbedarf? 284
Literatur 285
9 Wie weiter? 291
9.1Die Büchse der Pandora 291
9.2Unsere Verantwortung für den Planeten Erde 293
9.3«Aber wehe, wehe, wehe! Wenn ich, auf das Ende sehe!» 296
9.4Am Schluss bleibt (noch) die Hoffnung 297
Literatur 298
Weiterführende Literatur 299
Stichwortverzeichnis 302

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 1.6.2020
• Zusatzinfo: XXXII, 289 S. 57 Abb., 17 Abb. in Farbe.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Sachbuch/Ratgeber ► Natur / Technik ► Naturwissenschaft
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Allgemeines / Lexika
• Schlagworte: Energiekrise • Kernenergie • Kernenergie Risiken • Kernspaltung • Klimawandel • Nachhaltigkeit • Strahlenschutz • Strahlenwirkung • Strahlung
• ISBN-10: 3-662-59301-7 / 3662593017
• ISBN-13: 978-3-662-59301-1 / 9783662593011