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#Neues aus der Industrie
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Innovationen, die unsere Zukunft "antreiben" können
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Um unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, muss die Weltgemeinschaft die Präsenz nachhaltiger Energie deutlich erhöhen. In der Reihe der erneuerbaren Energiequellen gibt es Solar-, Wind-, Gezeitenkraft- und Erdwärmeenergie. Dann gibt es noch die Kernkraft, einen übersehenen Konkurrenten mit großem Potenzial und einem gemischten Ruf.
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Geboren während des Zweiten Weltkriegs (Chicago Pile-1, der erste Kernspaltungsreaktor der Welt, der 1942 kritisch wurde) und in der Nachkriegszeit florierte, fielen Kernreaktoren nach einer Handvoll hochkarätiger Unfälle, die durch menschliche Fehler, Fahrlässigkeit und natürliche Krisen verursacht wurden, langsam aus der Gunst der Stromerzeugung.
Um diese Industrie wiederzubeleben, haben sich Wissenschaftler und Ingenieure auf den Bau von Kernspaltungsreaktoren konzentriert, die eine größere Sicherheitsmarge, einen besseren thermischen Wirkungsgrad, eine längere Lebensdauer und die Tendenz zur Erzeugung weniger radioaktiver Abfälle aufweisen, die alle Innovationen im Bereich der Kernbrennstoffe erfordern.
Canadian Nuclear Laboratories (CNL), ein langjähriger Marktführer in der Nuklearwissenschaft und -forschung, leitet die Ladung in Kanada, Atomenergie ins 21. Jahrhundert zu bringen. Während eines Besuchs in den Chalk River Laboratories von CNL im Osten Ontarios sprach LabRoots mit den leitenden Wissenschaftlern von CNL über das Erbe der Organisation und die Herausforderungen, die sie bei der Modernisierung der Industrie angenommen haben.
Zwischen den 1950er und 1960er Jahren wurde der berühmte CANDU (Canada Deuterium Uranium) Reaktor in den Chalk River Laboratories von Atomic Energy of Canada Limited (AECL) entwickelt.
Als Hauptarbeitspferd in der Stromerzeugung in Kanada (Kanadas bevölkerungsreichste Provinz Ontario allein verfügt über 18 aktive CANDU-Reaktoren, die der Provinz geholfen haben, die Kohleverstromung auslaufen zu lassen) und anderen Regionen der Welt ist das Design des CANDU-Reaktors einzigartig. Es verwendet Deuteriumwasser (Schwerwasser) anstelle von normalem Wasser als Neutronenmoderator, so dass weniger Neutronen, die vom Reaktorbrennstoff emittiert werden, im Wasser eingeschlossen werden und mehr an der Spaltkettenreaktion teilnehmen können. Daraus ergibt sich ein zweiter Vorteil. Natururan, das etwa 0,7% Uran-235 enthält - die Notwendigkeit, eine Spaltkettenreaktion aufrechtzuerhalten -, kann direkt im Reaktor ohne Anreicherung eingesetzt werden.
Das unverwechselbare Design eliminiert nicht nur die Kosten der Urananreicherung, sondern senkt auch die Möglichkeit der nuklearen Proliferation.
Der Kernbrennstoff ist den Außenstehenden der Atomgemeinschaft wenig bekannt und hat einen komplizierten Lebenszyklus, der viele Prozesse umfasste. Sie beginnt mit dem Erzabbau, gefolgt von der Veredelung, Reinigung und Herstellung. Seit über 60 Jahren bietet CNL Forschungsinstituten und gewerblichen Kunden Dienstleistungen in den Bereichen Brennstoffherstellung, Leistung und Prüfung sowie Beratung und Forschung zur Unterstützung des Brennstoffkreislaufmanagements.
"Aus ganzheitlicher Sicht konzentriert sich unsere Abteilung für Brennstoffentwicklung auf die Verbesserung aller am Lebenszyklus von Kernbrennstoffen beteiligten Prozesse, so dass wir Kosten- und Umweltauswirkungen reduzieren und die Effizienz verbessern können", sagte Rosaura Ham-Su, die Leiterin des CNL Fuel Development Teams in einem Interview mit LabRoots.
Die Canadian Nuclear Laboratories unterstützen zwar weiterhin die derzeitige Flotte von Reaktoren, haben aber auch die Zukunft der Kerntechnologien im Blick. Fortschrittliche Reaktorkonstruktionen wie der Kleine Modulare Reaktor können Vorteile wie bessere Wirtschaftlichkeit und erhöhte Sicherheitsmargen mit sich bringen, stellen aber auch Herausforderungen an die Herstellung von Kernbrennstoffen.