Was ist mit den Brennstäben in Fukushima?

Saturday, March 12th, 2011

Nach der Havarie in dem japanischen Kernkraftwerk Fukushima wurde bereits gestern Kühlwasser abgelassen um den Druck im Reaktor zu verringern. Diese Maßnahme wurde sogar von Greenpeace begrüßt, weil im Falle eines Störfalles die erste Sorge dem Einschluss des Kernbrennstoffes gilt.

Die Radioaktivität die freigesetzt wird hängt sehr stark von den Freigesetzten Stoffen und besonders von der Halbwertszeit ab. Ein zerfallender Kern sendet Energie in Form von Ionisierender Strahlung aus. Dabei wandelt er sich um und ist danach im einfachsten Fall stabil. Deshalb gibt es bei radioaktiver Verseuchung zwei wichtige Parameter, die Halbwertszeit und die Aktivität. Diese beiden Parameter hängen umgekehrt proportional zusammen. Wenn zum Beispiel 100 sehr instabile Kerne mit einer Halbwertszeit von einer Minute freigesetzt werden, dann erwartet man 50 Zerfälle in der ersten Minute. Danach gibt es noch 50 Kerne die Zerfallen können. In der zweiten Minute Zerfallen deshalb nur noch 25 Kerne und in der dritten noch zwölf oder 13. Die Aktivität nimmt deshalb mit der Halbwertszeit ab. Das ist wichtig um die Auswirkungen einer Verseuchung zu verstehen. Wenn nur aktiviertes Wasser austritt, mit einer Halbwertszeit im Bereich von Minuten, dann fällt die Aktivität sehr schnell ab und nach wenigen Stunden ist sie wieder auf dem natürlichen Niveaus. Auf der anderen Seite haben Kernbrennstoffe, wie Uran, Halbwertzeiten von mehreren hunderttausend Jahren. Das bedeutet, dass die Umgebung des Kernkraftwerks für sehr lange Zeit verseucht wäre.

In einem Kernkraftwerk ist der Brennstoff in den Brennstäben eingeschlossen. Die Brennstäbe werden von Wasser als Kühlmittel im Druckbehälter umspült. Es gibt dann noch eine Betonhülle als weitere Barriere um im Falle eines Störfalles den Brennstoff einzuschließen. Aber die wichtigste Barriere ist die Ummantelung der Brennstäbe, solange diese Intakt ist kann kein Uran in die Umgebung gelangen. Das Ablassen von radioaktivem Wasser hat dann keine lange andauernden Auswirkungen. Wenn aber die Brennstäbe beschädigt sind, oder es sogar zu einer Kernschmelze kommt, dann würden langlebige Kerne freigesetzt werden.

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