13 bemerkenswerte nukleare Anwendungen im Alltag

Während des Zweiten Weltkriegs wurde die Kernkraft weit missbraucht. Wissenschaftler und Ingenieure waren bestrebt, ihre Macht mit Hilfe der unzerstörbaren Kraft zu erweitern. Obwohl die meisten nicht so erfolgreich waren wie erwartet, zeigen sie das Ausmaß menschlicher Vorstellungskraft und Willenskraft gegenüber ihren Nationen. Heute stellen wir die einzigartige Liste nuklearer Formen normaler Dinge vor.

13. USS Nautilus

Die USS Nautilus war das weltweit erste operativ einsatzbereite atomgetriebene U-Boot. Das Schiff wurde 1951 genehmigt und 1954 vom Stapel gelassen. Es wurde das erste U-Boot, das am 3. August 1958 eine vollständig getauchte Reise zum Nordpol absolvierte. Der nukleare Antrieb ermöglichte es, weit länger getaucht zu bleiben als jedes Diesel- oder Elektro-U-Boot. Das U-Boot ist in Groton, Connecticut, konserviert, wo es jährlich rund 250.000 U-Boot-Enthusiasten anzieht.

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12. Project Oilsand: Nukleares Ölbergbau

Project Oilsand, ursprünglich Project Cauldron genannt, war im Grunde ein Vorschlag zur Ausbeutung der Athabasca-Ölsande in Alberta, Kanada. 1958 suchte die kanadische Regierung nach Wegen, Bitumen aus Albertas Ölsanden zu gewinnen. Dr. Manley Natland, ein bekannter Geologe, entwickelte eine mögliche Methode. Er erkannte, dass eine unterirdische Nuklearexplosion das Bitumen (Asphalt) aus den Ölsanden freisetzen und einen schnellen, effizienten Weg zur Mineralgewinnung bieten könnte.

Die Hitze und der Druck einer unterirdischen Detonation würden die Bitumenvorkommen zum Sieden bringen und ihre Viskosität so weit reduzieren, dass Standard-Ölfeldtechniken problemlos angewendet werden könnten.

Dr. Natland diskutierte den Vorschlag mit der US Atomic Energy Commission, die zustimmte und sogar bei den Detonationen helfen wollte, die 10 Kilometer (6 Meilen) unter der Erde im abgelegenen Alberta geplant waren. Die kanadische Regierung entschied jedoch, jegliche Nuklearexplosion zu stoppen, hauptsächlich wegen möglicher Umwelt- und Sicherheitsprobleme.

11. Ford Nucleon: Nukleares Auto

Der Ford Nucleon war ein Konzeptauto, das Ford 1958 entwickelte. Das Design enthielt keinen Verbrennungsmotor; stattdessen sollte das Fahrzeug von einem kleinen Kernreaktor am Heck angetrieben werden. Das Auto sollte urangestützte Spaltung nutzen, ähnlich wie Atom-U-Boote. Jeder Nucleon hätte ca. 8.000 km (5.000 Meilen) fahren können, bevor der Reaktor „aufgeladen“ werden müsste. Statt Nachzutanken plante Ford Stationen, die einfach einen alten Reaktor gegen einen neuen austauschen.

Konzeptionell hätten diese Ladestationen die herkömmlichen Tankstellen ersetzt. Das Design des Ford Nucleon war vom typischen 1950er-Jahre-Auto mit Heckflosse und klaren Linien inspiriert. Das Mock-up ist im Henry Ford Museum in Dearborn, Michigan, zu sehen. Nach gründlicher Bewertung stellte sich heraus, dass es gefährlich wäre, Kernreaktoren auf Städten und Highways der USA rasen zu lassen – das Projekt wurde eingestellt.

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10. Jupiter Icy Moons Orbiter

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Der Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO) sollte eine Vielzahl beispielloser, revolutionärer Features haben. Das geplante NASA-Raumschiff war für die Jupitermonde bestimmt, speziell Europa, den eisigen Mond mit Wasserspekulationen. Das Raumschiff sollte durch ein Ionenantriebssystem angetrieben werden, entweder via High Power Electric Propulsion oder NEXIS-Motor, und von einem kleinen Spaltungsreaktor mit tausendfacher elektrischer Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Radioisotop-Thermoelektrischen Generatoren versorgt werden. Erwartet wurde, dass JIMO weitere Erkundungen ermöglichen würde.

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Elektrischer Antrieb würde das Eindringen in die Umlaufbahnen der Jupitermonde erleichtern und detailliertere, langfristigere Beobachtungen ermöglichen. Der Reaktor sollte an der Spitze des Raumschiffs hinter einem starken Schild positioniert werden, der empfindliche Geräte vor Sonnenstrahlung schützt. Der Reaktor sollte erst gezündet werden, sobald das Raumschiff weit außerhalb der Erdbahn war, um Radionuklide beim Start zu minimieren. Später erkannten NASA-Führungskräfte, dass es viel zu teuer war; sie stellten die Sonde ein.

9. M-29 Davy Crockett: Nukleare Bazooka

Eines der kleinsten Nuklearwaffensysteme überhaupt: Der M-29 Davy Crockett war ein taktischer nuklearer Rückstoßfreier Geschütz für den Abschuss des M-388-Nuklearprojektils, das ausschließlich von den USA während des Kalten Krieges eingesetzt wurde. Das Gerät ist nach dem amerikanischen Soldaten, Kongressabgeordneten und Volkshelden Davy Crockett benannt. Ursprünglich konnte der M-29 von einer Soldatengruppe zum Schlachtfeld getragen und von einem Dreierteam bedient werden.

Ein modifiziertes Design ermöglichte später den Transport auf Jeeps und anderen Armeefahrzeugen. Stellen Sie sich vor, was passiert wäre, wenn diese nukleare Bazooka erfolgreich gewesen wäre. Doch leider – oder für andere glücklicherweise – war der Davy Crockett keine besonders effektive Waffe. Mit kleinem Explosionsradius und schrecklicher Genauigkeit wurde er schnell nutzlos. Bei initialen Tests in Nevada landete die Granate hunderte Fuß vom beabsichtigten Ziel entfernt – ein peinlicher Moment für eine Nuklearwaffe.

8. Convair NB-36: Nukleares Flugzeug

Die 1950er und 60er sind ein bedeutendes Kapitel der US-Geschichte. In dieser Zeit begann die nukleare Kriegsführung, die konventionelle Kriegsführung zu dominieren. Der Convair B-36 Peacemaker Strategic Bomber war der erste Bomber, der Nuklearwaffen für die USAF transportieren konnte. Das Flugzeug war groß genug, um einen Kernreaktor an Bord zu tragen, der noch fliegen konnte, wurde aber aufgrund steigender Kriegsanforderungen stark modifiziert.

Der umgebaute B-36, auch NB-36H genannt, hatte große Änderungen im Cockpitbereich, während das Äußere weitgehend gleich blieb. Der NB-36H absolvierte über 40 Testflüge mit 215 Flugstunden zwischen 1955 und 1957. Die USAAF war extrem vorsichtig mit dem NB-36, obwohl das Flugzeug nicht vom Kernreaktor angetrieben wurde. Es trug alle Arten von Radioaktivitätssymbolen und eine spezielle Hotline zum US-Präsidenten, um ihn über jegliche Vorgänge zu informieren. Trotz erfolgreicher Testläufe und großer Aussichten führten enorme Kosten und Sicherheitsbedenken zur Einstellung des ANP-Programms und zur Einstellung der NB-36-Produktion.

7. Project Pluto: Nukleare Strahltriebwerke

Im Januar 1957 initiierten USAF und US Atomic Energy Commission eine gemeinsame Forschungsstudie zur Machbarkeit, Wärme von Kernreaktoren für Ramjet-Triebwerke zu nutzen. Diese Forschung hieß Project Pluto. Die Idee, einen Kernreaktor zur Luftheizung zu nutzen, war neu. Der Reaktor musste klein und kompakt genug zum Fliegen, aber robust genug für eine 7.000-Meilen-Reise sein. Nach dem Prinzip könnte ein Nukleartriebwerk monatelang betrieben werden, sodass die Rakete längere Zeit in der Luft bleiben könnte. Ein spezieller Raketentyp wurde für die Ramjets zugewiesen: SLAM (Supersonic Low Altitude Missile). Um Ramjet-Geschwindigkeit zu erreichen, würde sie von konventionellen Raketenboostern vom Boden gestartet.

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Einmal auf Marschhöhe und fern von der Erdoberfläche erreicht, konnte der Kernreaktor gezündet werden. Die SLAM sollte eine Nutzlast aus vielen Nuklearwaffen tragen, die auf mehrere Ziele abgeworfen werden konnten – die Marschflugkörper zu einem unbesiegbaren unbemannten Bomber machen. Später bewies die Ankunft der Interkontinentalraketentechnologie, einfacher in der Entwicklung und kostengünstiger, wodurch der Bedarf an solchen Nuklear-Marschflugkörpern sank. Daraufhin wurde „Project Pluto“ am 1. Juli 1964 eingestellt.

6. SADM und MADM: Nukleare Rucksäcke und Landminen

Das ist unser Favorit des Tages. Die Special Atomic Demolition Munition (SADM) war eine tragbare Nuklearwaffe oder einfach eine nukleare Landmine, die in den 1960ern entwickelt wurde. Die Idee war, eine sowjetische Invasion in Europa zu stoppen.

Als miniaturisierte nukleare Alternative zu anderen konventionellen Waffen hielten es US-Army-Ingenieure für angebracht, Schlüsselkommunikationswege für die Sowjets zu zerstören, zu bestrahlen und zu verweigern. Truppen benötigten Spezialtraining für SADM-Einsatz. Ein Special-Forces-Operator mit SADM-Gerät sollte per Luft hinter feindlichen Linien abgesetzt werden und die kleine Nuklearwaffe zur Zerstörung kritischer Infrastruktur nutzen. Operatoren konnten sie auch bei Tauchgängen einsetzen.

Eine verwandte Waffe war das MADM, eine relativ kleinere Version des SADM-Nuklearsprengkopfs. SADM und MADM kamen nie auf Schlachtfelder zum Einsatz.

5. Tupolev Tu-95LAL

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Die Tupolev Tu-95LAL war ein russisches Experimentalfahrzeug, ähnlich dem amerikanischen Convair NB-36. Während des Kalten Krieges führte die UdSSR Experimente mit Nuklearflugzeugen durch, genau wie ihr Rivale. Die Hauptidee: Ohne Nachzutanken hätte ein nukleargetriebenes Flugzeug eine weit größere Reichweite als herkömmliche Flugzeuge und könnte für Langstreckeneinsätze genutzt werden.

Am 12. August 1955 startete auf direkten Befehl des Ministerrats der UdSSR Andrei Tupolev und Vladimir Myasishchev, zwei führende sowjetische Luftfahrtkonstruktionsbüros, das Programm mit N. D. Kuznetsov und A. M. Lyulka, die für die Triebwerksentwicklung zuständig waren. Sie fokussierten sich auf das Direct-Cycle-System, testeten Ramjets, Strahltriebwerke und sogar Turboprops. Doch es endete wie beim amerikanischen NB-36: Die Ankunft der ballistischen Raketentechnologie zwang das Experimentalfahrzeugprogramm zur Einstellung.

4. Die Lenin (Nuklearer Eisbrecher)

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Eisbrecher werden meist benötigt, um wichtige Handelsrouten offen zu halten, wo saisonale oder permanente Eisbedingungen herrschen. Deshalb brauchen große Bereiche der Ostsee, der Großen Seen, des Sankt-Lorenz-Seewegs und der Nördlichen See Route spezialisierte Eisbrecher für reibungslosen Transport.

Dampf- und Dieseleisbrecher waren damals üblich, doch Einschränkungen wie Treibstoffkapazität und Langlebigkeit schufen ernste Probleme. Die Lenin trat 1957 in Dienst (vom Stapel 1959). Sie war das weltweit erste nukleargetriebene Schiff und das erste nukleargetriebene zivile Schiff. In ihren Anfangsjahren übertraf die Lenin ihre Vorgänger. Von 1960 bis 1965 legte das Schiff über 85.000 Meilen zurück, davon fast 65.000 Meilen im Eis. 1989 offiziell außer Dienst gestellt, liegt sie nun dauerhaft in Murmansk.

3. Chrysler TV-8: Nuklearer Panzer

Die NATO-Staaten fürchteten, dass sowjetische Streitkräfte ihren Kalten-Krieg-Feldzug durch taktische Nuklearwaffen gefährden könnten. Angesichts dieser Situation sah sich die USA gezwungen, eine langfristige Lösung zu finden. Chrysler entwickelte einen experimentellen Konzeptpanzer, den TV-8.

Der Panzer war ausschließlich darauf ausgelegt, jeden nuklearen Schlag zu überstehen. Daher hat der TV-8 ein unkonventionelles Design: Besatzung, Motor und Munitionslager waren in einem pod-förmigen Turm über einem leichten Fahrgestell vorgesehen, das für Lufttransport abtrennbar war. Der Turm war vollständig von der Außenwelt abgedichtet; die Besatzung sollte Closed-Circuit-Television zur Beobachtung der Umgebung nutzen.

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Zunächst wurde der Panzer von einem V8-Motor angetrieben, doch Chrysler zog bald einen kernspaltungsgetriebenen Motor in Betracht. Das Design fiel nach negativen Bewertungen in Ungnade; es wurde geschlossen, dass der TV-8 nicht die nötige Flexibilität bot und keine signifikanten Vorteile gegenüber konventionellen Panzern hatte.

2. LENR Haushalts-Kernreaktor

Falls Sie denken, Kernkraft könne nur als zerstörerische Kraft dienen, sollten Sie vielleicht umdenken. Ein in Chicago ansässiger Unternehmer namens Lewis Larsen glaubt, die Zukunft von Kernreaktoren liege im täglichen Haushalt. In den 1990ern begann er, die Möglichkeit kleiner Kernreaktoren zu untersuchen. Ein Low-Energy Nuclear Reactor (LENR), der ein Haus mit fast null Emissionen versorgen könnte und so groß wie eine normale Mikrowelle wäre. Viele Kritiker behaupten, Larsens LENR sei verdächtig ähnlich dem Cold-Fusion-Reaktor der Universität Utah, der sich als kompletter Schwindel herausstellte.

Doch 2013 begann die NASA mit Forschung zu LENR-Kraftwerken für Häuser und Raumflugzeuge. Während der Forschung fand Physiker Joseph Zawodny, Leiter des NASA-Forschungsteams, Beweise, dass Larsens LENR-Forschung fundamental anders als Cold Fusion ist. Die Forschung läuft noch.

1. Curiosity Rover

Bildquelle: NASA

Curiosity ist ein spezialisierter, auto-förmiger Roboter-Rover, der den Gale-Krater auf dem Mars im Rahmen der NASA Mars Science Laboratory Mission erforscht. Er wird von einem Radioisotop-Thermoelektrischen Generator (RTG) angetrieben, der Strom aus dem Zerfall radioaktiver Isotope erzeugt. Stand 10. Juni 2016 war Curiosity seit der Landung am 6. August 2012 1.404 Tage auf dem Mars.

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Der Curiosity-Rover sollte das marsianische Klima und die Geologie untersuchen, einschließlich der Rolle von Wasser, und planetare Bewohnbarkeitsstudien für zukünftige bemannte Erkundung durchführen. 2012 erhielt das Projektteam die Robert J. Collier Trophy der National Aeronautic Association.