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Einführung
Atomkraftwerke wurden gebaut, um elektrische Energie (Strom) zu erzeugen. Neben dieser Energie, die sinnvoll genutzt werden kann, fallen in den Kernkraftwerken auch Abfallprodukte an. Während des Reaktorbetriebs zerfällt Uran in den Brennstäben. Kernkraftwerke produzieren ständig ausgebrannte Brennstäbe. Nach einem Jahr, z.B. in einem Leichtwasserreaktor (Der Leichtwasserreaktor ist eine Art thermischer Neutronenreaktor, der im Gegensatz zu Schwerwasser normales Wasser als Kühlmittel und Neutronenmoderator verwendet – außerdem wird eine feste Form von spaltbaren Elementen als Brennstoff verwendet), müssen etwa 1/3 aller Brennstäbe ersetzt werden. Ein Kernkraftwerk (Ein Kernkraftwerk oder Kernkraftwerk ist ein thermisches Kraftwerk, in dem die Wärmequelle ein Kernreaktor ist) mit einer Leistung von etwa 1000 Megawatt verbraucht etwa 30000 kg Uran (Uran ist ein chemisches Element mit dem Symbol U und der Ordnungszahl 92) pro Jahr. Diese 30000 kg werden durch Kernspaltung verändert (In der Kernphysik und Kernchemie ist die Kernspaltung entweder eine Kernreaktion oder ein radioaktiver Zerfallsprozess, bei dem der Kern eines Atoms in kleinere Teile zerfällt), so dass sie im Reaktor nicht mehr funktionieren und somit wertlos sind.
Frische Brennstäbe emittieren noch relativ wenig Strahlung. Verbrannte Brenn
stäbe hingegen emittieren viel mehr Strahlung. Die Radioaktivität beträgt jetzt mehrere Millionen Curie.
stäbe hingegen emittieren viel mehr Strahlung. Die Radioaktivität beträgt jetzt mehrere Millionen Curie.Die I
sotope
von Strontium (Strontium ist ein chemisches Element mit Symbol Sr und Ordnungszahl 38), Plutonium, Jod (Jod ist ein chemisches Element mit Symbol I und Ordnungszahl 53), Cäsium (Cäsium oder Cäsium ist ein chemisches Element mit Symbol Cs und Ordnungszahl 55), Kypton-85 etc. vom Atomkern (Der Atomkern ist der kleine, dichte Bereich aus Protonen und Neutronen im Zentrum eines Atoms, der 1911 von Ernest Rutherford auf der Grundlage des Geiger-Marsden-Goldfolien-Experiments von 1909 entdeckt wurde) sind Substanzen, die radioaktive Strahlung (in der Physik ist Strahlung die Emission oder Übertragung von Energie in Form von Wellen oder Teilchen durch den Raum oder durch ein materielles Medium) für Hunderte, einige sogar für Tausende von Jahren. Rund 250000 kg dieser Abfälle fallen pro Jahr in 18 deutschen Kernkraftwerken an. Für diese Abfälle gibt es nur zwei Möglichkeiten: die Wiederaufbereitung und die sogenannte Endlagerung.Nachbearbeitung
Die im Kernkraftwerk ausgebrannten Brennstäbe können zunächst nicht aus dem Reaktorgebäude transportiert werden. Die Brennstäbe sind so radioaktiv, dass sie in einem Wasserbecken direkt neben dem Reaktor im Kernkraftwerk mit ferngesteuerten Greifern gelagert werden müssen. Im Laufe eines Jahres wird ihre Strahlung um etwa ein Dreißigstel reduziert.
Castor Transporte
Nachher werden die Brennstäbe in ein Zwischenlager gebracht, z.B. in Gorleben in Niedersachsen (Niedersachsen ist ein Bundesland im Nordwesten Deutschlands und liegt an zweiter Stelle der Fläche, mit und an vierter Stelle der Bevölkerung unter den sechzehn Bundesländern). Ein Teil der Brennstäbe wird von den Zwischenlagern zu Wiederaufbereitungsanlagen transportiert. In der Wiederaufbereitungsanlage werden die Brennstoffe wieder in Wassertanks gelagert, bis sie wieder aufbereitet werden können. Wenn die Stoffe aus dem Wasserbecken entfernt werden, werden sie in eine Kammer gelegt, in der die Außenschalen der Brennstäbe entfernt werden. Die Brennstäbe werden nun mit ferngesteuerten Werkzeugen gesägt und in Salpetersäure gelöst (Salpetersäure, auch bekannt als Aqua Fortis und Spiritus von Niter, ist eine hochkorrosive Mineralsäure). Dieser Prozess löst radioaktive Abfälle und Brennstoffe (wenn auch nicht vollständig). Die Werkzeuge und Brennstäbe befinden sich hinter 2 m starkem Betonmauerwerk mit Fenstern. Die Fenster sind aus Bleiglas, das die Strahlung zurückhält. Die einzelnen Stoffe werden dann durch verschiedene chemische Verfahren getrennt und zurückgewonnen, wobei Uran-235 (Uran-235 ist ein Isotop von Uran, das etwa 0,72% des natürlichen Urans ausmacht) und Plutonium wieder zu neuen Brennstoffen verarbeitet wird. Der strahlende Rest muss entsorgt werden.
Es gibt keine Wiederaufbereitungsanlage in Deutschland . In Europa gibt es 2 Wiederaufbereitungsanlagen in Großbritannien (Sellafield, Dounreay) und eine in Frankreich (La Hagü). Deutschland muss daher seine Stoffe zur Wiederaufbereitung ins Ausland transportieren, wofür das Empfängerland hohe Gebühren zahlen muss. Um 1980 war der Bau einer Wiederaufbereitungsanlage in Wackersdorf (Wackersdorf ist eine Gemeinde im Landkreis Schwandorf in Bayern), Bayern (Bayern ist ein Freistaat und eines von 16 Bundesländern) geplant. Trotz der 2,6 Milliarden DM an Steuergeldern wurden diese Pläne nicht durch Proteste der Bevölkerung verwirklicht.
Neben den Transporten zu den Wiederaufbereitungsanlagen bieten sie selbst einige Risiken.
Die Sellafield-Anlage an der Westküste Englands wird von der staatlichen British Nuclear Füls Ltd (BNFL) betrieben. Laut Greenpeace hat BNFL (British Nuclear Fuels Limited war ein Kernenergie - und Brennstoffunternehmen im Besitz der britischen Regierung) bisher zwischen 500 und 1000 Kilogramm hochgiftiges Plutonium (Plutonium ist ein transuranisches radioaktives chemisches Element mit dem Symbol Pu und der Ordnungszahl 94) in einem kontrollierten Experiment in die Irische See geleitet. Während des Projekts sollen zahlreiche weitere giftige Stoffe in die Irische See (die Irische See, die die Inseln Irland und Großbritannien trennt) freigesetzt worden sein; insgesamt etwa 7 Millionen Liter radioaktive Flüssigkeit täglich. In der Nähe des Sellafield (Sellafield ist eine Wiederaufbereitungs- und Stilllegungsanlage für Kernbrennstoffe, nahe dem Dorf Seascale an der Küste der Irischen See in Cumbria, England) ist das Risiko einer Leukämie (Leukämie, auch Leukämie genannt, ist eine Gruppe von Krebsarten, die normalerweise im Knochenmark beginnen und zu einer hohen Anzahl an abnormalen weißen Blutkörperchen führen) für Kinder etwa 10 mal höher als anderswo.
Laut Greenpeace (Greenpeace ist eine nichtstaatliche Umweltorganisation mit Büros in über 40 Ländern und einer internationalen Koordinierungsstelle in Amsterdam , Niederlande ) ist es in La Hagü und Dounreay (Dounreay liegt an der Nordküste von Caithness, im schottischen Hochland und westlich der Stadt Thurso) nicht viel besser.
Castor Transporte
Castor Transporte, sowie hochradioaktive Abfälle (die zum Schutz der Umwelt und der Allgemeinheit zusätzlich verglast werden) finden in der Regel in Castor-Behältern statt, da diese die sicherste Sicherung für die hochradioaktiven Abfälle sein sollten. Der Name Castor stammt aus dem Englischen und bedeutet: Behälter für die Lagerung und den Transport radioaktiver Stoffe (Behälter für die Lagerung und den Transport radioaktiver Stoffe). Diese Rollen werden in der Regel per Bahn transportiert. Ist das Ziel des Castors weiter entfernt, wird der Castor auch auf dem Luft- oder Seeweg transportiert.
Auch wenn es viele verschiedene technische Ausführungen von Castor-Behältern gibt, sind alle nach dem gleichen Grundkonzept aufgebaut:
Die Behälter sind 5-6 Meter hoch, haben einen Durchmesser von 2,5 Metern und wiegen 120 Tonnen. Die Außenwand ist etwa 450 Millimeter dick und besteht aus Grauguss, einem speziellen Gusseisen. Grauguss zeichnet sich durch besonders hohe Festigkeit und Zähigkeit aus. In der Wand des Gussteils sowie im Boden- und Deckelbereich sind Stäbe aus Spezialkunststoff eingebettet, die zur Neutronenabschirmung dienen (Das Neutron ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, ohne elektrische Nettoladung und mit einer etwas größeren Masse als die eines Protons). Das zu transportierende hochgiftige Material wird in einem speziellen Borstahlrahmen in den Container gelegt. Der Behälter wird mit einem Mehrfach-Deckelsystem verschlossen. Der Behälter besteht aus einem ca. 340 mm starken Primärdeckel und einem 130 mm starken Sekundärdeckel aus Edelstahl. Die beiden übereinanderliegenden Deckel sind fest mit dem Behälterkörper verschraubt, wobei eine zusätzliche Stahlplatte des Deckelsystems vor mechanischen Einflüssen und Feuchtigkeit schützt. Die Kopf- und Fußenden des Containers sind mit Tragevorrichtungen ausgestattet.
Die Behälter müssen aufgrund der Zwischenlagerung auch für die Langzeitlagerung geeignet sein.
Verschiedene Tests wurden für die technische Sicherheit der Castortransporte durchgeführt. Dazu gehören z.B.:
- Fall des Containers aus neun Metern 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. FI>Feating Tests bei einer Temperatur von mehr als 800°C über der Tür von einer halben Stunde. Schießen auf den Container mit einer Rakete, die ungefähr eine Tonne wiegt, mit fast der Schallgeschwindigkeit (Die Schallgeschwindigkeit ist die Distanz, die eine Schallwelle pro Zeiteinheit zurücklegt, während sie sich durch ein elastisches Medium ausbreitet). Ziel ist es, die Auswirkungen eines Flugzeugs zu simulieren.
Im Zeitraum von 1973 bis 1995 wurden rund 1600 Container mit abgebrannten Brennelementen aus Kernkraftwerken in Deutschland transportiert (auf die Kernkraft in Deutschland entfielen im Jahr 2011 17,7% der nationalen Stromversorgung, gegenüber 22,4% im Jahr 2010). In Frankreich werden jährlich rund 250 Container und in Großbritannien über 700 Container mit abgebrannten Brennelementen zu den Wiederaufbereitungsanlagen transportiert.
>Obwohl diese Transporte in Deutschland selten reibungslos verlaufen. Die Bilder der letzten bekannten Castor-Transporte sind ähnlich. Besorgte Umweltschützer blockieren die Straßen und Schienen. Die Gegner der Castor transportieren einerseits die Angst vor einem Ausbruch von Radioaktivität und andererseits einen schweren, unvorhergesehenen Unfall, der die Container so beschädigt, dass große Mengen an Strahlung in die Umwelt gelangen können.
Der Schutz von Transporten durch Sicherheitskräfte (Polizei, Grenzschutz und Bundeswehr) ist für den Steuerzahler sehr kostspielig geworden. Für den bisher größten Castortransport vom Neckarwestheim (Neckarwestheim ist eine Gemeinde mit 3524 Einwohnern im Kreis Heilbronn, Baden-Württemberg, im Südwesten Deutschlands) und den Kernkraftwerken Grundremmingen nach Ahaus (Ahaus ist eine Gemeinde im Kreis Borken in Nordrhein-Westfalen, Deutschland) wurden 30.000 Sicherheitskräfte benötigt. Der Transport kostete schätzungsweise 100 Millionen DM.
Die Endlager
Brennstäbe und die nach der Wiederaufbereitung verbleibenden Reste wurden bisher auf verschiedene Weise entsorgt.
In den 50er und 60er Jahren wurde ein großer Teil der radioaktiven Abfälle in Tonnen eingeschlossen und im Meer versenkt. Aber seit 1984 ist es verboten, radioaktive Abfälle im Meer zu deponieren. Viele Teile der Weltmeere sind durch diese Abfälle bereits radioaktiv kontaminiert. Heute werden verlassene Salzstöcke für die Lagerung schwach- und mittelradioaktiver Abfälle genutzt. Sie haben den Vorteil, dass Steinsalz leicht verformt wird, so dass sich Spalten und Hohlräume wieder schließen können. Außerdem ist das Eindringen von Wasser sehr unwahrscheinlich, da sonst das Salz bereits aufgelöst wäre. Der Atommüll wird hier in mehreren Etagen unterirdisch gelagert. Die schwach radioaktiven Abfallbehälter werden in den oberen Etagen gestapelt und mit Salz bedeckt. In speziellen Beton-Siebcontainern werden mittelradioaktive Abfälle auf den unteren Ebenen des Salzstockes gelagert (Ein Salzstock ist eine Art Strukturdom, der sich bildet, wenn ein dickes Bett aus Evaporitmineralien in der Tiefe senkrecht in die umgebenden Gesteinsschichten eindringt und ein Diapir bildet), das vom Menschen nicht mehr betreten werden darf. Nach heutigem Kenntnisstand besteht keine unmittelbare Gefahr durch die in den Salzbergwerken gelagerten Abfälle. die später den Wiederaufbereitungsanlagen zugeführt werden sollen, müssen in sogenannten Zwischenlagern gelagert werden. Gorleben, das wohl bekannteste Zwischenlager für Brennelemente , wurde 1983 fertig gestellt. Der erste Castor-Behälter wurde erst 12 Jahre später gelagert. Nukleare Abfälle (radioaktive Abfälle sind Abfälle, die radioaktive Stoffe enthalten) aus deutschen Kernkraftwerken sollen in Gorleben für mehrere Jahrzehnte gelagert werden. Mit der atomrechtlichen Genehmigung vom Juni 1995 wurde eine Lagerdauer von 40 Jahren gewährt. Radioaktive Brennelemente werden solange zwischengelagert, bis sie wiederaufbereitet oder direkt entsorgt werden. Darüber hinaus sollen hochradioaktive Abfälle (hochradioaktive Abfälle sind Abfälle, die durch die Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente entstehen) aus der Wiederaufarbeitung in Form von HAW(hochaktive Abfälle)-Glasformen bis zur Endlagerung in Gorleben zwischengelagert werden.
Das Zwischenlagerkonzept sieht vor, dass die radioaktiven Abfälle während der gesamten Lagerdauer in den Transportbehältern (meist Castorcontainer) verbleiben. Daher der Name Transportbehälterlager (The Container Store Group, Inc.) Gorleben. Der sicherheitstechnische Ansatz basiert auf der Annahme, dass die Behälter langfristig dicht bleiben. Sowohl die bestrahlenden Brennelemente als auch die HAW-Glasformen werden trocken in gasgefüllten Behältern gelagert. Die Wärmeabfuhr aus dem Lager erfolgt über Lüftungsöffnungen im unteren Teil der Wände und Lüftungsöffnungen im Dachbereich. Die Außenwände sind von 20 cm bis 50 cm zum unteren Bereich hin verstärkt, um eine erhöhte Strahlungsabschirmung zu erreichen. Die Abluft wird nicht gefiltert. Das Be- und Entladen oder Bearbeiten der Brennelemente oder der HAW-Glasformen sollte nicht in Gorleben erfolgen. Innerhalb des Lagers werden die einzelnen Lagerbehälter einfach an bestimmten Stellen platziert.
Das Zwischenlager Gorleben ist von einem bis zu 5 Meter hohen Erdwall umgeben.
Gorleben (Gorleben ist eine kleine Gemeinde in der Region Gartow des Landkreises Lüchow-Dannenberg im äußersten Nordosten von Niedersachsen, Deutschland, Das Bundesamt für Strahlenschutz hat vom Bundesamt für Strahlenschutz die Genehmigung erhalten, bis zum 31. Dezember 2034 maximal 3800 Tonnen Atommüll mit maximal 2×1020 Beqürel Radioaktivität und maximal 16 Megawatt Wärmeabgabe zu lagern. Diese Menge darf auf maximal 420 Lagerplätzen in verschiedenen Behältertypen gelagert werden.
Die Betreiber der Kernkraftwerke zahlen pro Jahr 50000,-DM (25000) pro Stellplatz, ob genutzt oder leer.