Kernenergienutzung: Probleme der Zwischen- und Endlagerung

Referent:

Prof. Dr. Walter Franke, FB Geowissenschaften, FU Berlin

Ort:

Chemiegebäude Takustr. 3, Hörsaal

Zeit:

Mittwoch, 2000-01-05 18:15 - 20:00 Uhr

Bei der Kernspaltung nimmt ein U-235-Kern ein Neutron niedriger kinetischer Energie auf und gerät dadurch in einen instabilen Zustand. Dieser instabile U-236-Kern zerfällt in zwei Spaltkerne und zwei bis drei Neutronen. Der Zerfall ist statistisch, es treten Elemente mit den Ordnungszahlen 30 bis 65 als Spaltkerne auf. In der Summe wird dabei etwa ein Tausendstel der Masse als Energie freigesetzt.

Fast alle Spaltelemente sind radioaktiv, viele Spaltelemente treten in mehreren Isotopen auf. Die Halbwertszeiten verteilen sich im wesentlichen von Sekunden bis zu etwa 30 Jahren; einige wenige Spaltelemente haben aber auch Halbwertszeiten von 10⁵ bis 10⁷ Jahren. Durch sukzessiven Neutroneneinfang von U-238 und Folgeprodukten entstehen zusätzlich zehn Isotope von vier Transuranelementen. Außerdem werden auch Elemente der Brennstabhalterung durch Neutroneneinfang in radioaktive Isotope umgewandelt, und als weiteres Produkt tritt Tritium auf.

Der "Atommüll" besteht aus mehr als 40 Elementen; er entwickelt beim sukzessiven radioaktiven Zerfall noch einmal etwa 7 % der bei der ursprünglichen Kettenreaktion freigewordenen Energie. Unmittelbar nach Beendigung der Kettenreaktion haben die Brennstäbe eine Radioaktivität, die etwa neunmal höher ist als die der gleichen Gewichtsmenge von Radium-226.

Es gibt keinen internationalen Konsens zu den folgenden Fragen:

1. Wie lange müssen diese Abfälle vom biologischen Kreislauf ferngehalten werden?
2. Wie und wo sollen solche Abfälle gelagert werden?
3. Kann das Gefahrenpotential solcher Abfälle durch chemische Trennung der Bestandteile und Überführung in Glasmatrix oder Kristallgitter verringert werden?