Strom aus radioaktiver Strahlung
Hi!
Wenn unser Atommüll schon Millionen von Jahren unglaublich stark strahlt, und Beta/Gamma-Strahlung so wahnsinnig energiereich ist, wieso gibts dafür denn keine Kollektoren, Umwandler oder sonstwas? Das muss doch irgendwie funktionieren!
7 Antworten
Hallo Wutklumpen,
die Annahme, die Energiemenge aus dem Atommüll sei besonders hoch, ist so nicht ganz richtig. Natürlich ist es korrekt, dass der Anteil ionisierender Direktstrahlung sehr hoch ist, sowei dass diese Strahlung selbst sehr energiereich ist.
Für eine technische Umsetzung ist sie jedoch nicht ausreichend effektiv. Zum einen ist die Energie aus anderen Energiequellen deutlich effizienter, zum anderen ist die Menge an Atommüll nicht ausreichend um den niedrigen Wirkungsgrad auszugleichen.
Darüber hinaus ist die Energiegewinnung aus Atommüll nochmal mit der Schwierigkeit verbunden, dass man mehrere Kühlkreisläufe aufgrund der Radioaktivität braucht. Insgesamt ist es in etwa so wie mit einer Kerze: Sie hat zwar die Energie dass man sich damit die Finger verbrennt, aber man kann keinen Raum damit beheizen.
Viel besser wäre es, den Atommüll mit Neutronen zu beschießen um somit nichtradioaktive Isotope herzustellen. Auf diese Weise könnte man den Müll beseitigen und hätte sogar noch in kleinerem Umfang eine Rohstoffquelle. Diese Methode ist aber bislang noch zu teuer und wird deshaln kaum genutzt, was sich in mittelfristiger Zukunft hoffentlich ändert.
Schöne Grüße
So was ähnliches gibt es bereits, das nennt sich "Atombatterie". Die ließe sich auch aus Atommüll betreiben, tatsächlich wird auch oft Atommüll dazu verwendet.
Das Problem an den Dingern ist, dass die nicht wirklich viel Leistung bringen, dafür aber diese geringe leistung über einen extrem langen zeitraum abgeben können. Satelliten und Raumsonden verwenden hin- und wieder Atombatterien. Meistens wird der Strom in einem gewöhnlichen Akku gepuffert so dass man zwischendurch viel Leistung benutzen kann und wenn die Akkus leer sind lässt man sich das System durch "schlafenlegen" erholen.
Russische automatische Leuchttürme verwenden Atombatterien. Die Laden normale Bleiakkus über den Tag und die betreiben dann nachts zusammen mit den Atombatterien das Licht in der Nacht.
Auf den ersten Blick natürlich eine tolle Lösung. Atommüll sinnvoll benutzt und die Dinger sind viele Monate lang völlig autonom. Bei Störungen können die nach Wartung rufen (oder die Wartungstechniker kommen wenn das Tägliche oder stündliche Funksignal ausbleibt). Die Dinger stehen mitten im Nirgendwo wo man auch sehr schlecht hin kommt.
Die Gefahr ist aber dass Terroristen die Dinger klauen, ein paar Stangen Dynamit dran binden und das dann in einer Millionenstadt in die Luft jagen und ein großes gebiet mit hochgiftigen und radioaktivem Material verseuchen.
Der Vorschlag einen Kasten Atommüll in jeden Haushalt zu stellen ist also absolut nicht praktikabel. Von der Angst der Menschen die da in der Nähse sind mal abgesehen. und alles in einem gigantischen Gebäude zu lagern und scharf zu bewachen ist auch keine lösung, da fürde die erzeugte Kilowattstunde ein paar Euro kosten, also alles andere als wirtschaftlich!
"Der Vorschlag einen Kasten Atommüll in jeden Haushalt zu stellen ist also absolut nicht praktikabel. " Wer hat denn diesen Vorschlag gebracht? Bisher war meinerseits die Rede, solche Apperaturen, genauso wie den Atommüll, in endlagerähnlichen Gefilden aufzustellen. Scheint ja zumindest für Atommüll sicher genug zu sein. Was das kostet,kostet, Kosten, wenn man so auch nur 1000 Jahre lang Strom erzeugen könnte armortisiert sich mit Sicherheit. Nicht das ich jetzt von Megawatt's Träume, aber dennoch, dann wird das eben auch Subventioniert und gut ists ;)
Mittels mit Gold verbundener Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die mit einer Folie aus Lithium-Hydriden ummantelt sind, kann kinetische Energie der bei radioaktiven Zerfällen oder Kernspaltungen ausgesandten Teilchen offenbar direkt in elektrische Energie umgewandelt werden. Dies haben US-Forscher herausgefunden. Die nuklearen Partikel schlagen aus dem Gold Elektronen heraus, welche von den Nanotubes abgeleitet werden und sich im Lithium-Hydrid sammeln. Dieses bildet dann den Minuspol der neuen Energiequelle. Die Tubes werden geschichtet und zu Kacheln zusammengefasst. Das Verfahren ist bis zu 20 Mal effektiver als nuklear-thermische Generatoren, wie sie gegenwärtig in Raumsonden wie Cassini verwendet werden. Außerdem soll sich die neue Technologie auch in Atomreaktoren einsetzen lassen.
Bei bisherigen Radionuklidgeneratoren und Kernreaktoren wird die kinetische Energie der Zerfalls- bzw. Spaltprodukte verwendet, um ein Medium zu erwärmen. Anschließend wird die thermische Energie entweder mittels Thermoelementen direkt aber sehr ineffektiv in elektrische Energie gewandelt oder in eine Bewegung umgesetzt. Dadurch können dann elektromagnetische Generatoren angetrieben werden.
Gelingt es, das neue Verfahren zu einem technisch ausgereiften Produkt weiter zu entwickeln, erwartet man insbesondere bei kompakten, mobilen Energiequellen für die Raumfahrt eine deutliche Effizienzsteigerung. Dazu sei laut Liviu Popa-Simil (ehemals Los Alamos National Laboratory) aber noch wenigstens ein Jahrzehnt harter Arbeit erforderlich.
https://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/05042008120717.shtml
Die Idee, das zu tun gibt es tatsächlich schon länger.
Praktisch gibt es zwei Möglichkeiten:
1.) Umwandlung der Strahlungswärme über ein Thermoelement in elektrische Energie.
2.) Halbleiterstrukturen, die ähnlich wie Solarzellen funktionieren, nennt sich "Betavoltaik"
Praktischerweise würde das aber nur mit beta-Strahlen gehen, denn alphas dringen nicht tief genug in die Solarzellen ein und machen Strahlenschäden. Gammas werden nicht stark genug absorbiert.
Für beide Verfahren gilt aber, dass die Umwandlung nur einen sehr geringen Wirkungsgrad hat. Weitere Details findest Du in der Wiki.
Du siehst, es besteht noch Bedarf an guten Erfindungen.
Mach Dir weiter Gedanken über das Thema. Wie könnte eine solche Energiegewinnung aussehen? Darf natürlich nicht gefährlicher sein, als ein AKW.
die radioaktiven Abfälle sind ja auch noch warm oder heiß, aber zu wenig um damit Dampf zu erzeugen. Trotzdem könnte man damit theoretisch moch Wärme für andere Zwecke erzeugen. Oder die Häuser von Politikern und Energiebossen damit heizen indem man den Müll dort lagert...
Nene, nicht Strom durch Wärme, sondern Strom aus der energiereichen Strahlung. Ich halten den Wirkungsgrad von durch Wärme erzeugent Dampf in Turbinen->Generator-Strom nicht gerade für den effektivsten, aber scheinbar ist es momentan der EINZIGE Wirkungsgrad. ;)
Hi! War nur son Gedanke, den Atommüll haben wir ja schon, und es muss ja auch nicht die komplette Grundstromversorgung darauf basieren, ich halte es nur für einen verführerischen Gedanken, einen Kollektor zwischen 2 Scheiben Müll, in Glas gegoßen zu haben. Und wenn dabei auf den m² 20 Watt rauskommen, für paar Millionen Jahre, das wär schon scharf^^. Ab unter die Erde damit, Endlager oder sonstwas! Mal sehen ob man da was berechnen kann! Vielen Dank, auch an die anderen Antworten!