Die Weltenergievorräte - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 107

Neutronen (n) erzeugt werden. Die dazu notwendigen Kernreaktionen lassen sich, ohne
Berücksichtigung des gleichfalls autretenden Betazerfalls, wie folgt schreiben

h+n → U

(5.3)

U+n → Pu.

Die Ausgangskerne hund Usind radioaktiv mit einer Lebensdauer τ afür

= ⋅

das hund τ afürdas U. Diese Lebensdauern sind so ungeheuer groß, dass

die Anzahl dieser Kerne seit Entstehung der Erde vor ca. ,

= , ⋅

a nur wenig abgenommen
hat und daher Uran und horium immer noch in der Natur vorkommen.
Die Kernspaltung selbst wird ebenfalls durch ein Neutron ausgelöst, wobei im Allge-
meinen folgende Reaktion abläut

⋅

spaltfähiger Kern+n → Spaltfragmente+...n+MeV. (5.4)

Jede Spaltreaktion erzeugt neben den zwei Spaltfragmenten auch eine gewisse Anzahl von
Neutronen, die wiederum eine neue Spaltreaktion auslösen können. Es entsteht eine Ket-
tenreaktion , die nutzbare Energie beträgt also 200 MeV pro Spaltung. Dieser Wert ist sehr
groß, wenn man bedenkt, dass mit 1kg spaltfähigem Material etwa , Spaltungen

durchgeführt werden können. Dies ergibt ein Energie-zu-Masse-Verhältnis ( spezifische
Energie ) bzw. ein Energie-zu-Volumen-Verhältnis ( Energiedichte )von

⋅

W Spaltung
m

W Spaltung
V

kWh kg − bzw. kWh m − .

= , ⋅ ⋅ w = = , ⋅ ⋅ (5.5)

Allerdings steht diese volle Energie nur dann zur Verfügung, wenn z.B. das Uvor-
her durch eine Brutreaktion in Pu verwandelt wurde. Sind diese Brutreaktionen, aus
welchen Gründen auch immer, nicht durchführbar, so verringern sich die Verhältnisse
W Spaltung /

V um den Faktor, mit dem U im natürlichen Uran vorhan-

m bzw. W Spaltung /

den ist. Das ergibt

W Spaltung
m

W Spaltung
V

kWh kg − bzw. kWh m − = , ⋅ ⋅ w = = , ⋅ ⋅ (5.6)

und bedeutet, dass dann einer der vorhandenen Energievorräte nicht genutzt wird.
Welche zur Zeit abbauwürdigen Vorräte an Uran und horium befinden sich auf der
Erde? Bei einem Förderpreis von weniger als USD ⋅ kg − betragen die Weltvorräte an
Uran , ⋅ kg. horium kommt in der Erdkruste seltener vor, seine Vorräte werden auf
insgesamt , ⋅ kg geschätzt. Ausgedrückt mithilfe von ( 5.5 ) ergibtdasdieinTab. 5.3
aufgeführten Energievorräte. Verglichen mit den Angaben in Tab. 5.1 für die fossil bio-
genen Energieträger, stellt die Spaltung von U allein keine wirkliche Vergrößerung der
Energievorräte dar.