Ist Uran erneuerbar oder wird dieses Science-Fiction-Szenario Realität?

²³⁵ U ist eine nicht erneuerbare Ressource, da es, wenn wir es in Waffen oder Kraftwerken verwenden, nicht regeneriert wird (und schließlich nach einer langen Reihe von Zerfallsschritten meistens als Blei endet). Es gibt jedoch eine nicht ganz zu vernachlässigende Menge, die durch mittelozeanische Risse und Vulkane extrudiert wird, so dass es weiterhin einen kleinen Vorrat geben wird, der über extrem lange Zeiträume physisch erreichbar ist. (Ich würde das nicht wirklich als "erneuerbar" bezeichnen.)

Sie können jedes Element durch Kollision von Kernen mit geringerer Masse unter geeigneten Umständen erzeugen, aber dies erfordert mehr Energie, als Sie durch eine neue Brennstoffquelle erhalten würden, also wäre dies sehr unklug. Verwenden Sie einfach den Strom, mit dem Sie ²³⁵ U erzeugt hätten, und verwenden Sie ihn direkt.

Uran ist bei den derzeitigen Methoden der Kernenergieerzeugung nicht erneuerbar, und es ist in den nachgewiesenen Krustenressourcen nur für wenige hundert Jahre vorhanden. Dies ist ein ernsthaftes Problem, aber es kann durch mehrere Methoden überwunden werden.

Thorium ist reichlicher als U235 und kann in einem Reaktor verwendet werden . Moderne Ideen für Thoriumreaktoren sind mit Carlo Rubbia verbunden. Thorium züchtet U233 aus Thorium, und U233 ist spaltbar.

Man kann alternativ thermonukleare Waffenexplosionen verwenden, um Strom zu erzeugen. Die Spaltkomponente dieser Bomben ist Plutonium, das mit Hilfe von Neutronen, die während des Fusionsprozesses entstehen, aus normalem Uran gezüchtet werden kann. Thermonukleare Energie kann also Plutonium für Auslöser herstellen und Thorium Neutronen hinzufügen, um U233 herzustellen, das ebenfalls spaltbar ist. Der Fusionsbrennstoff selbst ist im Wesentlichen unendliches Deuterium, und der Neutronenbrüter kann neue spaltbare Elemente in ausreichenden Mengen produzieren, um das Ganze selbsterhaltend zu machen.

Diese Herangehensweise an die Atomkraft ist heute wegen der mit H-Bomben verbundenen Verbreitungs- und Diebstahlgefahr politisch nicht mehr haltbar. Es ist auch eine unerprobte Methode und erfordert tiefe unterirdische Hohlräume, die über die ganze Welt verstreut stark radioaktiv gemacht werden. Dennoch ist dies eine vollständige Lösung für das Problem der erneuerbaren Energien. Es wird in diesen Fragen diskutiert: Wie viel Energie aus der Explosion einer H-Bombe von 1 Megatonne könnten wir einfangen, um nützliche Arbeit zu leisten? , Warum wurde PACER aufgegeben? . Es ist ein technisch sehr praktischer Weg, um Fusionsenergie zu erreichen.

Ist Uran ein nachwachsender Rohstoff? Wenn nicht, können wir beweisen, dass dieses Element nicht durch das Zusammenwerfen von Neutronen und Protonen erzeugt werden konnte?

Nein, Uran ist keine erneuerbare Ressource, aber dieser Aussage fehlt etwas Grundlegenderes. Uran ist in diesem Zusammenhang ein Energierohstoff und kein stofflicher Rohstoff .

Wenn Sie ein natürliches Material wie Diamant in Betracht ziehen, sind wir durch Technologie in der Lage, neue Mittel zur Herstellung des Materials zu erfinden, die das natürliche Material vollständig ersetzen können. Offensichtlich kann man, wenn man etwas synthetisch herstellen kann, was man zuvor aus der Erde extrahieren musste, die Begrenzung der Endlichkeit des Materials überwinden. Dies ist jedoch nur möglich, weil die gewünschten Eigenschaften des Diamanten Dinge wie Härte und Glanz sind. Eine Energieressource ist eine, bei der wir nur aus der Freisetzung der darin gespeicherten Energie einen nützlichen Wert gewinnen. Das Zusammensetzen des Materials aus seinen Bestandteilen sollte eine negative Energierendite für Energieinvestitionen erzeugen , und daher werden ihm keine Annahmen über die Technologie einen Wert als Energieressource verleihen.

Es gibt eine Einschränkung in Bezug auf Uran in der modernen Kernkraft. Es ist nicht 100 % richtig, Uran ausschließlich als Energierohstoff zu bezeichnen. Denn der Wert von Uran liegt überwiegend im Uran-235-Isotop, dem einzigen natürlich vorkommenden stabilen spaltbaren Isotop. Alle Spaltungen setzen Kernenergie frei, und es gibt eine Vielzahl von Isotopen auf der Erde, die spaltbar sind , und zusammengenommen könnten diese den gesamten Energiebedarf für 10 bis 1000 Jahre decken. In diesem Sinne ist die Energiequelle der Kernspaltung auf der Erde reichlich vorhanden und trivial zugänglich. Die Eigenschaft von Uranerz, die wir suchen, wenn wir die Substanz abbauen, ist die Neutronenressourcedas vom Isotop U-235 stammt, weil die spaltbare Eigenschaft es ermöglicht, die nukleare Energieressource relativ einfach zu nutzen. In aktuellen Reaktoren wird nicht nur das Isotop U-235 gespalten (und damit Energie freigesetzt), sondern auch das Isotop U-238 wird durch freie Neutronen umgewandelt und anschließend gespalten, was fast die Hälfte der Energie über den Lebenszyklus der Anlage ausmacht. Andere vorgeschlagene Reaktortypen und Brennstoffkreisläufe könnten einen nachhaltigen Betrieb eines Energiekomplexes ohne neues Uran-235 ermöglichen, indem einfach die Neutronen effizienter genutzt werden.