Kann ein Auto mit Atomkraft fahren?

In den 1950er Jahren produzierte Ford ein Konzeptauto namens Nucleon, das mit Atomkraft betrieben werden sollte, aber das Fahrzeug wurde nie produziert. Weitere Bilder zur Kernenergie. FPG / Hulton Archive / Getty

In den 1950er Jahren, vielleicht auf dem Höhepunkt des sogenannten Atomzeitalters, entwickelte Ford ein Konzeptauto namens Ford Nucleon. Dieses atomgetriebene Automobil wurde laut Ford unter der Annahme entwickelt, dass zukünftige Kernreaktoren kleiner, sicherer, leichter und tragbarer sein würden [Quelle: Ford]. Das Design forderte a Kraftkapsel Im hinteren Teil des Fahrzeugs befinden sich Ladestationen, die Tankstellen ersetzen, und 5.000 Meilen Fahrt, bevor der Kraftstoff aufgeladen oder ausgetauscht wird. Wie bei vielen Konzeptautos hat Ford den Nucleon nie gebaut - nur ein Modellauto, das halb so groß ist wie ein normales Auto [Quelle: Ford].

Nuclear Power Bildergalerie

Es mag wie eine unmögliche Suche oder etwas aus einem Science-Fiction-Film erscheinen, aber Autos mit Atomantrieb sind eine Überlegung wert, insbesondere angesichts der anhaltenden Energie- und Klimakrisen. Angesichts dieser Herausforderungen glauben einige Experten, dass die Nutzung der Kernenergie in verschiedenen Formen in naher Zukunft ein Comeback erleben wird. Bei richtiger Ausführung ist die Kernenergie relativ sicher, sauber und erschwinglich. Warum also nicht für Autos verwenden??

Um sich ein Bild zu machen, denken Sie daran, wie Länder Kernreaktoren für Anwendungen eingesetzt haben, die über traditionelle Kernkraftwerke, U-Boote und Flugzeugträger hinausgehen. Einige Verwendungen von spezialisierte Reaktoren Dazu gehört das Heizen in extrem kalten Klimazonen und der Versuch, Kohle in sauberes Gas umzuwandeln. Sowohl die ehemalige USR als auch die Vereinigten Staaten verwendeten kleine Reaktoren, um Satelliten anzutreiben, obwohl die Praxis wegen der Neigung der Satelliten, auf die Erde zurückzufallen und auseinanderzubrechen, umstritten wurde. Dies sind Beispiele für Forschungsreaktoren, und sie können Wissenschaftlern einige Ideen liefern, wie Kernreaktoren für den Einsatz in anderen Fahrzeugen angepasst werden können.

Eine solche Möglichkeit ist kernbetriebener Wasserstoff -- Nutzung der Kernenergie zur Schaffung sauberer, sicherer und erschwinglicher Wasserstoffbrennstoffe. Kernreaktoren könnten auch Kraftwerke sein, in denen Autofahrer hocheffiziente Batterien laden. Schließlich könnten Wissenschaftler ein Miniatur-Kernkraftwerk bauen und es in ein Auto stecken.

Auf der nächsten Seite werden wir uns die Vorteile genauer ansehen und einige der Probleme mit einem potenziellen Auto mit Atomantrieb untersuchen.

Aufgrund von Problemen mit Abschirmung, Gewicht und Radioaktivität ist es größtenteils unwahrscheinlich, dass eines davon Ihr Auto bald mit Strom versorgt. Bridget Webber / Stein / Getty

Ein Auto mit Atomantrieb bietet einige große Vorteile. Es müsste selten betankt werden - vielleicht alle drei bis fünf Jahre [Quelle: Stanford University]. Hoch angereichertes Uran ist so stark, dass nur ein Pfund ein U-Boot oder einen Flugzeugträger antreiben kann. Noch kleinere Mengen könnten möglicherweise ein Auto antreiben. Unter der Annahme, dass das Auto ausreichend abgeschirmt ist (ein Thema, das wir später besprechen werden), würde das Auto fast keine Emissionen verursachen. Und vergessen Sie, die Zündung einzuschalten: Ihr Auto mit Atomantrieb wäre immer eingeschaltet - obwohl dies bedeutet, dass es wahrscheinlich Batterien benötigt, um die Energie zu speichern, die ständig vom Miniplant erzeugt wird.

Vielleicht ist die Hauptsache, die der Schaffung eines Autos mit Atomantrieb im Wege steht, folgende: Die Stromquelle ist radioaktiv, Daher würde dieses Fahrzeug viel Abschirmung erfordern. Ohne eine ordnungsgemäße Abschirmung könnte die Radioaktivität der Stromquelle Menschen im und in der Nähe des Autos töten und jeden Pendelverkehr dämpfen.

Kernkraftwerke und Flugzeugträger und U-Boote mit Atomantrieb sind alle stark abgeschirmt. Kernkraftwerke haben in der Regel zusätzlich zu den drei Abschirmschichten Containment-Struktur, Das ist aus Beton mehrere Meter dick und beherbergt den Reaktor. Nach US-amerikanischem Recht müssen die meisten Reaktoren diese Abschirm- und Rückhalteschichten aufweisen. Von der Regierung betriebene Reaktoren sind eine Ausnahme, obwohl das genaue Ausmaß der Abschirmung von Flugzeugträgern und U-Booten weiterhin geheim bleibt.

Erwarten Sie bei all dieser Abschirmung, die zum Schutz vor Radioaktivität erforderlich ist, dass Ihr Auto mit Atomantrieb extrem schwer ist. Wenn die Abschirmung eines Kernreaktors in einem geeigneten Maßstab reproduziert wird, kann das Auto praktisch unbeweglich werden. Die Abschirmung muss auch gegen Erdbeben und andere Traumata beständig und luftdicht sein, damit mit radioaktiven Molekülen beladene Luft nicht entweichen kann.

Wenn jemand ein Auto mit Atomantrieb erwähnt, fällt ihm wahrscheinlich die Gefahr von Radioaktivität ein. Die Verfügbarkeit von radioaktivem Material ist ein Sicherheits- und Gesundheitsbedenken. Während nicht der gesamte in Kernreaktoren verwendete Brennstoff sofort in einer Atombombe verwendet werden kann, kann auch nicht stark angereichertes Uran in einer schmutzigen Bombe oder einem anderen schädlichen radiologischen Gerät verwendet werden. Unser Auto mit Atomantrieb müsste vor solchen Manipulationen gefeit sein. Dann stellt sich auch die Frage, was bei einem Autounfall passiert. Würde die Abschirmung auch bei einer katastrophalen Kollision intakt bleiben??

-

Schließlich müssten Energieunternehmen, Automobilhersteller und die Regierung zusammenarbeiten, um die Infrastruktur und ein standardisiertes Verfahren zur Entsorgung abgebrannter Brennelemente zu etablieren, die über Hunderte von Jahren hochradioaktiv wären. Weitere Probleme im Zusammenhang mit der Kernenergie sind die Anlaufkosten und die Zeit (bis zu 10 Jahre) für neue Anlagen. Hinzu kommt die Angst vor Unfällen und die Notwendigkeit, alte Anlagen sicher abzubauen und abgebrannte Brennelemente und Abfälle zu entsorgen. Das wieder entfachte Interesse an Kernenergie hat auch den Uranpreis in die Höhe getrieben. Die Logistik und die Kosten eines solchen Vorhabens können sich als unerschwinglich erweisen.

Angesichts all dieser Herausforderungen bleiben Autos mit Atomantrieb wahrscheinlich weit außerhalb der Reichweite, zumindest aus der heutigen Technologie. Weitere Informationen zu anderen Anwendungen der Nukleartechnologie und zur Zukunft des Automobils finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.

Kraftwerk unterwegs?

Ein Mini-Kernkraftwerk hätte ein Uranbündel, das Wasser zu Dampf erhitzt, der eine Dampfturbine antreibt, die wiederum einen Generator dreht und Strom erzeugt. Oder Ingenieure könnten auf das Turbinen-Generator-Modell verzichten und den vom Bündel erzeugten überhitzten Dampf zum Bewegen eines Motors verwenden. In diesem Fall wäre eine zusätzliche Stromquelle für die anderen Funktionen des Fahrzeugs erforderlich.

Verwandte Artikel

• Wie Atomkraft funktioniert
• Wie nukleare Strahlung funktioniert
• Wie Atombomben funktionieren
• Wie Flugzeugträger funktionieren
• Wie Brennstoffzellen funktionieren

Weitere großartige Links

• Sichere Energie und grüner Wasserstoff
• Ein Auto mit Atomantrieb bauen oder versuchen zu sterben

Quellen

• "Fords Autos aus der Mitte des Jahrhunderts prognostizieren zukünftige Fahrzeuge." Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
• "Kernreaktor." Enzyklopädie Britannica Online. http://search.eb.com/eb/article-45775
• "Das Kernspaltungskraftwerk." ThinkQuest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
• Dunn, Philip. "Sichere Energie und grüner Wasserstoff." PhysOrg. 11. Dezember 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
• McCarthy, John. "Häufig gestellte Fragen zur Kernenergie." Universität in Stanford. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
• Mutolo, Paul. "Nukleare Automobile sind zwar möglich, aber keine gute Idee." Fragen Sie einen Wissenschaftler. Cornell Center für Materialforschung. 10. Januar 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
• Stevenson, Tom. "Ölsärge werden nuklear." Der Telegraph. 13. März 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
• Zaitsev, Yury. "Atomkraft im Weltraum." RIA Novosti. 15. August 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html