Atomkraftwerke Heikler Brennstoff

In Mischoxid-Elementen, wie sie in Fukushima und auch in deutschen Reaktoren verfeuert werden, steckt Plutonium. Das zeigt, wie verquickt Atomkraft und -waffen sind.

Forscher bei der Analyse radioaktiver Brennstoffe

Forscher bei der Analyse radioaktiver Brennstoffe

Drei Buchstaben stehen für ein ganz spezielles Risiko unter all den Unwägbarkeiten von Fukushima : MOX, kurz für Mischoxid. Aus einer solchen Stoffmixtur bestehen 32 Brennstäbe im dritten der vier havarierten Reaktoren – sie enthalten neben Uran auch Plutonium. Einen Bombenstoff.

Diese Form von nuklearem Brennstoff ist seit Jahrzehnten äußerst umstritten – und auch in der deutschen Ausstiegsdiskussion dürfte MOX noch für Streit sorgen: Würden die sieben durch das Moratorium der Bundesregierung abgeschalteten alten Reaktoren und das pannengeplagte Atomkraftwerk Krümmel definitiv stillgelegt, dann würden in Deutschland nur noch Meiler laufen, die mit MOX-Brennelementen befeuert werden. Schon jetzt warnen Atomkritiker davor, Reststrommengen etwa der alten Kernkraftwerke Brunsbüttel und Krümmel auf das modernere AKW Brokdorf zu übertragen. Denn dieses läuft mit MOX.

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Ein brisanter Brennstoff also. Warum geht man weltweit dennoch dieses Risiko ein? Eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle versprachen sich Ingenieure und Politiker vom Plutonium. Sie träumten von einer nuklearen Kreislauf-Wirtschaft: Schnelle Brutreaktoren produzieren aus reichlich vorhandenem Abfall (nicht spaltbarem Uran 238) ständig neues Plutonium. Das Element mit dem chemischen Kürzel Pu wird dann in Wiederaufarbeitungsanlagen (WAA) extrahiert und als Brennstoff mit spaltbarem Uran 235 kombiniert, fertig sind die Mischoxid-Brennelemente (MOX-BE). Bis heute prägt die Vision des atomaren Recyclings die Energiepolitik etwa in Russland, China oder Frankreich.

Pu - begehrtes Teufelszeug

Seine Entdeckung durch den US-Amerikaner Glenn Seaborg 1940 wurde geheim gehalten, weil sich rasch die militärische Brisanz des neuen Elements herausstellte. Wie seine beiden Nachbarn im Periodensystem, Uran und Neptunium, wurde es nach einem Planeten benannt, daher Pluto-nium. Als Kürzel wählte Seaborg spöttisch »Pu« – in Anspielung auf das englische Kinderwort für Fäkalien. Namenspatron Pluto, der Gott der Unterwelt, erwies sich im Nachhinein als höllisch passender Pate.

Pu sendet vor allem Alphastrahlung aus, die sich schon mit einem Blatt Papier abschirmen lässt. Doch mit einer Halbwertszeit von 24000 Jahren ist es sehr langlebig. Es ist wie alle Schwermetalle giftig, löst sich aber fast nicht in Wasser. Plutonium zu verschlucken wäre daher weniger gefährlich, als es einzuatmen. Seine Radioaktivität schädigt die Lunge. In Majak (ehemalige Sowjetunion) beobachtete man eine Häufung von Lungenkrebs nach der Explosion einer Plutoniumfabrik 1957.

Auch das rohstoffarme und energiesüchtige Japan baute zwei Schnelle Brüter, gerade entsteht die zweite WAA des Landes. Und im vergangenen Herbst schließlich begann der Test von MOX-BE im nunmehr zerstörten Reaktor 3 von Fukushima. Es sollte ein weiterer Schritt in die Plutonium-Wirtschaft sein.

Perfekt ins Bild passt auch die geradezu horrende Ansammlung von mehr als 14.000 Brennelementen in Fukushima . Überwiegend kühlen sie abgebrannt in den Abklingbecken und Zwischenlagern ab. Die insgesamt in Fukushima gehortete Radioaktivität entspricht dem Inhalt von 25 Reaktorkernen. In den Augen vieler Japaner – zumindest bis zum verheerenden Beben – war dies ein wahrer Energieschatz.

Grafik Radioaktivität
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Denn auch jedes zunächst aus reinem Uran bestehende Brennelement enthält bald Plutonium, weil dieses bei der Kettenreaktion als Nebenprodukt entsteht. Aus Uranoxid wird so Plutoniumoxid – im Betrieb mutiert jedes Brennelement zu MOX-BE! Nach etwa dreijähriger Laufzeit enthält es ein Prozent Pu. Der überwiegende Teil aber wird, kaum gebildet, gleich wieder gespalten. Schon in jedem konventionell beladenen Reaktor geht rund ein Drittel der Stromproduktion auf die Spaltung von Pu zurück. Das macht das Schwermetall für Stromerzeuger so attraktiv.

Leser-Kommentare
    • Crest
    • 07.04.2011 um 17:38 Uhr

    Heißt es zu Beginn:In Mischoxid-Elementen, wie sie in Fukushima und auch in deutschen Reaktoren verfeuert werden, steckt Plutonium. Das zeigt, wie verquickt Atomkraft und -waffen sind.

    so erfahren wir im Artikel selbst, dass das in kommerziellen Reaktoren automatisch erbrütete Plutonium nichts mit der Kernwaffenproduktion zu tun hat.

    Im Artikel ist die Rede von einem "brisanten" Brennstoff, dessen besondere Brisanz nicht thematisiert wird. Wir lernen im Gegenteil:

    "man könnte Pu für eine untergeordnete Gefahr halten. Wäre es nicht auch ein mörderischer Bombenstoff."

    wobei dennoch gilt:

    "Nach dem zivilen Gebrauch ist das ursprünglich relativ reine Waffenplutonium 239 auch stark verunreinigt durch mehrere eng verwandte Plutoniumsorten (etwa Pu 238, Pu 240, Pu 241). Diese Isotope erschweren einen Bombenbau enorm"

    Wo also liegt das Problem? In der Psyche und nur in der Psyche (wie beim "bösen Blick" ;-)).

    Herzlichst Crest

    5 Leser-Empfehlungen
  1. http://www.greenpeace-magazin.de/index.php?id=5020&tx_ttnews[tt_news]=106180&tx_ttnews[backPid]=23&cHash=d16efc241f
    Mehr als zehn Jahre verhinderte Greenpeace die Verwendung plutoniumhaltiger Brennelemente im AKW Fukushima. Wären die MOX-Brennstäbe wie geplant 1999 zum Einsatz gekommen, die heutige Reaktorkatastrophe fiele wohl noch verheerender aus.

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    • Crest
    • 07.04.2011 um 17:47 Uhr

    C.

    P.S.
    "Plutonium reichert sich weder in der Nahrungskette noch im Körper an. Zudem sendet es überwiegend Alphastrahlen aus, die sich relativ leicht abschirmen lassen – man könnte Pu für eine untergeordnete Gefahr halten. Wäre es nicht auch ein mörderischer Bombenstoff."

    • Crest
    • 07.04.2011 um 17:47 Uhr

    C.

    P.S.
    "Plutonium reichert sich weder in der Nahrungskette noch im Körper an. Zudem sendet es überwiegend Alphastrahlen aus, die sich relativ leicht abschirmen lassen – man könnte Pu für eine untergeordnete Gefahr halten. Wäre es nicht auch ein mörderischer Bombenstoff."

    • Crest
    • 07.04.2011 um 17:47 Uhr
    11. Unfug.

    C.

    P.S.
    "Plutonium reichert sich weder in der Nahrungskette noch im Körper an. Zudem sendet es überwiegend Alphastrahlen aus, die sich relativ leicht abschirmen lassen – man könnte Pu für eine untergeordnete Gefahr halten. Wäre es nicht auch ein mörderischer Bombenstoff."

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    • TQB1
    • 07.04.2011 um 19:22 Uhr

    Inkorporiertes Plutonium (als Staub meinetwegen) mag eine geringe biologische Halbwertszeit (bzw. Verweildauer im Koerper) haben als z.B. 137-Cs (Anreicherung in der Leber, begeisterte Pilzesucher in Ostbayern koenne ganz schoen was akkumulieren ueber die Saison. Nicht dramatisch gesundheitsschaedlich, aber ein beeindruckender Peak auf den gemessenen Diagrammen) oder das beruehmt beruechtigte Jod, aber das hat nicht viel zu sagen.
    Wenn es ueber den Magen inkorporiert wird, ist ziemlich viel Gewebe im Verdauungstrakt, ohne Abschirmung (der Duenndarm ist duenn genug). Alphastrahlung (Heliumkerne) ist die am staerksten ionisierende Strahlung, d.h. es sind ne Menge DNA-Doppelstrangbrueche moeglich, die Distanzen sind ja klein genug. Und da Darmgewebe aufgrund seiner hohen Teilungsrate recht Strahlungsanfaellig ist, kommt alles zusammen.
    Auch wenn es nicht zu deterministischen Schaeden reicht, das sog. Krebsrisiko (auch so ein Unwort, wie man das abschaetzt, ist auch ein bisschen Zaubererei) steigt.
    Nicht zu vergessen ist die chemische Toxizitaet wie bei allen Schwermetallen (gleiches gilt fuer Uran), die vor allem umso wichtiger wird, je groesser die Halbwertszeit ist. 24000 Jahre (oder 375000 oder 80 Mio. Jahre), da ist das Isotop quasi stabil. Erst die Menge (makroskopisch, 10^23 Teilchen = 1 mol) macht es.
    Ich koennte mich noch laenger daruer auslassen, aber es reicht jetzt. :)

    noch mehr Unfug:

    Er sind einige Aussagen im Artikel zu ergänzen.
    1.„Brisanz“ wird falsch verwendet, tatsächlich handelt es sich um ein Maß für das Arbeitsvermögen einer Stoßwelle.

    2. „Von dort dürften auch die Plutoniumspuren stammen, die man auf dem Gelände entdeckt hat“ ist spekulativ, da bisher keine Aussagen über das Zustandekommen der Proben vorliegen.

    3. „Und jede Terrorgruppe, die reines Plutonium 239 hat, kann eine Kernwaffe bauen, wenn auch mit hohem Aufwand.“ Auch sehr spekulativ und unrealistisch Das trau ich nicht mal meiner AG zu, obwohl wir auch aktives Material händeln und den konventionellen Teil darstellen könnten. Zumal die Grundlagen aus den Arbeiten von Hajek oder Schumann & Trinks hier auch bekannt sind.
    4. „Bombenbastler (auch solche, die nur eine »schmutzige Bombe« und keine hochbrisante Kernwaffe anstreben“

    dürfte es kaum geben. Es ist recht schwierig schon die für den Aufbau erforderlichen strahlungsfesten Sprengstoffzubereitungen zu erhalten. Die auch noch angemessen zu verarbeiten ist für „Bastler“ fast ausgeschlossen.

    Damit wird nur ein spannender Topos bedient, den bisher wurde ja eher Selbstlaborate mit Cs und anderen „leicht“ zugänglichen Substanzen sichergestellt; aber USBV mit PU?

    MfG Karl Müller

    • TQB1
    • 07.04.2011 um 19:22 Uhr

    Inkorporiertes Plutonium (als Staub meinetwegen) mag eine geringe biologische Halbwertszeit (bzw. Verweildauer im Koerper) haben als z.B. 137-Cs (Anreicherung in der Leber, begeisterte Pilzesucher in Ostbayern koenne ganz schoen was akkumulieren ueber die Saison. Nicht dramatisch gesundheitsschaedlich, aber ein beeindruckender Peak auf den gemessenen Diagrammen) oder das beruehmt beruechtigte Jod, aber das hat nicht viel zu sagen.
    Wenn es ueber den Magen inkorporiert wird, ist ziemlich viel Gewebe im Verdauungstrakt, ohne Abschirmung (der Duenndarm ist duenn genug). Alphastrahlung (Heliumkerne) ist die am staerksten ionisierende Strahlung, d.h. es sind ne Menge DNA-Doppelstrangbrueche moeglich, die Distanzen sind ja klein genug. Und da Darmgewebe aufgrund seiner hohen Teilungsrate recht Strahlungsanfaellig ist, kommt alles zusammen.
    Auch wenn es nicht zu deterministischen Schaeden reicht, das sog. Krebsrisiko (auch so ein Unwort, wie man das abschaetzt, ist auch ein bisschen Zaubererei) steigt.
    Nicht zu vergessen ist die chemische Toxizitaet wie bei allen Schwermetallen (gleiches gilt fuer Uran), die vor allem umso wichtiger wird, je groesser die Halbwertszeit ist. 24000 Jahre (oder 375000 oder 80 Mio. Jahre), da ist das Isotop quasi stabil. Erst die Menge (makroskopisch, 10^23 Teilchen = 1 mol) macht es.
    Ich koennte mich noch laenger daruer auslassen, aber es reicht jetzt. :)

    noch mehr Unfug:

    Er sind einige Aussagen im Artikel zu ergänzen.
    1.„Brisanz“ wird falsch verwendet, tatsächlich handelt es sich um ein Maß für das Arbeitsvermögen einer Stoßwelle.

    2. „Von dort dürften auch die Plutoniumspuren stammen, die man auf dem Gelände entdeckt hat“ ist spekulativ, da bisher keine Aussagen über das Zustandekommen der Proben vorliegen.

    3. „Und jede Terrorgruppe, die reines Plutonium 239 hat, kann eine Kernwaffe bauen, wenn auch mit hohem Aufwand.“ Auch sehr spekulativ und unrealistisch Das trau ich nicht mal meiner AG zu, obwohl wir auch aktives Material händeln und den konventionellen Teil darstellen könnten. Zumal die Grundlagen aus den Arbeiten von Hajek oder Schumann & Trinks hier auch bekannt sind.
    4. „Bombenbastler (auch solche, die nur eine »schmutzige Bombe« und keine hochbrisante Kernwaffe anstreben“

    dürfte es kaum geben. Es ist recht schwierig schon die für den Aufbau erforderlichen strahlungsfesten Sprengstoffzubereitungen zu erhalten. Die auch noch angemessen zu verarbeiten ist für „Bastler“ fast ausgeschlossen.

    Damit wird nur ein spannender Topos bedient, den bisher wurde ja eher Selbstlaborate mit Cs und anderen „leicht“ zugänglichen Substanzen sichergestellt; aber USBV mit PU?

    MfG Karl Müller

    • TQB1
    • 07.04.2011 um 19:22 Uhr

    Inkorporiertes Plutonium (als Staub meinetwegen) mag eine geringe biologische Halbwertszeit (bzw. Verweildauer im Koerper) haben als z.B. 137-Cs (Anreicherung in der Leber, begeisterte Pilzesucher in Ostbayern koenne ganz schoen was akkumulieren ueber die Saison. Nicht dramatisch gesundheitsschaedlich, aber ein beeindruckender Peak auf den gemessenen Diagrammen) oder das beruehmt beruechtigte Jod, aber das hat nicht viel zu sagen.
    Wenn es ueber den Magen inkorporiert wird, ist ziemlich viel Gewebe im Verdauungstrakt, ohne Abschirmung (der Duenndarm ist duenn genug). Alphastrahlung (Heliumkerne) ist die am staerksten ionisierende Strahlung, d.h. es sind ne Menge DNA-Doppelstrangbrueche moeglich, die Distanzen sind ja klein genug. Und da Darmgewebe aufgrund seiner hohen Teilungsrate recht Strahlungsanfaellig ist, kommt alles zusammen.
    Auch wenn es nicht zu deterministischen Schaeden reicht, das sog. Krebsrisiko (auch so ein Unwort, wie man das abschaetzt, ist auch ein bisschen Zaubererei) steigt.
    Nicht zu vergessen ist die chemische Toxizitaet wie bei allen Schwermetallen (gleiches gilt fuer Uran), die vor allem umso wichtiger wird, je groesser die Halbwertszeit ist. 24000 Jahre (oder 375000 oder 80 Mio. Jahre), da ist das Isotop quasi stabil. Erst die Menge (makroskopisch, 10^23 Teilchen = 1 mol) macht es.
    Ich koennte mich noch laenger daruer auslassen, aber es reicht jetzt. :)

    3 Leser-Empfehlungen
    Antwort auf "Unfug."
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    • Crest
    • 07.04.2011 um 20:13 Uhr

    evtl. freigesetzte Plutonium aus zusätzlichen MOX-Brennelementen würde nicht mit einem Teelöffel an de Bevölkerung verteilt.

    Ihre (i.W. korrekten) Ausführungen sind deshalb in Bezug auf #10 irrelevant.

    Herzlichst Crest

    • Crest
    • 07.04.2011 um 20:13 Uhr

    evtl. freigesetzte Plutonium aus zusätzlichen MOX-Brennelementen würde nicht mit einem Teelöffel an de Bevölkerung verteilt.

    Ihre (i.W. korrekten) Ausführungen sind deshalb in Bezug auf #10 irrelevant.

    Herzlichst Crest

  2. noch mehr Unfug:

    Er sind einige Aussagen im Artikel zu ergänzen.
    1.„Brisanz“ wird falsch verwendet, tatsächlich handelt es sich um ein Maß für das Arbeitsvermögen einer Stoßwelle.

    2. „Von dort dürften auch die Plutoniumspuren stammen, die man auf dem Gelände entdeckt hat“ ist spekulativ, da bisher keine Aussagen über das Zustandekommen der Proben vorliegen.

    3. „Und jede Terrorgruppe, die reines Plutonium 239 hat, kann eine Kernwaffe bauen, wenn auch mit hohem Aufwand.“ Auch sehr spekulativ und unrealistisch Das trau ich nicht mal meiner AG zu, obwohl wir auch aktives Material händeln und den konventionellen Teil darstellen könnten. Zumal die Grundlagen aus den Arbeiten von Hajek oder Schumann & Trinks hier auch bekannt sind.
    4. „Bombenbastler (auch solche, die nur eine »schmutzige Bombe« und keine hochbrisante Kernwaffe anstreben“

    dürfte es kaum geben. Es ist recht schwierig schon die für den Aufbau erforderlichen strahlungsfesten Sprengstoffzubereitungen zu erhalten. Die auch noch angemessen zu verarbeiten ist für „Bastler“ fast ausgeschlossen.

    Damit wird nur ein spannender Topos bedient, den bisher wurde ja eher Selbstlaborate mit Cs und anderen „leicht“ zugänglichen Substanzen sichergestellt; aber USBV mit PU?

    MfG Karl Müller

    2 Leser-Empfehlungen
    Antwort auf "Unfug."
    • Crest
    • 07.04.2011 um 20:13 Uhr

    evtl. freigesetzte Plutonium aus zusätzlichen MOX-Brennelementen würde nicht mit einem Teelöffel an de Bevölkerung verteilt.

    Ihre (i.W. korrekten) Ausführungen sind deshalb in Bezug auf #10 irrelevant.

    Herzlichst Crest

  3. Der Artikel fängt ja ganz gut an...aber für dieses Thema ist er einfach zu kurz.
    -MOX ist das Produkt der Wiederaufbereitung (im französchen heißt es korrekter Plutomium-Fabrik)
    -MOX bringt Nachteile für den Betrieb in AKW: sichherheitstechnischer Art und Finanzieller. Denn das Hin und her des Brennstoffs durch Europa/ über die ganze Welt ist teuer. Und der Betrieb von La Hague ist auch teuer.

    Warum benutzen die deutschen AKWs MOX? Einfach: Ohne Entsorgungsnachweis muss ein AKW nach Atomrecht vom Netz.
    Und nach diesem Gesetz ist die Weiterverarbeitung in La Hague ein gültiger Entsorgungsnachweis...Nachteile sind oke, solange man die AKWs laufen lassen kann...(ähnlich wie mit dem Restrisiko)

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