dann schreiben wir das ganze doch mal genauer ;P
mit freundlicher untersützung der jap. Medien, Stromanbieter und einem Englischen blogger:
Warum ich wegen der japanischen Kernkraftwerke nicht besorgt bin
Eines vorab: die Lage ist ernst, aber unter Kontrolle. Und dieser Text ist lang! Aber du wirst nach dem Lesen dieses Artikels mehr über Kernkraftwerke wissen, als alle Journalisten der Welt zusammen.
Es gab und wird keine signifikante Freisetzung von Radioaktivität geben.
Mit „signifikant“ meine ich eine Strahlendosis, die höher ist, als die bei einem normalen Langstreckenflug oder durch das Trinken von einem Glas Bier, das aus einer Gegend mit natürlich höherer Radioaktivität kommt.
Ich habe jede Pressemitteilung über den Vorfall seit dem Erdbeben gelesen. Und es gab keinen einzigen (!) Bericht, der präzise und fehlerfrei war (und ein Teil dieses Problems ist auch die Qualität der japanischen Krisenkommunikation). Mit "fehlerfrei" meine ich nicht den tendenziösen Anti-Atomkraft-Journalismus – er ist eine normale Erscheinung in diesen Tagen. Mit "fehlerfrei" meine ich vielmehr eklatante Fehler in Physik und Naturwissenschaft sowie grobe Fehlinterpretation von Tatsachen aufgrund eines offensichtlichen Mangels an fundamentalen und einfachem Verständnis der Art und Weise wie Atomreaktoren gebaut und betrieben werden. Ich habe einen dreiseitigen Artikel auf CNN gelesen, wo jeder einzelne Absatz fehlerhaft war.
Wir müssen uns einigen Grundlagen zuwenden, bevor wir dazu kommen, was gerade in Japan passiert.
Der Bau der Kernkraftwerke in Fukushima
Die Kernkraftwerke in Fukushima sind so genannte [ame]http://de.wikipedia.org/wiki/Siedewasserreaktor[/ame] (auch SWR genannt). Sie funktionieren ein wenig wie ein Schnellkochtopf. Der Kernbrennstoff erhitzt Wasser, das Wasser beginnt zu kochen, es entsteht Wasserdampf, und dieser Dampf treibt Turbinen an, die elektrischen Strom erzeugen. Der Dampf wird anschließend abgekühlt, er kondensiert und wird wieder zu Wasser, das dann eine weitere Runde im Kreislauf nimmt und erneut vom Kernbrennstoff erhitzt wird. Dieser Schnellkochkopf arbeitet bei einer Temperatur von etwa 250 Grad Celsius.
Der Kernbrennstoff ist Uranoxid. Das ist eine Keramik mit sehr hohem Schmelzpunkt von etwa 3.000 Grad Celsius. Der Brennstoff wird in Form von kleinen Pellets hergestellt (das sind kleine Zylinder in der Größe von Lego-Steinen - ähnlich den Pellets die man bei Pellet-Heizungen verwendet). Diese Stücke werden dann in eine lange Stange gefüllt, das aus der Metall-Legierung [ame]http://de.wikipedia.org/wiki/Zircaloy[/ame] besteht und anschließend dicht verschlossen wird. Zircaloy beginnt bei etwa 2.200 Grad Celsius zu schmelzen. Diese Stangen werden Brennstoffhüllen genannt. Diese Brennstäbe werden nun zu größeren Einheiten zusammengefasst und in den Reaktor eingeführt. Alle diese Pakete zusammen werden als "der Kern" genannt.
Der Zircaloy-Behälter ist der erste
Sicherheitsbehälter ("
erstes Containment"). Es trennt den radioaktiven Brennstoff vom Rest der Welt.
Der Kern befindet sich im Druckbehälter. Das ist der Schnellkochtopf, von dem wir eben sprachen. Der Druckbehälter ist der zweite Sicherheitsbehälter ("
zweites Containment"). Es ist ein rubuster Topf, der dazu entworfen wurde, um den Kern bei Temperaturen von mehreren Hunder Grad Celsius sicher zu halten. Das entspricht den Szenarien, wenn die Kühlung irgendwann wieder hergestellt sein wird.
Die gesamte "Hardware" des Kernreaktors – der Druckbehälter, alle Rohrleitungen, Pumpen und Kühlmittelvorräte (aus Kosten- und Gesundheitsgründen meist Wasser - alternativen wären Quecksilber, Schweres Wasser, etc.) sind vom dritten Sicherheitsbehälter ("
drittes Containment") umgeben. Der dritte Sicherheitsbehälter ist eine hermetisch (luftdicht) verschlossene sehr dicke Kugel, hergestellt aus starkem Stahl und Beton. Dieses
dritte Containment wurde geplant, gebaut und getestet um nur einen einzigen Zweck zu erfüllen:
um auf unbestimmte Zeit einer kompletten Kernschmelze standzuhalten.
Aus diesem Grund befindet sich im dritten Sicherheitsbehälter unter dem Druckkessel (dem zweiten Sicherheitsbehälter) ein großes und dickes Betonbecken. Dies ist der sogenannte
Kernfänger ("
core catcher"). Falls der Kern schmilzt und der Druckbehälter platzt (und eventuell elbenfalls schmilzt), wird der
Kernfänger den geschmolzenen Brennstoff und alles andere auffangen. Er ist üblicher Weise so gebaut, dass der Brennstoff sich großflächig verteilt und somit schneller abkühlt.
Dieser dritte Sicherheitsbehälter ist wiederum umgeben vom Reaktorgebäude. Das Gebäude ist eine Art Hülle einzig um das Wetter abzuhalten, mit sonst nichts darin. (Dies ist der durch die Explosion beschädigte Teil, aber mehr dazu später.)
Grundlegendes zur Kernreaktion
Die Uran-Brennelemente erzeugen Wärme durch Kernspaltung. Große Uran-Atome werden dabei gespalten in kleinere Atome. Das erzeugt Wärme, und es entstehen Neutronen (eines der Teilchen, aus denen Atome bestehen). Wenn ein solches Neutron ein anderes Uran-Atom trifft, spaltet es dieses, und weitere Neutronen entstehen, und so weiter. Dieser Prozess wird nukleare Kettenreaktion genannt.
Wenn man nun einfach eine Menge solcher Brennstäbe nebeneinander packt, dann würde eine solche Kettenreaktion schnell zu einer Überhitzung führen, und nach etwa 45 Minuten würden die Brennstäbe schmelzen und damit eine [ame]http://de.wikipedia.org/wiki/Kernschmelze[/ame] stattfinden.
Ich möchte an dieser Stelle darauf hinweisen, dass der Kernbrennstoff in einem Kernkraftwerk niemals eine nukleare Explosion auslösen kann, wie sie zum Beispiel bei einer Atombombe stattfindet.
Eine Atombombe zu bauen ist sogar sehr kompliziert (frag' den Iran danach). Die
Explosion damals in Tschernobyl war verursacht durch einen übermäßigen Druckaufbau, einer Wasserstoff-Explosion, und dem Bruch aller Sicherheitsbehälter, und trieb geschmolzenes Kernmaterial in die Umwelt (eine "[ame="http://de.wikipedia.org/wiki/Schmutzige_Bombe"]schmutzige Bombe[/ame]"). Warum das in Japan weder stattfand noch passieren wird – dazu später mehr.
Um eine nukleare Kettenreaktion zu steuern, verwenden die Betreiber des Reaktors so genannte
Steuerstäbe. Diese Steuerstäbe absorbieren die Neutronen und stoppen die Kettenreaktion augenblicklich. Ein Kernreaktor ist so gebaut, dass im Normalbetrieb alle Steuerstäbe herausgezogen sind. Das Kühlwasser transportiert alle entstehende Wärme in der Menge weg, wie der Kern sie produziert (und verwandelt verwandelt sie in Dampf und Elektkrizität). Und es gibt einen großen Spielraum rund um die normale Betriebstemperatur von 250 Grad Celsuis.
Im Falle einer Notabschaltung werden diese Steuerstäbe aus ihrer Halterung ausgeklinkt und fallen über die Brennstäbe und beenden die Kettenreaktion. (Dazu später mehr)
Die Herausforderung besteht darin, dass selbst nach dem Einführen der Stäbe und dem Stoppen der Kettenreation, der Kern weiterhin etwas Wärme produziert. Die Kettenreaktion des Uran ist gestoppt, aber das Uran hatte bei seiner Spaltung einige radioaktive [ame=http://de.wikipedia.org/wiki/Spaltprodukt]Spaltprodukte [/ame] geschaffen. Dies sind vor allem Cäsium- und Jod-Isotope, also radioaktive Varianten dieser Elemente, die bald selbst in kleinere Atome zerfallen und dann nicht länger radioaktiv sein werden. Diese Elemente zerfallen also noch und produzieren dabei weiter Wärme. Weil sie selbst aber nicht länger aus dem Uran entstehen (das Uran hörte ja auf zu zerfallen, seit die Kontrollstäbe eingeführt wurden), werden sie weniger und weniger, und so kühlt der Kern ab im Zeitraum von einigen Tagen, bis diese Zwischenelemente irgendwann alle zerfallen sind.
Diese
Nachzerfallswärme ist es also, worüber man sich momentan Sorgen macht.
Die
erste Art von radioaktivem Material sind also das Uran in den Brennstäben sowie die Spaltprodukte, in die das Uran zerfällt (Cäsium und Jod) – beides befindet sich in den Brennstäben.
Es entsteht aber noch eine
zweite Art von radioaktivem Material, und zwar außerhalb der Brennstäbe. Der große Hauptunterschied vorweg: diese radioaktiven Stoffe haben eine sehr kurze Halbwertszeit und zerfallen darum schnell in weitere und nicht-radioaktive Stoffe. Mit "schnell" meine ich innerhalb von Sekunden. Wenn also solches radioaktives Material in die Umwelt gelangen,
dann: ja, es wurde Radioaktivität freigesetzt, aber auch: nein, es ist überhaupt nicht gefährlich.
Warum? Weil du nur "R-A-D-I-O-N-U-K-L-I-D" zu buchstabieren brauchst, und schon werden die Stoffe harmlos sein, denn sie sind bereits ins nicht-radioaktive Elemente zerfallen. Diese radioaktiven Elemente sind N-16 (ein Stickstoff-Isotop), die radioaktiven Isotope (Arten) von Stickstoff (Ein Teil der Luft). Die anderen sind Edelgase wie Argon. Aber woher stammen sie?
Wenn das Uran zerfällt, dann entsteht ein Neutron (siehe oben). Die meisten dieser Neutronen treffen andere Uran-Atome und halten damit die Kettenreaktion am Laufen. Aber einige der Neutronen verlassen den Brennstab und treffen auf ein Wassermolekül oder auf die Luft, die sich im Wasser befindet. Dabei kann ein nicht-radioaktives Element das Neutron einfangen. Es wird damit radioaktiv.
Aber wie oben beschrieben, wird es das Neutron schnell (binnen Sekunden) verlieren und wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurück kehren.
Diese zweite Art von Radioaktivität ist sehr wichtig wenn wir später davon sprechen, dass Radioaktivität in die Umwelt gelangen kann.
Was in Fukushima passiert ist
Ich werde versuchen die wichtigsten Fakten zusammenzufassen. Das Erdbeben, das Japan getroffen hat, war 5 Mal stärker als das schlimmste Erdbeben, dem standzuhalten das Kernkraftwerk kontruiert wurde (die Richterskala ist [ame="http://de.wikipedia.org/wiki/Richterskala"]logarithmisch[/ame]; der Faktor zwischen 8,2, wofür die Anlage gebaut wurde, und den eingetretenen 8,9 (mittlerweile auf 9,0 er erhöht, aber ich bin zu faul das neu zu rechnen) ist 5 und nicht 0,7). Also eine erste Gratulation an die japanischen Ingenieure, weil alles [dem Erdbeben] standgehalten hat.
Als das Erdbeben mit 9,0 stattfand, schalteten sich die Reaktoren automatisch ab. Innerhalb von Sekunden nach dem Beginn des Erdbebens wurden die Kontrollstäbe in den Kern eingeführt und die nukleare Kettenreaktion des Urans stoppte. Nun musste das Kühlsystem die Restwärme abtransportieren. Die Menge der Restwärme beträgt etwa 3% der Wärmelast unter Normalbetrieb
Das Erdbeben zerstörte die von außen kommende Stromversorgung des Kernreaktors. Das ist einer der gefährlichesten Unfälle für ein Kernkraftwerk, und dementsprechend wird viel Aufmerksamkeit darauf verwendet, den Umgang mit einem solchen Black-Out zu planen.
Es wird Strom benötigt um die Kühlpumpen zu betreiben. Weil aber das Kraftwerk selbst herunter gefahren wurde, kann es selbst keinen Strom mehr erzeugen.
Für eine Stunde liefen die Dinge nach Plan. Eine Gruppe von mehreren Diesel-Notstrom-Generatoren sprang an und produzierte die benötigte Elektrizität. Dann kam der Tsunami und war viel größer als die Leute ihn erwarteten, als sie das Kraftwerk geplant hatten. Der Tsunami zerstörte alle diese Backup-Dieselgeneratoren.
Wenn ein Kernkraftwerk geplant wird, verfolgen die Ingenieure eine Philosophie, die "Verteidigung in Tiefe" (
Defense of Depth) genannt wird. Sie bedeutet, dass man erst mal jedes Teil so baut, dass es der schlimmsten denkbaren Katastrophe widerstehen kann, um dann das Kraftwerk dann so zu konstruieren, dass es trotz Ausfall eines jeden Teiles weiter funktioniert (ein Ausfall, von dem man angenommen hatte, das er niemals eintritt). Ein Tsunami, der alle Backup-Generatoren zerstört, ist ein solches Szenario. Die letzte Verteidigungslinie besteht darin, dass alles vom dritten Sicherheitsbehälter umschlossen wird (siehe oben), so dass alles im Reaktor zusammengehalten wird, egal wie groß das Chaos ist, egal ob die Kontrollstäbe eingeführt sind oder nicht, egal ob der Kern geschmolzen ist oder nicht.
Als die Diesel-Generatoren ausgefallen waren, wechselten der Reaktor-Betreiber zu Notfall-Batteriestrom. Die Batterien sind als eines der Backups eines Backups konstruiert, um die Stromversorgung der Kühlung des Kerns für 8 weitere Stunden sicherzustellen. Und sie haben funktioniert.
Innerhalb dieser 8 Stunden muss für das Kernkraftwerk eine andere Stromquelle gefunden werden, mit der es verbunden wird. Das Stromnetz war jedoch durch das Erdbeben zerstört. Die Diesel-Generatoren waren vom Tsunami zerstört. Darum wurden fahrbare Diesel-Generatoren herangeschafft.
Und an dieser Stelle begannen die Dinge ernsthaft schief zu gehen. Die externen Generatoren konnten nicht mit dem Kraftwerk verbunden werden (die Stecker passten nicht - Die Reaktoren waren im Vergleich zu den Generatoren zu alt). Nachdem die Batterien verbraucht waren, konnte darum die Restärme nicht länger abtransportiert werden.
An dieser Stelle beginnen die Betreiber einem Notfallplan zu folgen, der eintritt im Fall eines "Kontrollverlustes der Kühleinheit". Dies ist wiederum ein Schritt entlang der "
Verteidigung in Tiefe". Die Stromversorgung der Kühlsysteme hätte niemals komplett ausfallen dürfen, aber sie tat es, und so begann der Rückzug auf die nächste Verteidigungslinie. All dies, wie sehr es uns auch schockiert, ist ein Teil des tagtäglichen Trainings, das man als Betreiber durchläuft, bis hin zur Handhabe einer Kernschmelze.
Zu diesem Zeitpunkt begannen die Menschen von einer
Kernschmelze zu sprechen. Denn am Ende des Tages, wenn die Kühlung nicht wiederhergestellt werden kann, wird der Kern schließlich schmelzen (nach Stunden oder Tagen), und in dieser letzten Verteidigungslinie würden der Kernfänger und das
dritte Containment ins Spiel kommen.
Aber das Ziel war es in diesem Moment erstens den Kern unter Kontrolle zu behalten während er sich erhitzte, und außerdem den zweiten Sicherheitsbehälter (den Druckbehälter) so lange wie möglich intakt und operativ kontrollierbar zu behalten, um den Ingenieuren die Zeit zu geben, das Kühlsystem zu reparieren.
Weil die Kühlung des Kerns so wichtig ist, besitzt der Reaktor eine Vielzahl von Kühlsystemen, und jedes davon in mehreren Versionen (das Wasserreinigungssystem des Reaktors, die Nachwärmeabfuhr, die Isolierung des Reaktorkerns, die Standby-Flüssigkeitskühlung und die Notfall-Kühlsysteme des Reaktorkerns). Welche davon aufielen und welche davon funktionierten ist zum momentanen Zeitpunkt nicht klar.
Also stelle dir vor, unser Schnellkochtop steht weiterhin auf dem Herd, die Platte ist zwar auf niedriger Stufe, aber sie ist angeschaltet. Die Betreiber nutzen jedes Kühlsystem, das ihnen zur Verfügung steht, um so viel Wärme abzutransportieren wie möglich, aber der Druck steigt dennoch an. Die Priorität besteht nun einerseits darin, das Funktionieren des ersten Sicherheitsbehälters zu garantieren (also die Temperatur der Brennstäbe unterhalb von 2.200 Grad Celsius zu halten), und andererseits das Funktionieren des zweiten Sicherheitsbeälters, dem Druckbehälter. Um das Funktioneren dieses Druckbehälters (also das
zweite Containment) zu gewährleisten, muss von Zeit zu Zeit Druck abgelassen werden. Weil die Möglichkeit dies zu tun so wichtig ist, hat der Reaktor 11 Druckablassventile. Der Betreiber begann an dieser Stelle also von Zeit zu Zeit Dampf abzulassen, um den Druck zu kontrollieren. Die Temperatur betrug in diesem Moment etwa 550 Grad Celsius.
Dies ist die Stelle, als erste Berichte über die
austretende Radioaktivität hereinkamen. Ich glaube ich habe weiter oben klar gemacht, warum Dampf ablassen zwar theoretisch dasselbe ist wie die Freisetzung von Radioaktivität, es aber weder gefährlich ist noch war. Weder der radioaktive Stickstoff noch die Edelgase bedrohen die menschliche Gesundheit.
Irgendwann während dieser Entlüftung kam es zur ersten Explosion. Sie ereignete sich außerhalb des dritten Sicherheitsbehälters (unserer "letzten Verteidigungslinie") und dem Reaktorgebäude. Denke daran, dass das Reaktorgebäude keine Funktion hat die Radiaktivität einzudämmen. Es ist im Moment nicht ganz klar, was genau passiert ist, aber es ist wahrscheinlich folgendes Szenario: Der Betreiber entschied den Dampf nicht direkt in die Umwelt abzulassen, sondern zuerst in den Raum zwischen dem
dritten Containment und dem Reaktorgebäude (um der Radioaktivität im Dampf mehr Zeit zu geben zu zerfallen).
Das Problem ist bei so hohen Temperaturen, die der Kern zu dieser Zeit bereits erreicht hatte, dass sich Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff trennen können – eine explosive Mischung ([ame="http://de.wikipedia.org/wiki/Knallgas"]Knallgas[/ame]). Und kam zu einer Explosion, und zwar außerhalb des dritten Sicherheitsbehälters, und das Reaktorgebäude drumherum wurde beschädigt.
Diese Art von Explosion führte damals zur
Explosion von Tschernobyl, jedoch trat sie damals innerhalb des Druckkessels auf (weil es schlecht konstruiert und nicht richtig betrieben worden war). Diese Gefahr war jedoch in Fukushima niemals gegeben. Das Problem der Wasserstoff-Sauerstoff-Bildung ist eine der größten Herausforderungen, wenn man ein Kernkraftwerk konstruiert (außer damals in der Sowjetunion), und darum wird der Reaktor in einer Art konstruiert und betrieben, dass es nicht innerhalb des Sicherheitsbehälters passieren kann. Es passierte außerhalb, was zwar auch nicht vorgesehen, aber ein mögliches Szenario und damit OK war, denn es stellte kein Risiko für den Sicherheitsbehälter dar.
Der Druck war also unter Kontrolle und es wurde Dampf angelassen. Wenn nun dein Topf weiter und weiter kocht, dann wird der Wasserstand weiter und weiter fallen. Der Kern ist bedeckt von mehreren Metern Wasser, damit genug Zeit bleibt (Stunden, Tage), bevor er anfängt trocken zu liegen. Sobald die Stäbe an ihrem oberen Ende aus dem Wasser ragen, werden die herausragenden Teile die kritische Temperatur von 2.200 Grad Celsius innerhalb von 45 Minuten erreichen. Dann würde das erste Sicherheitsbehältnis, die Zircaloy-Röhre, versagen.
Und genau dies begann zu passieren. Das Kühlsystem konnte nicht wiederhergestellt werden, bevor einiger (kleiner, aber immerhin) Schaden an der Hülle des Brennstoffs auftrat. Das Kernmaterial selbst war noch intakt, aber die es umgebendes Zircaloy-Hülle begann zu schmelzen. Was nun passiert, ist, dass einige Nebenprodukte des Uran-Zerfalls – radioaktives Cäsium und Jod – sich mit dem Dampf vermischten. Der wichtigste Teil, nämlich das Uran, war nach wie vor unter Kontrolle, weil die Uranstäbe bis zu 3.000 Grad Celsius standhalten. Der Nachweis von kleinen Mengen Cäsium und Jod im Dampf, der in die Atmosphäre gelangte, wurde bestätigt.
Es scheint dies war der Auslöser für den großen
Plan B. Die kleinen Mengen Cäsium, die gemessen wurden, waren ein Hinweis für den Betreiber, dass das erste Sicherheitsbehältnis einer der Stäbe irgendwo defekt war. Der
Plan A war das ursprüngliche Kühlsystem des Kerns wiederherzustellen. Warum das nicht klappte, ist unklar. Eine mögliche Erklärung ist, dass der Tsunami auch das saubere Wasser für die planmäßige Kühlung zerstörte oder verschmutzte.
Das im Kühlsystem benutzte Wasser ist sehr sauber, entmineralisiert (ähnlich wie destilliertes Wasser). Der Grund dafür sauberes Wasser zu verwenden ist die oben erwähnte Aktivierung durch die Neutronen vom Uran: reines Wasser wird nicht sehr stark aktiviert, es bleibt praktisch frei von Radioaktivität. Schmutz oder Salz im Wasser absobiert die Neutronen schneller und wird damit stärker radioaktiv. Das hat keinerlei Auswirkung auf den Kern – ihm ist es egal womit er gekühlt wird. Aber es bereitet Probleme für den Betreiber und die Mechanik, wenn sie mit aktiviertem (also leicht radioaktivem) Wasser umgehen müssen.
Aber
Plan A war gescheitert – die Kühlsysteme waren ausgefallen oder zusätzliches sauberes Wasser war nicht vorhanden – und so trat
Plan B ein. Und es sieht so aus als wäre folgendes passiert:
Um eine Kernschmelze zu verhindern, begannen die Betreiber Meerwasser zu verwenden, um den Kern zu kühlen. Ich bin nicht ganz sicher, ob sie unseren Kochtopf damit füllten (den zweiten Sicherheitsbehälter), oder ob sie den dritten Sicherheitsbehälter fluteten und damit den ganzen Kochtopf eintauchten. Aber das ist für uns auch nicht relevant.
Entscheidend ist, dass der Kernbrennstoff nun abgekühlt wurde. Da die Kettenreaktion längst gestoppt war, wurde nur noch sehr wenig Restwärme produziert. Die große Menge an Kühlwasser, die verwendet wird, reicht aus, um diese Wärme aufzunehmen. Und weil es sich um eie große Menge Wasser handelt, produziert der Kern nicht mehr genug Wärme, um nennenswerten Druck zu erzeugen. Darüber hinaus wurde dem Wasser Borsäure zugesetzt. Borsäure ist eine "flüssige Steuerstange". Welcher Zerfall auch immer passiert, das Bor wird die Neutronen einfangen und damit den die Abkühlung des Kerns zusätzlich beschleunigen.
Das Kraftwerk kam einer Kernschmelze nahe. Nun ist das zu vermeidende Worst-Case-Szenario: wenn das Meerwasser nicht verwendet werden könnte, dann hätten die Betreiber weiterhin Dampf abgelassen, um den Druckaufbau zu verhindern. Der dritte Sicherheitsbehälter wäre dann komplett verschlossen worden, um den Kern schmelzen zu lassen ohne Radioaktivität freizusetzen. Nach der Kernschmelze hätte man einige Zeit abwarten müssen, bis die entstehenden radioaktiven Zwischenprodukte innerhalb des Reaktors zerfallen wären und alle radioaktiven Materialien auf der Oberfälche innerhalb des Sicherheitsbehälters angekommen wären. Das Kühlsystem wäre dann eventuell wiederhergestellt worden, und der geschmolzene Kern wäre auf eine moderate Termperatur gekühlt worden. Der Sicherheitsbehälter wäre dann innen gereinigt worden. Damit hätte eine schmutzige Arbeit begonnen, wenn der geschmolzene Kern vom Sicherheitsbehälter entfernt würde, die nun wieder festen Teile des Brennstoffes in Transportcontainer gepackt würden und zur Weiterverarbeitung abtransportiert würden. Abhängig von der Größe des Schadens würde das Kraftwerk entweder repariert oder abgebaut.
Nun, wohin bringt uns das nun? Meine Bewertung:
- Das Kraftwerk ist nun sicher und wird sicher bleiben
- Japan ist mit einem INES-Unfall der Stufe 4 konfrontiert: Kernunfall mit lokalen Auswirkungen. Das ist schlecht für die Betreiberfirma, aber sonst für niemanden.
- Einige Radioaktivität wurde freigesetzt, als der Druckkessel gelüftet wurde. Alle Isotope von aktivierten Dampf sind verschwunden (zerfallen). Eine kleine Menge Cäsium wurde freigesetzt, so wie auch Jod. Wenn du auf der Spitze des Schornsteins des Kraftwerks gesessen wärst während der Entlüftung, dann solltest du nun vielleicht das Rauchen aufgeben, um zu deiner vorherigen Lebenserwartung zurück zu kehren. Das Cäsium und das Jod wurden auf das Meer getragen und werden nie wieder gesehen.
- Das freigesetzte Jod und Cäsium, das evtl. Richtung Tokio zieht, ist durch andere Strömungen sehr verdünnt, so dass auch dies keine katastrophalen Auswirkungen hat
- Es gab einige limitierten Schäden am ersten Sicherheitsbehälter. Das bedeutet, dass einige Mengen radioaktives Cäsium und Jod in das Kühlwasser gelangt sind, aber kein Uran oder anderes übles Zeug (das Uranoxid löst sich in Wasser nicht auf). Es gibt Einrichtungen im dritten Sicherheitsbehälter, mit denen das Kühlwasser behandelt werden kann. Das radioaktive Cäsium und Jod wird dort vom Wasser geschieden und schließlich als radioaktiver Abfall in einem Endlager gespeichert.
- Das zur Kühlung verwendete Meerwasser wird zu einem gewissen Grad aktiviert sein. Weil die Kontrollstäbe vollständig eingeführt sind, wird es zu keiner Kettenreaktion des Urans kommen. Das bedeutet, dass die eigentliche nukleare Kettenreaktion nicht stattfindet, also auch nicht zur Aktivierung des Materials beiträgt. Die radioaktiven Spaltprodukte (Cäsium und Jod) sind mittlerweile fast alle zerfallen, weil die Uranspaltung vor langer Zeit gestoppt wurde. Das reduziert die Aktivierung zusätzlich. Die Quintessenz ist, dass auf niedrigem Niveau das benutzte Meerwasser aktiviert wurde, was von den Reinigungsanlagen entfernt werden wird.
- Das Meerwasser wird dann mit der Zeit durch normales Kühlwasser ersetzt.Der Reaktorkern wird dann abgebaut und zu einer Weiterverarbeitung gebracht, nicht anders als bei einem normalen Wechsel der Brennstäbe.
- Die Brennstäbe und das gesamte Kraftwerk werden auf mögliche Schäden untersucht. Das wird 4-5 Jahre dauern.
- Die Sicherheitssysteme aller japanischen Kraftwerke werden modernisiert, damit sie einem 9,0 Erdbeben und Tsunami widerstehen können (mindestens).
- ch glaube das größte Problem wird eine längere Stromknappheit sein. Elf der 55 japanischen Kernreaktoren in verschiedenen Kernkraftwerken wurden abgeschaltet und müssen untersucht werden. Das wird die Kapazität der nationale Kernkraft um 20% reduzieren, wobei Kernkraft etwa 30% der nationalen Energiegewinnung ausmacht. Ich weiß nichts von den möglichen Konsequenzen bei den nicht direkt betroffenen Kernkraftwerken. Es werden vermutlich Gaskraftwerke bei der Abdeckung der Grundlast einspringen, die normalerweise dazu verwendet werden, Spitzenlasten abzudecken. Ich kenne mich nicht mit Japans Lieferkette von Gas, Öl und Kohle aus und damit, wie viele Schäden die Häfen Raffinerien, Lagerstätten und Transportsnetze genommen haben sowie das nationale Stromnetz. All das wird die Stromrechnung erhöhen und außerdem zu Stromknappheit führen während der Leistungsspitzen sowie während des Wiederaufbaus in Japan.
Durch die Zerstörung der Gas-Pipelines kann dies Leider nicht dauerhaft gehalten werden. Daher wird, zur Aufrechterhaltung einer Grundversorgung der Strom rationiert.
- All dies ist nur ein Teil einer viel größeren Herausforderung. Erste Hilfe muss sich nun mit Unterkunft, Trinkwasser, Nahrung, medizinischer Versorgung, Transport und Kommunikationsinfrastruktur sowie Stromversorgung befassen. In einer Welt der schlanken Lieferketten stehen wir in all diesen Bereichen vor einer großen Herausforderungen.
Dies ist btw. bei mitterlweile 3 von 6 Reaktoren passiert.
Reaktor 4 kann im Übrigen nicht hoch gehen, da dieser auf Grund von Wartungsarbeiten schon vorher herunter gefahren wurde.
Und für alle, die mal wissen wollen, wie genau die Werte in Tokyo sind:
http://park18.wakwak.com/~weather/geiger_index.html
das ist nichts. Kaum erhöht. Im Gegensatz zu den Aussagen aus dem TV
