so mal eine kleine rechnung.
kein anspruch auf vollständigkeit oder richtigkeit.
Military Warheads as a Source of Nuclear Fuel - World Nuclear Association
Mehr als fünf Jahrzehnte lang konzentrierte sich die Besorgnis auf die Möglichkeit, dass Uran, das für die kommerzielle Kernenergie bestimmt ist, für den Einsatz in Waffen abgezweigt werden könnte. Dies führte dazu, dass man sich auf die Rolle des militärischen Urans als wichtige Brennstoffquelle für die kommerzielle Kernkraft konzentrierte.
Seit 1987 haben die Vereinigten Staaten und die Länder der ehemaligen UdSSR eine Reihe von Abrüstungsverträgen unterzeichnet, um ihre Atomwaffenarsenale um etwa 80 % zu reduzieren.
Kernmaterial, das von den USA und Russland als überflüssig für den militärischen Bedarf erklärt wurde, wurde in Brennstoff für kommerzielle Kernreaktoren umgewandelt. Dies wird fortgesetzt. Mit dem Zerfall der Sowjetunion bot sich die einmalige Gelegenheit, militärisches Waffenmaterial für die Stromerzeugung zu nutzen. Ein Abkommen von 1993 regelte im Wesentlichen die Anreicherungskomponente dieses Materials, ließ aber die Frage des Einsatzmaterials aus den Minen ungelöst, und ein Abkommen von 1999 regelte, was mit dem Einsatzmaterial geschieht.
Das wichtigste Waffenmaterial ist hochangereichertes Uran (HEU), das mindestens 20 % Uran-235 (U-235) und normalerweise etwa 90 % U-235 enthält. HEU kann mit Uran mit geringem U-235-Gehalt gemischt werden, um schwach angereichertes Uran (LEU) mit einem U-235-Gehalt von weniger als 5 % als Brennstoff für Leistungsreaktoren herzustellen. Es wird mit abgereichertem Uran (überwiegend U-238), Natururan (0,7 % U-235) oder teilangereichertem Uran gemischt.
Das hochangereicherte Uran in den Waffen- und sonstigen Militärbeständen der USA und Russlands beläuft sich auf etwa 1500 Tonnen*, was etwa dem Siebenfachen der jährlichen Weltminenproduktion entspricht.
* according to TradeTech: Russia 720 t +/- 120 t, USA 600 t.
Megatonnen zu Megawatt, das russische HEU-Geschäft
Die Zusagen der USA und Russlands, Kernwaffen in Brennstoff für die Stromerzeugung umzuwandeln, wurden als Megatons-to-Megawatts-Programm bekannt.
Überschüssiges waffenfähiges HEU, das aus den verschiedenen Abrüstungsabkommen stammte, führte 1993 zu einer Vereinbarung zwischen den Regierungen der USA und Russlands. Danach würde Russland 500 Tonnen HEU aus Sprengköpfen und militärischen Beständen (das entspricht etwa 20.000 Bomben) in LEU umwandeln, das von den USA zur Verwendung in zivilen Kernreaktoren gekauft werden sollte.
1994 wurde zwischen der US Enrichment Corporation (heute USEC Inc.) und der russischen Techsnabexport (Tenex) als ausführende Vertreter der US-amerikanischen und der russischen Regierung ein Durchführungsvertrag über 13 Mrd. USD unterzeichnet. USEC kaufte 500 Tonnen waffenfähiges HEU über einen Zeitraum von 20 Jahren bis 2013, wobei ab 1999 bis zu 30 Tonnen pro Jahr geliefert wurden. Das HEU wurde in Russland schrittweise zu 14.446 t LEU gemischt, wobei 1,5 % U-235 (wiederangereicherte abgereicherte Uranabschnitte) verwendet wurden, um den Gehalt an U-234 und U-236 im Endprodukt auf westliche Spezifikationen zu beschränken.* USEC verkaufte das LEU dann als Brennstoff an seine Versorgungskunden. Die in der Vereinbarung festgelegten LEU-Anreicherungsgrade betrugen 3,6 %, 4,0 %, 4,4 % und 4,95 %, wobei davon ausgegangen wird, dass 4,4 % typisch war und möglicherweise in den späteren Jahren der Vereinbarung verwendet wurde.
* HEU-Metall wird zunächst aus einem Sprengkopf entfernt, zu Spänen zerspant, oxidiert und fluoriert. Das daraus resultierende hochangereicherte Uranhexafluorid wird dann in einem Gasstrom mit leicht angereichertem Uran gemischt, um LEU zu bilden, das für kommerzielle Kernreaktoren geeignet ist. Das LEU wird in Transportflaschen umgeladen und zu einer Sammelstelle in St. Petersburg, Russland, gebracht. USEC hat das Material dort in Besitz genommen und in die USA verschifft, wo es in den Bestand von USEC aufgenommen wurde, um an Kunden geliefert zu werden.
Es handelte sich im Wesentlichen um ein Anreicherungsgeschäft im Umfang von etwa 90 Millionen SWU. Etwa 150.000 t Natururan wurden gegen das LEU ausgetauscht, von denen 112.000 t gemäß dem Einspeiseabkommen von 1999 auf dem Markt verkauft und 38.000 t nach Russland geliefert wurden. Dies entspricht einem Durchschnitt von 8850 t U3O8 pro Jahr aus den Minen in den 20 Jahren. In den letzten Jahren wurden damit etwa 13 % des weltweiten Uranbedarfs gedeckt.
Insgesamt führte die Vermengung von 500 Tonnen russischem HEU über 20 Jahre zu etwa 14.446 Tonnen LEU. Dies entspricht etwa 150.000 Tonnen natürlichem U (177.000 t U3O8), also etwa dem 2,5-fachen des jährlichen Weltbedarfs.
den vollständigen artikel und alle daten einzustellen sprengt hier den rahmen, aber ich würde euch empfehlen ihn ganz zu lesen.
selbst wenn wir von einer weitere halbierung des kernwaffenarsenale, der verbliebenen 20%, ausgehen, von welchen quantitäten an brennstoff müssen wir ausgehen und welche infrastruktur
für das downblending und mox fertigung ist momentan am markt?
Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2023-2040 - World Nuclear Association
Die weltweiten Bemühungen zur Dekarbonisierung der Energieversorgung, das verstärkte politische Engagement zur Gewährleistung der Energiesicherheit und -souveränität und das wachsende Interesse am Einsatz von SMRs zusammen mit größeren Reaktoren haben in der jüngsten Ausgabe des Nuclear Fuel Report zu einem deutlichen Anstieg der Prognosen für die künftige Nuklearkapazität und die Nachfrage nach Dienstleistungen des Kernbrennstoffkreislaufs geführt: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2023-2040.
Der Bericht geht von drei Szenarien aus: dem Referenzszenario, das sich an den Zielen und Vorgaben von Regierungen und Energieversorgern orientiert, dem unteren Szenario, das von Verzögerungen bei der Umsetzung dieser Pläne ausgeht, und dem oberen Szenario, das von günstigeren Bedingungen ausgeht, die vor allem die in vielen Ländern angekündigten Ziele zur Erreichung von Netto-Null-Kohlenstoffemissionen und die Einsicht widerspiegeln, dass die Kernenergie bei der Erreichung dieses Ziels eine unverzichtbare Rolle spielen wird.
Das Referenzszenario geht davon aus, dass die derzeitige betriebsbereite Kernkraftkapazität von 391 GWe bis 2040 686 GWe erreichen wird (71 GWe mehr als in der Ausgabe von 2021), wobei die Kapazität im oberen Szenario 931 GWe (92 GWe mehr) und im unteren Szenario 486 GWe (37 GWe mehr) erreichen wird.
Der weltweite Bedarf der Reaktoren an Uran im Jahr 2023 wird auf etwa 65.650 tU geschätzt. Im Referenzszenario wird ein Anstieg auf fast 130.000 tU im Jahr 2040 erwartet, wobei der Bedarf im oberen Szenario bis zu diesem Zeitpunkt auf 184.300 tU und im unteren Szenario auf fast 87.000 tU ansteigen wird.
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