Poster-Präsentation „Anwendungsgebiete von Uran “ im CMCK

 Vor der Entdeckung der Radioaktivität wurde Uran hauptsächlich verwendet, um Glas und Keramikglasuren eine gelbliche Farbe zu verleihen. In Fotochemikalien wurde Urannitrat als Toner verwendet. Geringe Mengen Uran trugen zur Verbesserung des Aussehens von Zahnersatz bei, waren Bestandteil von Farbstoffen und Färbemitteln in der Lederherstellung und wurden in Lampenwendeln verwendet. Mit dem Beginn des Atomzeitalters stieg die militärische und zivile Nachfrage nach Uran sprunghaft an, was zu einer intensiven Exploration von Uranerz führte, die bis heute andauert.

 

Kernwaffen

Aufgrund des Bedarfs an Uran für die Bombenforschung während des Zweiten Weltkriegs begann eine intensive Suche nach Uran, um den militärischen und zivilen Bedarf zu decken. Kernwaffen („Atombomben“) nutzen die immense Energie, die bei bestimmten Kernreaktionen, bei der Kernspaltung oder einer Kombination aus Kernspaltung und Kernfusion freigesetzt wird. Beide Vorgänge kommen in der Natur vor, ihre Auswirkungen sind jedoch an der Erdoberfläche nicht spürbar. In der Natur findet die Fusion im Zentrum von Sternen statt, wenn sich zwei oder mehr Atomkerne zu einem größeren Kern verbinden. Dies ist der wichtigste Prozess, durch den schwerere Elemente entstehen. Die Kernspaltung ist der spontane Zerfall schwerer Elemente wie Uran in kleinere Kerne und setzt dabei eine viel größere Menge an Energie frei als der normale radioaktive Zerfall. Der Prozess der Kernspaltung ist jedoch selten – im Vergleich zum radioaktiven Zerfall kommt er nur einmal in einer Million Fällen vor – und hat keine nennenswerten Folgen. Durch menschliches Handeln verstärkt, können Fusion und Spaltung jedoch zu den zerstörerischsten Waffen werden.

Kernwaffen gelten als Massenvernichtungswaffen, und ihr Einsatz und ihre Kontrolle sind seit ihrer Erfindung ein wichtiger Schwerpunkt der internationalen Politik. Im Laufe von Kriegen wurden nur zwei Kernwaffen eingesetzt, beide von den Vereinigten Staaten von Amerika gegen Ende des Zweiten Weltkriegs. Im August 1945 detonierte eine Uranbombe mit dem Codenamen „Little Boy” über der japanischen Stadt Hiroshima und eine Plutoniumbombe (deren Plutonium aus 238U gewonnen wurde) mit dem Codenamen „Fat Man” explodierte über Nagasaki. Bei diesen beiden Bombenangriffen kamen etwa 200.000 Japaner – überwiegend Zivilisten – durch akute Verletzungen infolge der Explosionen ums Leben. Die genetischen Auswirkungen der Strahlung, einschließlich der Auswirkungen auf das Krebsrisiko, wurden erst viel später spürbar und verfolgen die Überlebenden und ihre Kinder bis heute.

Zivile Anwendungen

Heute wird Uran in erster Linie zum Antrieb von Kriegsschiffen und U-Booten sowie als Brennstoff für Kernkraftwerke zur Stromerzeugung verwendet. In einigen Ländern tragen Kernkraftwerke erheblich zur gesamten Stromerzeugung bei, beispielsweise in Frankreich zu 80 %. In der Medizin wird die zerstörerische Energie der Alpha-Strahlung genutzt, um gezielt Krebszellen zu bekämpfen. Diese als Strahlentherapie bezeichnete Methode basiert auf dem Prinzip, dass sich neu bildende Zellen besonders anfällig für Strahlenschäden sind. Da sich Krebszellen viel schneller bilden als normale Zellen, schrumpfen oder verschwinden Krebstumore nach einer Strahlentherapie, während normales Gewebe nur mäßige Schäden davonträgt. Gammastrahlen werden auch zu diagnostischen Zwecken in der Nuklearmedizin in bildgebenden Verfahren eingesetzt. Beta-Partikel werden in der Qualitätskontrolle eingesetzt, um die Dicke eines Materials, z. B. Papier, zu prüfen, das durch ein Rollensystem läuft. In den Geowissenschaften spielt der radioaktive Zerfall von Uran zu Blei eine wichtige Rolle bei der Datierung von Gesteinen (Geochronologie).