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Super-GAU: Eine Kernschmelze im Atomkraftwerk (AKW)

Als Kernschmelze bezeichnen Experten einen sehr schweren Unfall in einem Atomkraftwerk. Im eigentlichen Reaktorkern erhitzen sich die Brennstäbe mit dem atomaren Material so stark, dass sie beginnen zu schmelzen. Dann läuft das radioaktive Material, das vorher getrennt in einzelnen Brennstäben aufgereiht war, ineinander.

Zu einer Kernschmelze kommt es, wenn die Reaktorkühlung und sämtliche Notkühlsysteme nicht mehr funktionieren. Dabei kann hochradioaktives Material aus dem Reaktor unkontrolliert in die Umwelt gelangen, da durch die enorme, freiwerdende Energie, die sich vor allem in Wärmeenergie umwandelt, die Struktur des Reaktors nachhaltig geschädigt werden kann. Tritt ein solcher Fall ein und gelangt durch den Unfall Radioaktivität in die Umgebung so spricht man von einem Super-GAU (GAU = größter anzunehmender Unfall). Hierbei sind Mensch und Natur gleichermaßen stark gefährdet.

Video: Erklärung einer Kernschmelze (Quelle: ZDF)
Ein etwas ausführlicheres Video gibt es hier

Die Gefahr einer Kernschmelze geht von jedem Atomkraftwerk - egal welchen Typs - aus, da die Kettenreaktionen bei der Kernspaltung nicht von einer Sekunde auf die nächste gestoppt werden kann. Besonders stark gefährdet sind dabei Druckwasserreaktoren und Siedewasserreaktoren. Durch die Nachwärme bei der Atomspaltung werden diese Reaktoren selbst nach dem Herunterfahren noch gefährlich - nämlich dann wenn das Kühlwasser die Brennstäbe nicht mehr kühlen kann. Durch die Nachzerfallswärme können die Brennstäbe überhitzen und beginnen samt eingeschlossenem Kernbrennstoff zu schmelzen. Wenn sie auf dem Boden des Reaktorbehälters zusammenlaufen, können sie unter Umständen dessen Struktur so nachhaltig schädigen, dass sich das flüssige Material in das Reaktorgebäude ergießt. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn es nicht gelingt, den sich im Reaktor aufbauenden Druck zu senken. Dann kann es zur Explosion und der Zerstörung des Reaktorbehälters kommen.

Schema Druckwasserreaktor

Schema eines Druckwasserreaktors.

 

Schema eines Siedewasserreaktors

Schema eines Siedwasserreaktors

In der Regel wird viel Radioaktivität durch den Reaktorbehälter eingeschlossen. Ist dessen Integrität zerstört, so können enorme Mengen an hochradioaktivem und hochgiftigen Material in die Umwelt gelangen und bis in das Grundwasser vordringen. Dieser Zustand ist für die Bevölkerung sehr gefährlich, da durch Verstrahlung die Strahlenkrankheit ausgelöst wird. Spätere Begleiterscheinungen sind außerdem das vermehrte Vorkommen bestimmter Krebsarten (Schilddrüsenkrebs, Lungenkrebs oder Leukämie) sowie eine allgemeine Schwächung des Immunsystems. Bei der Katastrophe von Tschernobyl 1986 konnte durch die Gebäudeexplosion und die Zerstörung des Reaktorbehälters viel Radioaktivität entweichen. Die Folge war eine Verstrahlung der Umgebung des Reaktors sowie die Evakuierung der Bevölkerung. Trotzdem forderte das Reaktorunglück von Tschernobyl viele Strahlentote. Vor allem all diejenigen, die später den Sarkophag um den Reaktor bauen mussten, damit die Strahlung ein wenig eingedämmt werden konnte, trat besonders häufig die Strahlenkrankheit auf. Trotz aller Sicherungsmaßnahmen wird das Gebiet rund um Tschernobyl für mehrere Zehntausend Jahre verstrahlt und daher unbewohnbar sein.

Kernschmelze in Tschernobyl: Verstrahlung von Mensch und Umwelt

Begleiterscheinungen einer Kernschmelze sind Dampf- und Wasserstoffexplosionen. Sie gehen zwar mit ihr einher, setzen sie jedoch nicht notwendiger Weise voraus. Im japanischen AKW Fukushima gab es nach dem durch ein schweres Erdbeben die Kühlung ausfiel, mehrere Wasserstoffexplosionen in einzelnen Reaktoren. Die Behörden hoffen aber, dass die Kernschmelze noch nicht eingesetzt hat und die kritische Situation unter Kontrolle gebracht werden kann. Dennoch wurden bereits größere Mengen an Radioaktivität frei, sodass die Gebiete um den Kernkraftwerkskomplex evakuiert werden mussten.

2009 gab es weltweit 210 Kernkraftwerke mit rund 440 Kernreaktionen. 30 Länder auf unserem Planeten beherrschen die Kernspaltung. Die durch die AKWs bereitgestellte Energie belief sich auf 370 Gigawatt elektrische Leistung. Das entspricht ca. 15 % der gesamten, weltweit gewonnen Energie.

Kernkraftwerke weltweit

Wo stehen auf der Welt überall Kernkraftwerke?

Unfälle bei denen es zur Kernschmelze kam

  • 21. Januar 1969 Versuchsatomkraftwerk Lucens (Schweiz)
  • 17. Oktober 1969 Kernkraftwerk Saint-Laurent A1 (Frankreich)
  • 22. Februar 1977 Kernkraftwerk Bohunice A1 (Slowakei)
  • 28. März 1979Kernkraftwerks Three Mile Island (Harrisburg (Pennsylvania/USA))
  • 26. April 1986 Kernkraftwerk Tschernobyl (Ukraine nahe Weißrussland))
  • <--? März 2011 Kernkraftwerk Fukushima (Japan) ?-->

INES = International Nuclear Event Scale

Störfälle auf der INES-Skala

Störfälle auf der INES-Skala (Bildquelle: Wochenblatt.de nach © 2011 AFP)

 


Quellen:

 

Aktualisiert ( Dienstag, 10. Mai 2011 um 18:09 Uhr )
 

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