Kernenergie

Kernenergie bezeichnet die Energie, die durch Prozesse im Atomkern freigesetzt wird. In der zivilen Nutzung erfolgt sie überwiegend durch die Spaltung schwerer Kerne, vor allem Uran-235 oder Plutonium-239, deren Neutronenkettenreaktion Hitze erzeugt. Diese Hitze wird genutzt, um Wasser zu Dampf zu verwandeln, der Turbinen und Generatoren antreibt. Im Gegensatz dazu liefert die kommerzielle Kernfusion bislang keine wirtschaftlich nutzbare Stromerzeugung.

In typischen Lichtwasserreaktoren dienen Wasser sowohl als Kühlmittel als auch als Moderator. Brennstoffstäbe aus Uranoxid werden in Brennelementen angeordnet; Kontrollstangen aus absorberfähigem Material regeln die Reaktion. Das Kühlmittel transportiert die Wärme aus dem Reaktorkern zum Dampferzeuger. Sicherheits- und Betriebssysteme umfassen redundante Kühlung, Notkühlung und ein Containment, das das Austreten radioaktiver Stoffe begrenzt.

Der Brennstoffzyklus umfasst Förderung, Anreicherung, Brennstoffherstellung und, je nach Land, Wiederaufarbeitung. Abgebrannter Brennstoff wird zeitweise in Zwischenlagerbecken oder speicherenden Behältern gelagert; eine langfristige Endlagerung in geologischen Formationen wird in mehreren Ländern angestrebt. Internationale Aufsicht erfolgt durch die Internationale Atomenergieorganisation (IAEA) und nationale Regulierungsbehörden. Vorteile der Kernenergie sind geringe operative Treibhausgasemissionen und eine hohe Energiedichte; Nachteile umfassen radioaktiven Abfall, Langzeitlagerung, potenzielle Unfallrisiken sowie Kosten und Fragen der Proliferation.

Weltweit wird Kernenergie in vielen Ländern genutzt, wobei die Zukunftstrends unter anderem kleine modulare Reaktoren (SMR) und fortgeschrittene Reaktorkonzepte umfassen. Ihre Rolle in der Dekarbonisierung bleibt Gegenstand politischer und gesellschaftlicher Debatten.