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chemie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Einleitung - die wiederaufbereitung


1. Atom
2. Erdöl

Einleitung Atomkraftwerke wurden gebaut um elektrische Energie (Strom) zu erzeugen. Neben dieser sinnvoll zu nutzenden Energie entstehen in den Kernkraftwerken auch noch Abfallprodukte. Bei dem Reaktorbetrieb zerfällt das Uran in den Brennstäben. Kernkraftwerke produzieren ständig ausgebrannte Brennstäbe. Nach einem Jahr müssen z.B. in einem Leichtwasserreaktor etwa 1/3 aller Brennstäbe ausgewechselt werden. Ein Kernkraftwerk mit einer Leistung von etwa 1000 Megawatt verbraucht im Jahr rund 30000 kg Uran. Diese 30000 kg sind durch die Kernspaltung so verändert, daß sie im Reaktor nicht mehr funktionieren und damit wertlos sind.
Frische Brennstäbe strahlen noch vergleichsweise gering. Abgebrannte Brennstäbe dagegen strahlen um ein vielfaches stärker. Die Radioaktivität beträgt nun einige Millionen Curie.
Die aus dem Atomkern übrig gebliebenen Isotope von Strontium, Plutonium, Jod, Cäsium, Kypton-85 usw. sind Stoffe, die über Hunderte, einige sogar über Tausende von Jahren radioaktive Strahlung abgeben. Rund 250000 kg dieses Mülls fallen allein pro Jahr in zur Zeit 18 deutschen Atomkraftwerken an. Für diesen Abfall gibt es nur 2 Möglichkeiten: die Wiederaufbereitung und die sogenannte Endlagerung.



Die Wiederaufbereitung

Die im Kernkraftwerk ausgebrannten Brennstäbe können zunächst nicht aus dem Reaktorgebäude transportiert werden. Die Brennstäbe sind so radioaktiv, daß sie mit ferngesteuerten Greifern im Kernkraftwerk in ein Wasserbecken unmittelbar neben dem Reaktor gelagert werden müssen. Im Laufe eines Jahres verringert sich dadurch ihre Strahlung um etwa ein Dreißigstel.
Danach werden die Brennstäbe in ein Zwischenlager, z.B. nach Gorleben in Niedersachsen gebracht. Aus den Zwischenlagern wird ein Teil der Brennstäbe in Wiederaufbereitungsanlagen transportiert. In der Wiederaufbereitungsanlage angekommen werden die Brennstoffe erneut in Wasserbecken gelagert, solange bis sie wiederaufbereitet werden können. Wenn die Stoffe aus dem Wasserbecken entnommen werden, werden sie in eine Kammer gebracht, wo die äußeren Hüllen der Brennstäbe entfernt werden. Die Brennstäbe werden nun mit ferngesteuerten Werkzeugen zersägt und in Salpetersäure aufgelöst. Durch diesen Prozeß lösen sich radioaktive Abfälle und Brennstoffe auf (wenn auch nicht vollständig). Die Werkzeuge und die Brennstäbe befinden sich hinter 2m dicken Betonmauern mit Fenstern. Die Fenster bestehen aus bleihaltigem Glas, welches die Strahlung zurückhält. Durch verschiedene chemische Prozesse werden dann die einzelnen Stoffe voneinander getrennt und zurückgewonnen, wobei das Uran-235 und das Plutonium wieder zu neuen Brennstoffen verarbeitet werden. Der strahlende Rest muß endgelagert werden.
In Deutschland gibt es keine Wiederaufbereitungsanlage. In Europa, gibt es 2 Wiederaufbereitungsanlagen in Großbritannien (Sellafield, Dounreay) und eine in Frankreich (La Hague). Deutschland muß seine wiederaufzubereitenden Stoffe somit ins Ausland transportieren, wofür das aufnehmende Land hohe Gebühren kassiert. Um 1980 war es geplant eine Wiederaufbereitungsanlage im bayrischen Wackersdorf zu bauen. Durch Proteste der Bevölkerung wurden diese Pläne, trotz der investierten 2,6 Milliarden DM Steuergelder, nicht realisiert.




Neben den Transporten zu den Wiederaufbereitungsanlagen bieten diese selbst einige Risiken.

An der englischen Westküste wird das Werk Sellafield von der staatlichen British Nuclear Fuels Ltd.(BNFL) betrieben. Laut Greenpeace hat die BNFL bis heute zwischen 500 und 1000 Kilo hochgiftigen Plutoniums in einem "kontrollierten Experiment" in die Irische See geleitet. Während des Projektes wurden angeblich auch zahlreiche andere giftige Substanzen in die Irische See gelassen; insgesamt ca. 7 Millionen Liter radioaktiver Flüssigkeit täglich. Im Umfeld der Wiederaufbereitungsanlage Sellafield ist das Leukämierisiko für Kinder etwa um das 10-fache höher als anderswo.
In den Anlagen La Hague und Dounreay sieht es laut Greenpeace nicht viel besser aus.



Castor-Transporte

Der Transport von abgebrannten Brennelementen, sowie hoch radioaktivem Abfall (der zum Schutze der Umwelt und Bevölkerung zusätzlich verglast ist) erfolgt zumeist in Castor-Behältern, da diese bisher der sicherste Schutz für den hoch radioaktiven Abfall seien sollen. Der Name Castor stammt ursprünglich aus dem Englischen und heißt: "Cask for storage and transport of radioactive material" (Behälter zur Lagerung und Transport radioaktiven Materials). Meist werden diese Castoren per Zug transportiert. Wenn das Ziel der Castoren weiter weg liegt, wird der Castor auch per Flugzeug oder Schiff transportiert.

Auch wenn es viele verschiedene technische Ausführungen von Castorbehältern gibt, sind alle nach dem selben Grundkonzept aufgebaut:
Die Behälter sind 5-6 Meter hoch, haben einen Durchmesser von 2,5 Meter und wiegen beladen 120 Tonnen. Die Außenwand ist etwa 450 Millimeter stark und besteht aus Grauguß, einem speziellem Gußeisen. Grauguß zeichnet sich durch besonders hohe Festigkeit und Zähigkeit aus. In der Wandung des Gußkörpers sowie im Boden- und Deckelbereich sind Stäbe aus Spezialkunststoff eingelagert, die zur Neutronenabschirmung dienen. Das zu transportierende hochgiftige Material wird in einem besonderen Gestell aus Borstahl in den Behälter hineingestellt. Der Behälter wird mit einem Mehrfachdeckelsysthem geschlossen. Der Behälter besteht aus einem etwa 340 Millimeter starken Primärdeckel sowie einen 130 Millimeter starken Sekundärdeckel aus Edelstahl. Die beiden übereinander liegenden Deckel werden mit dem Behälterkörper fest verschraubt, wobei eine zusätzliche Stahlplatte des Deckelsystem vor mechanischen Einwirkungen und Feuchtigkeit geschützt. Kopf- und Fußende des Behälters sind mit Tragevorrichtungen versehen.

Die Behälter müssen auf Grund der Zwischenlagerung auch für eine Langzeitlagerung geeignet sein.

Für die technische Sicherheit der Castortransporte wurden verschiedene Tests durchgeführt. Zu diesen zählen beispielsweise:
¨ Fall des Behälters aus neun Meter Höhe auf ein praktisch unnachgiebiges Fundament (Betonsockel von 1000 Tonnen, abgedeckt mit einer 35 Tonnen schweren Stahlplatte). Diese Fallversuche wurden teilweise mit auf -40°C gekühlten Behältern durchgeführt. Bei diesen niedrigen Temperaturen ist das Behältermaterial weniger widerstandsfähig.
¨ Feuertests bei einer Temperatur von mehr als 800°C über die Dauer von einer halben Stunde.
¨ Beschuß des Behälters mit einem Flugkörper von etwa einer Tonne Gewicht mit nahezu Schallgeschwindigkeit. Mit diesem Aufprall soll der Aufprall eines Flugzeuges simuliert werden.

In Deutschland sind im Zeitraum von 1973 bis 1995 rund 1600 Behälter mit abgebrannten Brennelementen aus Kernkraftwerken befördert worden. In Frankreich werden jährlich rund 250 Behälter und in Großbritannien über 700 Behälter mit abgebrannten Brennelementen zu den Wiederaufbereitungsanlagen transportiert.

Allerdings laufen diese Transporte in Deutschland selten störungsfrei ab. Die Bilder der letzten bekannten Castor-Transporte gleichen sich. Besorgte Umweltschützer blockieren die Straßen und Eisenbahnschienen. Die Gegner der Castor-Transporte befürchten einerseits ein Entweichen von Radioaktivität und andererseits einen schweren unvorhergesehenen Unfall, der die Behälter so beschädigt, daß große Strahlungsmengen in die Umwelt gelangen könnten.
Der Schutz der Transporte durch Sicherheitskräfte (Polizei-, Grenzschutz und Bundeswehr) ist für den Steuerzahler sehr kostspielig geworden. Für den bisher größten Castor-Transport am 20. März 1998 von den Atomkraftwerken Neckarwestheim und Grundremmingen nach Ahaus wurden 30000 Sicherheitskräfte benötigt. Der Transport kostete geschätzt 100 Millionen DM.

 
 

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