Probleme und Sicherheitssysteme:

Wer kennt nicht den Roman „Die Wolke“, wird dieses Buch doch so oft als Pflichtlektüre in der Schule behandelt, während man, so weit man Physik nicht abgewählt hat, nur wenig, oder rein gar nichts über die Realität erfährt. In dem Buch wird beschrieben, wie ein deutsches Atomkraftwerk infolge einer Havarie enorme Mengen radioaktiven Materials in die Atmosphäre abgibt. Die Folgen sind klar und vollkommen richtig. Was leider vollkommen falsch ist, dass es im Buch um den Reaktor in Grafenrheinfeld geht, den ich besucht habe. Er steht noch, arbeitet vollkommen zuverlässig und das wird - solange es politisch nicht verhindert wird - die nächsten Jahrzehnte ohne Probleme möglich sein. Es ist nämlich rein physikalisch vollkommen unmöglich, dass ein derartiger Störfall in einem deutschen Atomkraftwerk passieren kann. Solche Bücher und keinerlei Aufklärung in der Bevölkerung erzeugten die bekannten Bilder von angeketteten Menschen auf Schienen und den massenhaften Zulauf zu Greenpeace und Co. Leider wurde nie ausreichend geklärt, was die Realität ist.
Es ist vollkommen richtig, dass in Kernkraftwerken enorme Mengen Radioaktivität freigesetzt werden. Das liegt einfach an der Tatsache, dass es sich um kerntechnische Prozesse handelt. Diese Radioaktivität wird aber ohne äußere Gewalteinwirkung niemals das Containment, das ist diese große Kugel, die man immer sieht, verlassen können. Die Spaltzone in einem deutschen Kraftwerk befindet sich in einem Druckbehälter, der mit Wasser gefüllt ist, dieses Wasser und der 25 cm starke Behälter schirmen die radioaktive Strahlung schon weitgehend ab. Neun Meter darüber befindet sich ein weiterer Betondeckel, der nur zum Brennelementaustausch geöffnet wird. Die nächste Sicherheitsbarriere wäre dann das Containment, eine Stahlbetonkugel, die zwei Meter dick ist und im Inneren zusätzlich mit einer dicken Stahlschicht verstärkt ist. Ein vollbesetztes Passagierflugzeug, das auf die Kuppel stürzten würde, erzeugt „leichte äußere Schäden“ am Containment. Dieser Fall kann aber ausgeschlossen werden. Ich habe dazu einen Piloten befragt, ob es möglich wäre ein Flugzeug gezielt in ein Kraftwerk zu lenken. Seine Antwort war eindeutig: Ziele dieser Größe in Bodennähe mit einem Flugzeug zu treffen ist so gut wie unmöglich.

Die Sicherheitssysteme:

Im Normalbetrieb ist die radioaktive Exposition eines Atomkraftwerkes in einem Jahr in etwa so hoch, wie die, die ein mit Jod behandelter Schilddrüsenpatient in einer Woche abgibt. Man könnte hunderte solche Vergleiche finden.
Diese geringe Exposition kann dadurch gewährleistet werden, dass es schon viele passive Sicherheitssysteme gibt. Das wären zum ersten die Brennstäbe selbst, die gasdicht verschweißt verhindern, dass radioaktives Material in die Wasserkreisläufe gelangt. Als nächstes käme der Druckbehälter, siehe oben. Und zum Schluss das Containment. Und ich kann bestätigen: es gibt Leute, die täglich im Containment arbeiten und noch leben, also kann man sich getrost auch längere Zeit neben einem AKW aufhalten, denn wenn im Inneren die radioaktive Exposition schon verschwindend ist, dann ist sie außerhalb des Kraftwerkes nahe null. Zumal wir in diesem Zusammenhang nie vergessen sollen, dass zum Beispiel ein Kohlekraftwerk auch radioaktive Isotope in die Atmosphäre bläst, denn Kohle strahlt auch. Desweiteren kann man an der Zusammensetzung der Gesamtstrahlungsleistung für einen Durchschnittsmenschen leicht sehen, dass der Anteil durch den Betrieb atomarer Anlagen kaum messbar ist. Der Rest unserer Umgebung strahlt wesentlich mehr.

Bei so genannten Störfällen, kann durch eine Schnellabschaltung die Kettenreaktion in der Spaltzone innerhalb von 2 Sekunden gestoppt werden, dabei werden einfach die Steuerstäbe fallengelassen. Die Restwärme, die entsteht, wird im Normalfall über den Primär- und Sekundärkreislauf abgeführt. Sollten diese aus irgendwelchen Gründen ausfallen, lecken, oder sonstiges, kann der Reaktor mit vier Notkühlsystemen gekühlt werden. Wobei zu erwähnen ist, dass für einen sicheren Betrieb auch eines reicht, vier gibt es, und weitere vier stehen auf Reserve. Das bedeut, dass Meldungen wie: „Störfall in Biblis, Kühlkreislauf ausgefallen!“ absolut harmlos sind. Falls noch dazu der Strom ausfallen sollte, stehen vier Notstromdiesel zur Verfügung, auch hier reicht ein Einziger für den sicheren Betrieb der gesamten Anlage und weitere vier stehen auf Lager. Die Notdiesel werden einmal pro Woche getestet. Was, wenn das alles nicht funktioniert? Gut, dieser Fall ist eigentlich unmöglich, aber falls er doch eintreten sollte, kann das gesamte Containment mit Wasser aus dem Main geflutet werden. Als Vergleich: ich stand im Kraftwerk direkt neben dem Abklingbecken, in dem die abgebrannten Brennelemente abkühlen und Radioaktivität verlieren. Mich trennten nur 4 Meter Wasser von den hochradioaktiven Abfällen, 1 Meter würde reichen.
Kommt es noch schlimmer, z.B. die Steuerstäbe reichen nicht aus, um schnell genug abzuschalten, was wiederum eigentlich ausgeschlossen ist, kann man den Reaktorkern mit schwacher Borsäure fluten. Diese hat die angenehme Eigenschaft auch das letzte freie Neutron zu absorbieren, und den Reaktor mehr als nur abzuschalten.
Aber das Allerbeste an deutschen Atomkraftwerken ist, dass sie sich niemals überlasten können und somit das Bersten des Druckbehälters vollkommen ausgeschlossen ist. Das Stichwort heißt Dampfblasenkoeffizient. Wie am Anfang beschrieben, kann man Uran nur mit langsamen Neutronen spalten. In deutschen Atomkraftwerken werden die Neutronen mit Wasser gebremst, welches gleichzeitig das Kühlmittel ist. Wasser bremst aber nicht nur Neutronen, sondern kann sie auch in seinen Atombau aufnehmen. Es wird also stets eine gewisse Menge Neutronen abtransportiert. Steigt die Leistung des Reaktors zu stark an, so steigt die Brennstofftemperatur und es kommt im Wasser zur Bildung von Dampfblasen. Da die Teilchendichte von Wasserdampf geringer ist als die von flüssigem Wasser, werden weniger Neutronen gebremst, es kommt zu weniger Kernspaltungen, der Reaktor verliert an Leistung. Natürlich werden auch weniger Neutronen vom Wasser absorbiert, da jedoch der Moderatoreffekt größer als der Absorptionseffekt ist, kommt es bei steigender Leistung ab einem gewissen Punkt zwangsläufig zu weniger Spaltungen und damit zu selbstständigen Stabilisierung des Reaktors.

Anders sah das 1986 in Tschernobyl aus. Die Katastrophe von Tschernobyl beruht auf der Architektur des Reaktors. Als Moderator zum Neutronenbremsen wird in diesen Typen, die unter anderem auch in Großbritannien betrieben werden, Graphit benutzt, das Wasser ist nur Kühlmittel. Es gibt auch keinen Reaktorkern, sondern die Brennelemente befinden sich in einzelnen Druckröhren. Fährt man also den Reaktor zu weit hoch, kommt es zu immer mehr Spaltungen, deren entstehende Neutronen immer gebremst werden. Beginnt das Wasser in den Röhren zu verdampfen, so führt es weniger Neutronen ab, diese können, da sie durch das Graphit gebremst werden auf jeden Fall wieder zusätzliche Spaltungen auslösen, wiederum die Leistung erhöhen und damit noch mehr Wasser verdampfen. Es gibt also einen kritischen Punkt, an dem man auch mit den Steuerstäben den Reaktor nicht mehr unter Kontrolle bringen kann. In Tschernobyl wurden vier solche Reaktorblöcke betrieben. Am 26. April 1986 wurde im Block 4 ein technisches Experiment durchgeführt, welches durch eine Reihe von Bedienfehlern zu der bekannten Katastrophe führte. Durch die zu hohe Leistung und den positiven Dampfblasenkoeffizienten nahm die Spaltzahl so immens zu, dass die Brennstofftemperatur auf ca. 3000°C anstieg. Infolgedessen platzten etwa 30% der Druckröhren. Das darum befindliche Graphit fing Feuer, da durch das Platzen der Druckröhren auch der Schutzgasbehälter beschädigt wurde. Das Schutzgas verhindert im Normalfall einen Graphitbrand. Der Brand beförderte anschließend große Mengen radioaktivem Materials in die Atmosphäre, die sich dann über Europa verteilten.
Tschernobyl war eine Katastrophe, die hätte verhindert werden können. Es ist nicht im geringsten zu Abzustreiten, dass die Folgen dieser Katastrophe bis heute enormes menschliches Leid erzeugen und erzeugt haben. Ich habe auch nicht vor diesen Vorfall zu relativieren. Ich möchte lediglich aufzeigen, warum dies mit der richtigen Technik nicht passieren kann. Und warum Geschichten von einem möglichen GAUs in Deutschland einfach falsch sind.
Nachdem oben schon gezeigt wurde, was im Normalfall deutsche Reaktoren stabilisiert und warum es nie ein deutsches Tschernobyl geben wird, betrachte ich den absolut schlimmsten Fehler, den es in einem deutschen Kernkraftwerk geben könnte. Dies wäre ein Lecken des Reaktorkerns und damit das Ausdampfen des Kühlmittels. Die Reaktorkuppel würde dem kompletten Ausdampfen des Kühlmittels standhalten, der entstehende Wasserdampf würde danach kondensiert, gefiltert und abgeführt. Im Normalfall würde nun ein Notkühlsystem einspringen und die Restwärme abführen. Nehmen wir an, keines der Notkühlsysteme könnte gestartet werden. Dann würde sich durch die Restwärme der Reaktorkern bis zur Schmelze aufheizen. Berechnungen und Simulationen haben gezeigt, dass zwar in diesem Fall der Druckbehälter durchgeschmolzen wird, aber die Schmelze im 5 Meter dicken Fundament zum erkalten kommt. Während dieser Zeit sollte es jedoch gelungen sein den Reaktor zu kühlen, da dieser Vorgang Wochen dauern würde. Es ist also so gut unmöglich, dass ohne fremde Gewalteinwirkung jemals große Mengen radioaktiven Materials einen deutschen Reaktor verlassen könnten. Es bleibt jetzt an jedem selbst zu entscheiden, ob man der Technik vertrauen kann, oder nicht, danach kann man sich ins passende Lager einordnen. Ich persönlich vertraue der Technik und halte das Risiko für sehr gut Überschaubar, wenn man die Richtigen Mittel benutzt.

Ende Teil drei… viel Spaß damit.

Eines möchte ich hier noch mal verdeutlichen. Ich will keinem von euch meine Meinung aufzwingen. Mir ist ehrlich gesagt egal, wie eure Meinung zu dem Thema ist, wenn ihr euch wenigstens damit befasst habt. Da ich das aus der Debatte hier im Forum entnehme, hab ich mein Ziel schon mal erreicht. Also dann. Bis zum Teil vier.

Trotzdem strahlt das Alles sehr lange. Länger als Jod (8 Tage).
Das ein gezielter Flugzeugabsturz auf ein AKW keinen GAU erzeugt ist klar. Aber unbedingt toll wärs auch nicht. Gibt viel bessere Soft Targets.

Nochmal zum Thema Lagerung untertage (ich weiß, nächster thread...) Das hab ich heut in den Nachrichten gesehen: http://www.tagesschau.de/video/0,,OID64628...al_NAV_,00.html
Scheint ein neuer Trend zu sein, alles wo wir nicht wissen, wohin damit, in Bergwerke zu verfrachten.

Naja, kommt ja letztendlich alles von da unten, da kann man es auch wieder runter schicken.

Dann hätt ich noch ne kleine Verständnisfrage: Warum ist Uran aus Atomkraftwerken "böse", Uran als natürliches Element im Erdboden aber nicht? Liegt das nur an der Konzentration? Und wenn dem so ist, was hindert uns daran, dass Zeug großflächig anstatt konzentriert zu verbuddeln?

Genau, so argumentieren doch auch die Biogasbefürworter: Es wird nur so viel CO2 in die Atmosphäre durch Verbrennung abgegeben, was die Pflanzen auch schon während des Wachstums aufgenommen haben?

Aber kann man des strahlende Zeuch nicht gleich zur Sonne schießen? Der is des bisserl Müll doch sicherlich schnurzpiepegal? Oder geht das technisch gar ned?

Dieser Beitrag wurde von Chrizzly: 28 Feb 2007, 20:05 bearbeitet

.. theoretisch würde das gehen, aber es ist momentan einfach so[...] teuer, dass es nicht als Möglichkeit in Betracht kommt.

Grüsse
C°°°

ich sag mal, ich find's einfach nicht ökologisch den anteil an bioenergie deutlich zu erhöhen, denn anders als bei kernernergie macht sich hier niemand gedanken darüber, was das langfristig für die natur bedeuten kann (und sicher auch wird).

.. wäre natürlich die Frage, was deutlich "erhöhen" in der Praxis genau bedeute würde.

Biogasanlagen verarbeiten ja eigentlich nur das, was eh aus der Massentierhaltung anfällt und "ungenutzte" Gülle gibt es ja noch zu Genüge, so dass man sicherlich mehr Energie daraus gewinnen könnte, ohne mehr Gülle produzieren zu müssen.

Das Ding ist doch auch, dass solche kleinen "Privatanlagen" den Energieriesen ein Dorn im Auge zu sein schein ...

Grüsse
C°°°

wenn allein das von Chris genannte AKW 21 Tonnen Atommüll pro Jahr produziert, na dann viel Spaß mit den Kosten und zusätzlichen Abgasen, damit du das ganze mit einer Rakete zur Sonne schickst, weiterhin halte ich den Sicherheitsfaktor hier erst recht für zu niedrig..
Kannst dir ja gerne ausmalen, was mit den 21 Tonnen Atommüll in 2km Höhe so passiert bei einer Notsprengung ..Antrag abgelehnt

Dieser Beitrag wurde von loco: 28 Feb 2007, 23:37 bearbeitet

Zusätzlich zu meinen obigen Fragen (die durchaus ernst gemeint sind und die ich gerne beantwortet hätte) noch eine weitere: Kann man nicht davon ausgehen, dass so, wie zuviel Strahlung schädlich ist, auch zu wenig Strahlung schädlich ist? Wenn wir das Zeug vergraben oder ins All schießen, ist doch das wieder ein eklatanter Eingriff in die Natur, der doch mit Sicherheit irgendwelche Folgen haben dürfte.

ja und nein. manipulationen am erbgut gibt es auch durch die strahlung die aus dem weltraum auf die erde trifft, was auch eine gewisse selktionsaufgabe in der natur zu erfüllen scheint, aber dazu müsstest du wohl eher einen genetiker fragen. jedenfalls sind wir auf zusätzliche strahlung so weit ich weiß nun wirklich nicht angewiesen..
du redest von relativ harmlosen sachen. man könnte rein theoretisch den australiern extrem helfen, wenn man das methan, das die unmengen an rindern da produzieren, auffangen könnte. denn erstens ist es ein hervorragender brennstoff und zweitens hat es ein vielfach höheres global warming potential (gwp) als kohlendioxid.

wo ich meine bedenken habe sind bestrebung den anteil an biodiesel oder was für ein aus biomasse hergestellter treibstoff auch immer zu erhöhen. dazu ist geplant sogenannte energiepflanzen zu züchten, so wie mais oder raps. ein acker braucht aber fruchtwechsel und er braucht auch die nährstoffe die diese pflanzen dem boden entziehen zurück um weiterhin fruchtbar zu bleiben. um den ertrag solcher pflanzen zu erhöhen eignet sich sicher auch hervorragend genmanipulation..

ich kann's nur immer wiederholen: es gibt keine energie, die uns aus der misere retten wird, es gibt nur eine möglichkeit: zurück zu den wurzeln.

so um mal bei der ganzen Friede Freude Eierkuchen Diskussion nochmal ein paar Erinnerungen aufzufrischen, was verdammt nochmal passieren kann

1986

Majak soll angeblich noch schlimmer gewesen sein und wurde vertuscht...

Menschliche Arbeitskraft? Kurbeln um den Laptop zu betreiben?
Fänd ich ja mal gar nicht so schlecht, wenn man mit einem Fahrrad zusätzlichen Strom betreiben könnte (vgl. Soylent Green). Die Frage ist, wieviel Energie man durch strampeln auf dem Heimtrainer erreichen könnte.

Nur handelt es sich (bezogen auf das System Erde) nicht um zusätzliche Strahlung, sondern maximal um eine Konzentration der vorhandenen Strahlung. Und wenn wir die jetzt ins Weltall schießen, fehlt die hier unten.

da unterliegst du einem großen irrtum. uran kommt erstens natürlich so gut wie nie in reiner form vor (wenn überhaupt?). meist taucht es als oxid, z.b. als pechblende, die hier bekannteste form oder in salzen sowie zig anderen verbindungen auf und dabei ist es ein alpha-strahler in selteneren fällen glauch ich auch ein beta-minus-strahler, d.h. im klartext, dass es entweder heliumkerne oder elektronen emittiert. ersteres gelangt nicht mal durch die haut, sondern wird schon von den obersten hautschichten abgehalten und auch die elektronen sind nicht sonderlich gefährlich. anders sieht es aus, wenn man alpha-teilchen inhaliert, dann können gesunde zellen beschädigt werden. die strahlung vor der wir uns aber fürchten ist die gamma-strahlung, weil sie fast alles durchdringen kann und dabei die energiedichte so hoch ist, dass sie unser erbgut schädigen kann. die gamma-strahlung tritt aber praktisch für uran nur bei kernspaltung auf. zum einen sehr selten beim natürlichen zerfall, der ja wie wir alle wissen unheimlich langsam voran geht oder eben bei der mutwillig vom menschen herbeigeführten kernspaltung, dann allerdings in ordentlichen mengen.

die gefährliche strahlungsdosis hat sich auf der erde um ein vielfaches erhöht, seit die Franzosen mitte des letzten jahrhunderts atombombentests auf kleinen atollen durchgeführt haben, nämlich durch das edelgas radon, das beim zerfall von uran entstehen kann. nur so viel zur zusätzlichen strahlung.

um jetzt auf deinen satz zurück zu kommen: wenn wir den atommüll ins weltall schießen, fehlt hier unten nicht wirklich etwas, was wir nicht auch so hätten, ganz im gegenteil.

Gibt es keine Möglichkeit, das Zeug irgendwie chemisch wieder auf ein weniger schädliches Level zu bringen?