Was ist schlimm an Kernspaltung?


Dieser Artikel enthält kleine Einschübe einfachster Kernphysik – größtenteils Schulniveau. Sie sind farblich markiert und können daher auch ausgelassen werden.

Wörter: 4529; Linkslevel: Indifferente

Abgrenzung: Hier wird nicht nur erläutert, warum Kernwaffen und Kernkraftwerke (wirklich) abgeschafft werden sollen, sondern das Prinzip der Kernspaltung physikalisch kritisiert. Gemeint ist dabei die induzierte – also künstlich hervorgerufene – Kernspaltung. Gegen Kernfusion haben wir nichts. Für die schwierige Eindämmung der Gefahren der Kernspaltung gibt es unserer Ansicht nach physikalische Gründe. Diese werden hier dargestellt.

 

Derzeitige Bedeutung der Kernspaltung

Die induzierte Kernspaltung hat zwei bekannte Anwendungen. Die als Massenvernichtungswaffe (thermonukleare Bombe in unterschiedlichen Formen) und die als Kernkraftwerk, bei der aus kleinen Mengen um sechs Größenordnungen1 mehr Energie herausgeholt werden kann, als aus chemischen Kraftwerken (Kohle oder Gasverbrennung). Das dazu notwendige Uran ist allerdings nur in sehr geringen Mengen verfügbar, weshalb die Kernspaltungsenergie nur einen gewissen Anteil an der Gesamtenergieerzeugung erreichen kann.

Die Schrecken der Kernspaltung betreffen hauptsächlich die Folgen der Wirkung der Radioaktivität, welche durch Mißbildungen Neugeborener oder Krebsrisiken besonders bekannt geworden sind.

Bei der Sicherheit der Kernspaltung geht es bei allen Vorgängen der Anwendung praktisch ausschlielich um die Eindämmung der Radioaktivität.

 

Was ist Kernspaltung?

Natürliche Radioaktivität und Spaltbarkeit von Uran

Natürliche Radioaktivität gibt es, wenn Nuklide (— alle Kernsorten mit ihren absoluten Protonen- und Neutronenzahlen) instabil sind. Das kann passieren, wenn sie z. B. zu viele Protonen besitzen2 (β+-Zerfall, α-Zerfall oder spontane Spaltung) oder wenn sie zu viele Neutronen besitzen (z. B. β-Zerfall oder n-Zerfall)3.

Uran existiert in einer ganzen Reihe von Isotopen (bei gleicher Kernladungszahl unterschiedliche Neutronenanzahlen) von denen im wesentlichen hier 235U und 238U wichtig sind. 238U, weil es mit 99.27 % am häufigsten vorkommt und und 235U (0,72 %)4, weil es spaltbar ist. In der Natur kommt das Uran in der Regel in seinem natürlichen Gemisch vor, weshalb es für die induzierte Kernspaltung angereichert werden muß.

 

Einschub Kernphysik 1 {
Induzierte Kernspaltung

bedeutet, daß die Kernspaltung durch Neutronen induziert werden kann. Bei dieser Art der Kernspaltung wird der Urankern durch ein eingesandtes Neutron zur Spaltung angeregt.

Nuklide werden durch ein Gleichgewicht von Protonen p und Neutronen n zusammengehalten. Dafür ist die starke Kernkraft verantwortlich. Da die Elektrische Ladung der Protonen die Kerne aber elektrostatisch auseinandertreibt, gibt es in stabilen Kernen ein leichtes Übergewicht an Neutronen (über die Hälfte). Bei kleinen Kernen spielt die positive Ladung noch keine so große Rolle. Daher sind kleine Nuklide bezüglich der Nukleonen p und n ausgeglichener und stabiler. Am stabilsten ist demzufolge der Heliumkern 4He. Wird dieser zweifach positive Kern durch Kernwechselwirkungen, also mit im Vergleich zur Chemie rabiater Energie, aus einem größeren Kern ausgesandt, nennt man ihn α-Teilchen.
Die induzierte Kernspaltung funktioniert allerdings nur mit relativ langsamen Neutronen.
}
Wenn die Neutronen geeignet abgebremst werden, kann bei Uran 235 das den Zerfall auslösende Neutron aus genau so einer Kernspaltung stammen, die selbst je drei Neutronen freisetzt. Daher ist eine Kettenreaktion möglich.

 

Einschub Kernphysik 2 {
Spaltprodukte

wird ein Kern gespalten, kann dies auf sehr unterschiedliche Art und Weise geschehen. In den neuen zwei Bruchstücken sind die Protonen und Neutronen auch nur zufällig (un)ausgeglichen, so daß die allermeisten Möglichkeiten des Zerfalls zu instabilen Nukliden also zu radioaktiven Kernen führen. Die verschiedenen Möglichkeiten des Zerfalls nennt man „Zerfallskanal“.

 

Nuklidkarte, Zerfälle – Radioaktivität

In einer Nuklidkarte5 wo die Existenz von Nukliden in Abhängikeit von Protonen- und Neutronenzahl eingetragen ist, kann die Stabilität der Nuklide z. B. durch Färbung eingezeichnet werden. Wie oben schon erwähnt, ist nur ein Bruchteil aller Nuklide stabil. Sie bilden eine Art Ader der Stabilität im Diagramm. Auf der einen Seite der Ader gibt es zu viele Protonen und auf der anderen Seite zu viele Neutronen. Die Elemente, die zu viele Protonen haben, werden wie erwähnt durch Elektrostatik auseinandergetrieben. Am liebsten wandeln sie ein Proton durch aussenden (u. a.) eines Positrons oder durch Einfang eines Elektrons in ein Neutron um. Am drittliebsten emittieren sie einen Heliumkern, ein Proton, Deuteron oder ein anderes größeres stabiles Aggregat und am siebtliebsten zerfallen sie in zwei oder mehr(ganz ganz selten) Teile.

Die Nuklide auf der anderen Seite, mit zu vielen Neutronen zerfallen besonders gern durch β—Zerfall, wobei (u. a.) ein sehr schnelles Elektron ausgesandt und ein Neutron in ein Proton umgewandelt wird. Das Nuklid ändert die Protonenzahl, wird also ein anderes chemisches Element und wird stabil(er). Möglich ist außerdem, ein Aussenden von Neutronen, wodurch auch mehr Stabilität erreicht werden kann.
Nuklide zerfallen also immer zur Ader der Stabilität hin.
}

 

Probleme mit friedlicher Nutzung

Uranabbau

Ausbeutung und Verseuchung

Das Elend des Abbaus und der Anreicherung radioaktiver Isotope gehört zu den dunkelsten Kapiteln der Geschichte des Neokolonialismus. Einige Uranlagerstätten befinden sich in armen Ländern. Diese Länder werden für die Förderung und den Export der begehrten Rohstoffe erstens nicht annähernd entschädigt, da die Ausbeutung auf neokolonialen Strukturen beruht. Das bedeutet, daß ein einheimischer Statthalter die Interessen der neokolonialen Macht wahrt, dafür natürlicher Weise korrupt ist, in Saus und Braus lebt, eine einheimische Regierungskulisse aufrechterhält, und die Repression der Bevölkerung übernimmt, die sonst durch ausländische Invasionstruppen übernommen werden müßte. Mehr dazu in » Was sind Kolonialismus, Neokolonialismus und Neoliberalismus? «.
Die Ausbeuter haben nicht einmal an Wasserrückhaltemöglichkeiten, Meerwasserentsalzung oder eine sonstige Verbesserung der Lebensumstände – geschweige denn Bäumepflanzen oder die Rettung des Klimas gedacht. Hintergrund: Die Sahelzone wandert nach Süden und im Nachbarland Tschad trocknet der Tschadsee aus.
Die Überheblichkeit vieler entwickelter imperialistischer Staaten beruht auf der Entwicklung durch exzessiven Energieverbrauch, auf einem durch Ausbeutung anderer Kulturen erlangten Technologievorsprung und schlicht auf (Neo)Kolonialismus. Die Ressourcen die anderen Ländern geraubt werden, können heute durch Ausübung ökonomischen Druckes geraubt werden. Daß man aber so wenig Anstand hat, andere Länder zu verseuchen um selbst im Winter im Warmen zu sitzen beruht gerade auf der durch diesen Vorsprung gewonnenen Überheblichkeit. Ihren Anfang nahm sie in Afrika durch europäische Sklavenjäger.
Zweitens werden sie übel verseucht.
Das schon auf der Downloadseite (in Wiederherstellung) erwähnte Niger hat für Europa die wirtschaftliche Bedeutung, Uranlieferant zu sein. Allerdings leben die Bewohner dieses Landes in bitterer Armut. Sie selbst nutzen das für Frankreich wertvolle Uran nicht. Dabei besteht weit über 90% der Infrastruktur des Landes nur, um Uran zu fördern.
Abgesehen von der Ausbeutung des Landes liegen die Abbaustätten (Tagebaue) offen und verseuchen mit ihrem Staub das halbe Land. Die arme Bevölkerung leidet und ist einer unsichtbaren Gefahr ausgesetzt, die sie nicht messen kann, da der Warenwert eines Meßgerätes außerhalb ihrer Möglichkeiten liegt. Das Land Niger liegt auf der Sahelzone welche anthropogen (durch die Tätigkeit insbesondere westlicher Kulturen) beschleunigt bereits hundert Kilometer nach Süden gewandert ist, wodurch sich die Wüste ausbreitet. Die Tuareg und andere Stämme und Einwohner verlieren durch den rasanten Klimawandel ihre ökonomische Existenz. Sie sind daher gezwungen, für einen Lohn, für den ein Franzose keinen Finger rühren würde, in den radiotoxisch verseuchten Abbaugebieten zu arbeiten und die Lage ihres Volkes zu verschlimmern. Der Staub dringt ihnen in die Atemwege und die Augen.
Die Staubmasken der nigrischen Arbeiter schützen zwar die Atemwege etwas vor lungengängigem Staub, jedoch nicht die Augen.
Für die Ausbeutung gibt es keine physikalischen Gründe. Für die Verseuchung unter diesen Umständen schon.

 

Geometriegesteuerte Kettenreaktion

Eine wie oben beschriebene Kettenreaktion entsteht, wenn Neutronen aus dem spaltbaren Material austreten, vom Moderator abgebremst werden und wieder ins spaltbare Material eindringen. Zu diesem Zwecke werden bei einem Kernspaltungsreaktor ähnlich, wie bei einer Kernspaltungsbombe Anordnungen entworfen, bei denen Elemente aus Spaltbarem Material zu einem Ensemble zusammengefahren (Dichtekontrolle) werden können und dabei vom Moderator umspült werden. Bei einer Bombe passiert ähnliches, nur mit ungleich höherer Geschwindigkeit.

 
GAU (Wortdiskussion) und Katastrophe

Ein GAU – der größte anzunehmende Unfall wird unterschiedlich interpretiert. Eigentlich ist der größte anzunehmende Unfall die größte Katastrophe. Offiziell jedoch ist der größte anzunehmende Unfall eine sehr willkürliche Größe, die praktisch nur durch die Auslegung der Anlage selbst definiert ist, da man einfach sagt, damals war das und das der größte anzunehmende Unfall, was natürlich demagogisch ist. Tatsächlich ist der GAU in der Praxis also der kleinste anzunehmende Unfall, der gerade noch beherrscht werden kann. Folglich entstand aus praktischen Gründen daher noch die blödsinnige Bezeichnung Super-GAU. Doch auch hier steckt Politik drin. Die wirklich größte denkbare Katastrophe wäre eine Reaktorexplosion durch Kettenreaktion. Hierfür gibt es keine Bezeichnung und das wird aller Voraussicht nach auch nicht passieren. Trotzdem gehen wir ganz kurz darauf ein:

 

Wie konstruiert man die größte Bombe?

Um aus einem Reaktor laufend Energie zu gewinnen, darf die mittlere Zahl der pro Neutron erzeugten und im Reaktor verbleibenden Spaltungsneutronen nicht über Eins steigen. Dies wird durch die Anordnung des Urans, die Menge des Moderators und evtl. durch die Anwesenheit von Neutronenreflektoren und Neutronenabsorbern reguliert.

Es ist also eine leicht unterkritische Reaktion notwendig Daraus folgt, daß ein Kernspaltungsreaktor dicht an der Grenze zur kritischen Kettenreaktion gefahren werden muß. Das bedeutet aber nichts anderes, als daß ein Kernspaltungsreaktor eine riesige Bombe ist, die gerade so nicht6 explodieren soll. Natürlich würde eine solche „Bombe“ viel langsamer explodieren und viel weiter vor der Ausnutzung alles spaltbaren Materials die Hülle sprengen als eine echte Bombe , da die Kettenreaktion viel langsamer anwächst und daher nur einen winzigen Bruchteil seiner Energie ausnutzen. Entscheidend ist hier, daß auch ein leicht überkritischer Reaktor eine zwar erst langsame, aber qualitativ eine exponentiell ansteigende Kettenreaktion aufweist. Das ist per definitionem eine Bombe! Würde ein ganzer Reaktor hochgehen, so wie in Tschernobyl, würde trotzdem eine weit größere Menge Radioaktivität frei, als bei einer winzigen militärischen Kernspaltungsbombe.

 

GAU-Behandlung

Ein prinzipieller konzeptioneller Fehler, bei Wasserreaktoren ist, daß der Moderator gleichzeitig Kühlmittel und Abschirmung ist. Entweder könnte sonst eine Kettenraktion durch Ablassen des Moderators verhindert, oder zu große Hitze durch Hinzufügen großer Mengen Kühlmittel gefahrlos abgeführt werden. So bleibt nur noch Sicherheit im Falle eines Ausfalls des Kühlsystems durch die Geometrie der Anordnung zu gewährleisten. Diese könnte im Falle einer Kernschmelze aber verloren gehen. Eine Kettenreaktion selbst (wie in Tschernobyl) wird allerdings als vergleichsweise unwahrscheinlich angesehen.
Verdampft das Wasser, ist sowohl die Abschirmung als auch die Kühlung weg. Die heißen Produkte der Kernspaltung lassen dann den Kern schmelzen. Die Vermischung von Produkt und Edukt in einem Brennelement ist ein weiterer konzeptioneller Fehler.

 

GAU durch Radioaktivität der Spaltprodukte – Wie konstruiert man die schmutzigste Bombe?

Wie auch Laien aus der Fukushima-Katastrophe lernen konnten, sind die gebrauchten Brennstäbe durch Kernspaltung so radioaktiv geworden, daß sie ohne Kühlung (mit dem Moderator) glühend heiß werden und schmelzen würden. Im normalen Betrieb trägt diese Radioaktivität zum Energiegewinn bei, weshalb es Kraftwerksbetreiber nicht stört, wenn die Brennelemente extrem heiß gefahren werden. Man muß die Element natürlich herausnehmen, bevor sie durch zu starke Elementumwandlung zerstört werden. Da sie jedoch zum Energiegewinn beitragen, läßt man sie möglichst lange drin. Im Falle eines Ausfalles des Kühlsystems droht dann jedoch eine Kernschmelze. Aktive Kühlung verstößt gegen das Prinzip der passiven Sicherheit!
Sollte es gar zu einer Explosion durch Hitze und Dampfdruck, Wasserstoff oder durch eine Kettenreaktion kommen, wird die schmutzige Produktradioaktivität der genutzten Brennstäbe nach außen getragen.
Eine schmutzige Bombe könnte größer nicht sein.

 

Kernschmelze

Eine Kernschmelze beschädigt den Reaktor wahrscheinlich zu Beginn so stark, daß die Brennelemente nicht mehr mit den normalen Methoden entfernt werden können. Die Brennelemente können zerstört und das Innere des Reaktors verseucht (kontaminiert) werden. Läßt man die Hitze weiter ansteigen, droht eine totale Auflösung der beschädigten Brennelemente, zunächst durch abbröckeln und dann durch Schmelzen, wodurch sich spaltbares Material der Gravitation folgend am Boden sammelt, und dort ohne vom Menschen beeinflußbare Geometrie evtl. überkritisch werden könnte. Auch, wenn das Material nicht überkritisch wird, kann es sich durch den Boden hindurchschmelzen.
Ein Hindurchschmelzen bedeutet, daß das flüssige (vor Spaltprodukten kochende), glühende, flüssige Material ins Gebäude gelangt und sich Stockwerk um Stockwerk nach unten durchbrennt. Dabei verdampfen und rauchen radioaktive Isotope ab und verseuchen die Zugangswege. Sollte noch Wasser mit im Spiel sein, droht auch ohne Kettenreaktion eine chemische oder sogar nukleare Explosion.

 

Keine Behandlung der Kernschmelze

Kernschmelzen sind nicht vorgesehen! Eine Kernschmelze wird offenbar entweder für so unwahrscheinlich oder für so schlimm gehalten, daß man sich gar nicht erst darauf vorbereitet.
Niemand hat bisher daran gedacht, passiv arbeitende Kühlsysteme zu installieren.
Wie man bisher gesehen hat, hat bisher noch niemand daran gedacht, unterhalb eines Kernspaltungsreaktors ein Auffangbecken für geschmolzene Kerne anzubringen, um das spaltbare bzw. radioaktive Material zu trennen bzw. in mehrere abschirmende Kühlbecken abzuleiten.

Niemand hat bisher daran gedacht, Roboter zu konstruieren, die sich im Falle einer totalen Verseuchung einem Reaktor nähern können, um noch Handlungsoptionen zu erhalten. Niemand hat daran gedacht, abgeschirmte Gänge in die Nähe der Reaktors zu führen um auch nach einer Verseuchung Aufräumarbeiten von hier aus durchzuführen.
Niemand hat bisher daran gedacht, wie man einen zerstörten Reaktor beräumt und das gefährliche Material verpackt und abtransportiert.
Operativ – das heißt – im Falle einer Katastrophe entwickelte „Konzepte“ sehen lediglich eine Endlagerung vor Ort – also im Reaktor bzw. einem “Sarkophak“ vor.

Die hier beschriebenen Horrorszenarien sind jedoch nicht das schlimmste, da bei allem auf der Erde vorhandenem spaltbaren Material die Zahl der GAUs weltweit sicherlich bis zum Ende des verfügbaren spaltbaren Materials aus statistischen Gründen unter fünf bleiben wird.

 

Wiederaufarbeitung

die Wiederaufarbeitung soll unverbrauchtes 235U durch Abtrennung von Uran und Wiederanreicherung wiedergewinnen und so zu einem höheren Ausnutzungsgrad des Urans führen. Hierbei wird versucht, die Elemente chemisch und die strahlenden Nuklide physikalisch von den nichtstrahlenden Nukliden zu trennen. Dabei wird zwar die Menge hochstrahlenden Mülls etwas verringert, die Menge mittel- und niedrigstrahlenden Mülls jedoch steigt gewaltig. Jedoch ist die Wiederaufbereitung gerade wegen der durch die Kernspaltung entstehenden Vielfalt von Elementen und Nukliden ein großes Problem. In Deutschland hat man die Wiederaufarbeitung deswegen schon aufgegeben.
Angeblich hat man in China ein revolutionäres Wiederaufarbeitungsverfahren gefunden, mit dem man aus verbrauchten Brennstäben das restliche Uran-235 wiedergewinnen will. Es wird in einem Spiegelartikel von der 60-fachen (!!!) Ausnutzung gesprochen. Sollte das stimmen, gibt es später auch die 60-fache Menge Radioaktivität zu isolieren und endzulagern. Das ist das wichtigste Thema.

 

Endlagerung

Fast alle Gegner der Kernspaltung – auch wir – sind der Ansicht, daß der eigentliche Grund für die Ablehnung der Kernspaltungsenergie die ungeklärte Frage der Endlagerung ist.
 

Uranspaltung, Radioaktivität und Halbwertszeiten

Die Primitivität heutiger Kernspaltungsreaktoren liegt in der fehlenden Kontrolle über die Zerfallskanäle (siehe oben). Uran wird gerade bei der durch Neutronen angeregten Spaltung auf über hundert verschiedene Weisen in zwei Isotope gespalten. Dabei sind diejenigen mit etwa gleicher Masse am wahrscheinlichsten. Nur der Zufall entscheidet, welche Isotope das sind und so gibt es jede Menge instabiler Isotope, die dann weiterzerfallen.
Radioaktive Isotope zerfallen von sich aus immer in Elemente, die stabiler sind, als die Vorläuferisotope. Wenn ein Isotop besonders instabil ist, hat es geringe Halbwertszeit – zerfällt also sehr schnell und ist schnell weg. Es hat dann allerdings auch eine hohe Aktivität. Anders herum sind Isotope mit sehr geringer Aktivität aufgrund ihrer langen Halbwertszeit sehr lange da. Isotope, mit einer Halbwertszeit von Milliarden Jahren strahlen daher kaum.
Probleme bereiten daher Isotope, die eine mittlere Halbwertszeit haben, wie z. B. von 239Pu (24110 a), das in Kernspaltungsreaktoren entsteht, da sie zwar eine sehr hohe Aktivität, aber auch eine im Vergleich zum Menschenleben lange Halbwertszeit haben. Isotope, die eine Halbwertszeit von wenigen Tagen oder Sekunden haben, (wie z. B. 131I (8,02 d)) sind, wenn man in ihre Nähe kommt zwar extrem gefährlich, wenn man sie jedoch solange abschirmt und die Wärme abführen kann, ohne daß die Abschirmung beschädigt wird, verlieren sie ihren Schrecken bald. Schwieriger sind schon die Isotope 134Cs (2,065 a), 137Cs (30,17 a) und 90Sr (28,78 a), die ebenfalls bei der induzierten Uranspaltung entstehen. Während das in Tagen zerfallende Iod ein paar Wochen bis Monate nach Entstehung strahlt und seinen Aufbewahrungsort heizt, sorgen die hundertmal7 (und mehr) langlebigeren Isotope dafür, daß endgelagert werden muß. 234U kommt nur zu 0,0055 % vor, wird aber bei der Anreicherung von 235U gegenüber 238U unweigerlich mitangereichert. Da es mit 245 500 Jahren eine mittlere Halbwertszeit hat, trägt es die ganze Zeit über zur Radioaktivität bei, was nur in der kurzen Zeit, die es innerhalb eines Reaktors verbringt, Nutzen bringt.
Gerade die besonders aktiven Materialien benötigen dabei besonders viele Halbwertszeiten um halbwegs auf das Niveau natürlicher Radioaktivität abzusinken. Wenn z. B. die Aktivität eines stark strahlenden Materials um den Faktor 1 Mrd (=109) verringert werden muß, braucht man log2 1000 000 000 Halbwertszeiten = 29,897… Halbwertszeiten.
Wenn eine einzige Halbwertszeit dann bei 102 oder 104 Jahren liegt, ist die Organisation der sicheren Lagerung eine nie dagewesene Herausforderung, da das Projekt um ein Vielfaches – ja um Größenordnungen länger dauert, als die ältesten Kulturen der Menschheit alt sind. Wenn das us-geführte NATO-Imperium zerfallen ist, wird das von ihm produzierte Plutonium noch fast unverändert strahlen. Menschliche Kulturen und Gesellschaftsordnungen haben also eine geringere Halbwertszeit als die von ihnen zu beaufsichtigenden radioaktiven Materialien.

 

Verschmutzung, Kontamination, Verstrahlung – Endlagerung

Daß Chemie schon unsauber ist, weiß jeder, der in der Chemie arbeitet. Es ist fast unmöglich, Stoffe zu verarbeiten, ohne im Laufe des Berufslebens irgendwann einmal mit ihnen in Berührung zu kommen. Bei Radioaktivität, bei der die Kerne zerfallen und die Energien millionenmal höher sind, bewirken bereits allerkleinste Mengen schlimmes. Außerdem gibt es Strahlungsarten, die selbst bei moderater Abschirmung über gewisse Entfernungen wirken. Desto schwieriger ist daher die Eindämmung und der Arbeitsschutz.
Betrachten wir alle Prozesse, Vom Abbau des Urans, der Reinigung, Aufbereitung der Erze, Anreicherung der benötigten Isotope, Herstellung, Lagerung, Transport der hochangereicherten Materialien und Brennstäbe, dem Einbau, der Nutzung, dem Ausbau (der Wiederaufarbeitung samt Transport und Müllproduktion), bis zur Endlagerung, stellen wir fest, daß eine Unmenge von Geräten, Gefäßen, fluiden Medien und Materialien, von der Zentrifuge über die Rohrleitung bis zum Handschuh mit radioaktiven Materialien in Berührung oder in ihre Nähe kommen.

Was ist der Unterschied zwischen Verstrahlung und radioaktiver Kontamination?
Nimmt ein Material durch Ab- oder Ad-sorption eine (radioaktive) Substanz auf, spricht man von (radioaktiver) Kontamination. Wird ein Material durch ausgesandte energiereiche Teilchen in seiner Kernstruktur verändert, wobei zufällig radioaktive Nuklide entstehen, spricht man von Verstrahlung.
Teilweise versucht man um Verstrahlungen zu vermeiden, die chemischen Elemente von Gefäßen an die Strahlungsarten anzupassen, um Verstrahlungen zu vermeiden. Da hier aber auch chemische und physikalische Bedingungen einzuhalten sind, ist das schwierig. Daher gilt, daß praktisch alle Materialien, die mit dem eigentlichen zu verarbeitenden (hochstrahlendem) Material ein Berührung kommen, endgelagert werden müssen. Zu den endzulagernden Brennstabresten kommt also ein riesiger Berg an verstrahltem Abraum, abgereichertem Uran, und gewöhlichem Arbeitsmüll (Tonnen, Fässer, Baumaterialien und Laborgeräten), die allesamt (mittel und schwach strahlend) lange Zeit abklingen müssen und dann endgelagert werden müssen. Der Aufwand ist gewaltig. Gleiches gilt für Teile der Kernkraftwerke selbst bei ihrem Abbau.

 

Verbrecherischer Umgang und Zukunftsaussichten

Laufzeitverlängerung Hier soll noch einmal klar betont werden, daß bei einem Kernspaltungsreaktor eine große Menge Radioaktivität entsteht, die vorher noch nicht da war. Je länger also ein Kernreaktor Energie produziert, je besser die Brennstäbe oder das spaltbare Material „ausgenutzt“ werden, desto mehr hochradioaktiver Müll entsteht.

Der Umgang mit den endzulagernden Materialien in der Asse zeigt, daß bei imperialistischen Politikern nicht im mindesten Bewußtsein für die Gefahren der durch Kernspaltung erzeugten Radioaktivität besteht.
Wir können heute mit Sicherheit sagen, daß die heute „endgelagerten“ Materialien, ganz sicher noch -zig mal, wenn nicht hunderte Male ausgegraben, geöffnet, verarbeitet und neuverpackt werden.
Oft wird man die gefährliche Fracht inzwischen vergessen haben, oft wird sie selbst sich unangenehm in Erinnerung bringen, wahrscheinlich wird man sie in ferner Zukunft durch Zentrifugation oder andere Methoden (zur Not sogar durch massenspektroskopische Methoden8) reinigen evtl. durch Transmutation in ungefährlichere Isotope umwandeln und ganz sicher wird all das ein Vielfaches an Energie kosten, als die imperialistischen Verbrecher des 20. und 21. Jahrhunderts durch ihre primitiven Kernspaltungsreaktoren aus ihnen herausgeholt und verkauft haben. Die derzeitige Form wandelt die extrem energiereiche, aber schlecht zu kontrollierende Kernspaltungsenergie nämlich zunächst in die unedelste aller Energieformen – die Wärmeenergie. Diese ist selbst bei hoher Konzentration nur zu einem schlechten Wirkungsgrad nutzbar zu machen.
Für die materiellen Produkte der Kernspaltung gibt es bis heute keine brauchbare Alternative nicht einmal eine Abwärmeeinheit für die Abklingzeit wurde weltweit konstruiert.
Aufbewahrung und Endlagerung der strahlenden Produkte und aller kontaminierten und verstrahlten Materialien ist abenteuerlich.


Militärische Bomben

Da wir hier die Kernspaltung kritisieren, können wir zu den „populären“ militärischen Anwendungen nicht schweigen.

Es ist klar, daß eine Bombe sich von einem Kernspaltungsreaktor dadurch unterscheidet, daß die Kettenreaktion möglichst schnell anwachsen soll. Wir wollen das hier nicht vertiefen und auch auf die bekannten gewaltigen Energien, die in Megatonnen TNT-Äquivalenten gemessen werden (Mega = Million x) eingehen, sondern auf den besonders teuflischen Entwicklungseifer der Rüstungs- und Nuklearindustrie eingehen, die auch auf dem Gebiet des Bombenbaues einige bemerkenswerte Schrecken produziert hat.
Wir erwähnen hier nur kurz die zerstörerische Wärmewirkung die eine gewaltige Druckwelle auslöst und die direkte Strahlung der Bombe, sowie den radioaktiven Fallout, der abhängig von der Windrichtung alles organische Leben, das er trifft, verbrennt oder schädigt. Schlimm ist die Quälerei, derer die verbrannt oder verstrahlt kurze oder lange Zeit überleben. Sehr prominent sind die teratogenen und kancerogenen Wirkungen, welche auch Generationen später noch nachwirken.

 

Fusionsbomben – Wasserstoffbombe

Die Wasserstoffbombe nutzt die Energie der Kernfusion, welche deutlich höher ist, als die der Kernspaltung. Da für eine Fusionskettenreaktion Bedingungen wie im Inneren der Sonne wirken müssen, wird sie durch eine Kernspaltungsbombe gezündet und ist auch relativ schmutzig.

 

Schmutzige Bomben und schmutzige Kernspaltungsbomben

Sogenannte schmutzige Bomben, sind besonders schmutzige Kernspaltungsbomben, denen man Elemente beigemischt hat, die durch Neutroneneinfang besonders viele strahlende Nuklide erzeugen. Mit ihnen können riesige Gebiete verseucht werden.

Man nennt auch konventionelle Bomben, die radioaktives Material verteilen, schmutzige Bomben.

 

Neutronenbomben

Die teuflischsten und menschenverachtendsten Waffen sind diese von den Militärs „saubere Bomben“ getauften Waffen. Sie enthalten viele Neutronen im Überschuß, welche dann unter Ausnutzung der Explosionsenergie „abdampfen“. Diese Neutronen haben bezüglich schwerer Elemente einen geringen Streuquerschnitt (Trefferquerschnitt und Trefferwahrscheinlichkeit). Sie fliegen fast ohne Wechselwirkung durch Wände. Mit leichten Elementen haben sie jedoch einen hohen Streuquerschnitt, so daß sie ähnlich, wie eine Mikrowelle (nur physikalisch anders mit Wasser und organischen Materialien stoßen (streuen) und dort ihre Energie lassen) – alles organische aufheizen.
Das bewirkt, daß eine Neutronenbombe Gebäude nur geringfügig erhitzt, jedoch im wesentlichen heil läßt. – Organische Stoffe und Organismen hingegen verdampfen explosionsartig. Imperialistische Militärs sind begeistert von diesen Bomben, da sie die Infrastruktur heil lassen, welche von den Eroberern übernommen werden kann, während der Feind verdampft oder verbrennt. Diese Bomben wurden nur im Kapitalismus entwickelt.

 

Taktische“ Mininukes

Mininukes sind Kernwaffen, die unter normalen Bedingungen weit unterkritisch wären, jedoch durch besonders kompressive Implosionsverfahren kritisch werden und die „taktische“ Lücke zwischen konventionellen Bomben und Kernwaffen von oben her etwas auffüllen. Taktische Kernwaffenexplosionen sind kleiner, die verseuchten Gebiete sind ebenfalls kleiner. Solche Mininukes senken jedoch auf gefährliche Weise die Hemmschwelle zum Kernwaffeneinsatz.
Mininukes wurden unter Ronald Reagen und George W. Bush entwickelt.

 

Abgereichertes Uran (DU) in Wuchtgeschossen und Bunkerbustern

Zum Durchschlagen von Panzerungen verwenden einige NATO-Staaten abgereichertes Uran. Dabei trifft sich das Interesse der Nuklearindustrie, welche die Reste der Anreicherung endlagern müßte und in der Vergangenheit DU als Trimmgewichte an Flugzeughersteller verkaufte, mit dem der Rüstungsindustrie, die ohnehin skrupellos sind und die panzerbrechendsten Materialien sucht. Uranwuchtgeschosse verbrennen und verteilen krebsauslösende Radioaktivität in der Umwelt. Was daran genau schlimm ist, steht in »Was ist gefährlich an DU-Munition?« und das gilt dann auch für die sogenannten Bunkerbuster, die teilweise metertief ins Erdreich dringen und erst dann explodieren.

 

Gibt es auch gute Kernspaltung?

Bisher haben wir die Kernspaltung von Uran und Plutonium behandelt. Diese beiden Elemente erlauben nur schmutzige Kernspaltung, weil ihre Isotope während der Kernspaltung unter anderen Elementen auch die gefährlichen Transurane erzeugen. Die Isotope der Transurane haben Halbwertszeit von bis zu mehreren Tausend Jahren und das bedeutet, starke bis mittlere Aktivität. Bei der Kernspaltung von Thorium treten diese Transurane nicht auf und die Zerfallsprodukte zerfallen mit Halbwertszeiten von mehreren Jahren. Das bedeutet, daß bei der Kernspaltung von Thorium zwar radioaktive Elemente bzw. Isotope entstehen, aber nach absehbarer und kontrollierbarer Lagerungszeit ungefährlich sind. Damit fällt der wichtigste Grund – das Endlagerproblem bei Thorium weg. Was die Stabilität von Reaktoren angeht, gibt es einen Reaktortyp, der in einem solchen Falle infrage kommt – der Flüssigsalzreaktor (Molten Salt Reactor). Dieser wird mit einem geschmolzenen Thorium-Salz z.B. einem Halogenid betrieben, das sich selbst moderiert und Im Falle des Überkritisch-Werdens sein Volumen ausdehnt und somit unterkritisch wird – sich also sogar bei Überdosierung selbst reguliert. Im Falle eines totalen Geometrieverlustes, muß man nur dafür sorgen, daß das auslaufende Salz auseinanderläuft, woraufhin es schnell erkaltet und fest wird, ohne daß eine chemische Schweinerei mit Wasser entsteht. Leider sind solche Reaktoren noch nicht ausgereift. Alle Welt nutzt derzeit diverse Wasserreaktoren, weil man ganz am Anfang Kernreaktoren für U-Boote konstruierte und das schmutzige Design weltweit verbreitet wurde. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Nuklearindustrie, die mit der Rüstungsindustrie eng zusammenarbeitet das Konzept verkaufen will, ohne neue Möglichkeiten zu erforschen. Dieses Versagen zeigt die Nutzlosigkeit der Nuklearindustrie und der IAEA, deren letztere Aufgabe es ist, die friedliche Kernspaltung trotz ihrer Gefährlichkeit weiterzuverbreiten. Das Konzept der Flüssigsalz-Reaktoren mit Thorium verspricht zukunftsfähig zu sein und es gibt etwa fünf mal mehr Thorium als Uran. Man ist also tatsächlich nicht auf die schmutzige Kernspaltung angewiesen.

 

Fazit

Kernspaltung von Uran und Plutonium ist in jeder Hinsicht schmutzig und gehört mindestens für die nächsten 200 Jahre geächtet. Auch die rein friedliche Nutzung der Kernspaltung ist eine technologische Sackgasse. Ein adäquater Umgang mit Radioaktivität ist derzeit nicht möglich oder zu teuer. Kernspaltung lohnt sich nicht. Die restlichen 235U- und 239Pu-Th-Vorräte der Erde sollte man fernen zukünftigen Generationen überlassen.
Die 232Th-Vorräte sollte man für Carbon-Capture nutzen, um den Klimawandel zu verhindern. Die Rettung der Biosphäre wäre den Preis der Vernutzung der einmaligen Kernspaltungsvorräte wert. Ansonsten sollten Energieeinsparung, -Speicherung und regenerative Energieerzeugung den sonstigen bedarf decken. Die jetzige Energie-Verschwendung muß man sich einfach abgewöhnen.
Der Abbau, die Aufarbeitung und Anreicherung, sowie der Handel mit Uran und Plutonium sind zu verbieten, zu ächten und schwer zu bestrafen.
Abwärmekraftwerke für radioaktiven Müll sind zu entwerfen.

 

Spracherziehung {
Anhang Wortdiskussion

Populärer und nerviger Irrtum – Was ist der Unterschied zwischen „Kern“ und „Atom“?
Gerade im Lande des dreigliedrigen Schulsystems (BRD) ist die fehlende Unterscheidung zwischen der Physik der Atomhülle und der des Kerns Programm, weswegen das hier erläutert werden muß. (→ auch »Zum geistigen Zustand der deutschen Bevölkerung«(unfertig) Unterkapitel »Geniale Dummheit« , „Atom“)

Spricht man von „Atomspaltung“ meint man eigentlich „Kernspaltung“. Das ist noch nicht falsch, da wenn der Kern gespalten wird, sich auch das ganze Atom spaltet.
Spricht man im Hinblick auf „Atomkraftwerke“ von „Atomphysik“ ist alles falsch, da erstens „Atomkraftwerke“ in Wirklichkeit Kernkraftwerke sind und zweitens Atomphysik eben nicht Kernphysik ist. Der Unterschied: Atomphysik ist die Physik der Atomhülle – das heißt der Elektronenhülle, ihres Aufbaus und ihrer Wechselwirkungen mit anderen Atomen (Chemie und Mechanik) und insbesondere mit Licht (Optik, Farben, Spektrum).
Kernphysik ist die Physik, die sich mit dem Aufbau der Kerne (auch: Nuklide) und ihren Reaktionen und Umwandlungen ineinander beschäftigt.
Korrekt betrachtet, sind also Kohlekraftwerke eigentlich „Atomkraftwerke“ und Automotoren „Atomenergie-motoren“, während nur die Kernspaltungs- und Kernfusions9kraftwerke Kernkraftwerke – also Nuklearkraftwerke sind.
Auch das Adjektiv „atomar“ muß eigentlich heißen, da „atomar“ sich auf das ganze Atom bezieht, das dreidimensional 1000 x 1000 x 1000 mal größer ist, als sein Kern. Ein Kraftmikroskop mit atomarer Auflösung kann Atome „sehen“, Kerne jedoch nicht.
}
[Evariste]
Zuletzt editiert am 30.05.2011, 03.08.2011, 17.05.2013 am 06.11.2017 (Version 1.1)

Naturwissenschaftler sind vielleicht an den von uns herausgegebenen weltbesten Einblatt-Periodensystemen interessiert: (Derzeit nicht verfügbar!) Auf der Download-Seite runterscrollen! Derzeit nicht verfügbar! (Wiederherstellung) Aber nicht die imperialistischen (NATO-Länder) Varianten herunterladen!

 

 
Fußnoten

1 Eine Größenordnung ist 101, drei Größenordnungen 103.
3 Es gäbe noch mehr, wir wollen hier jedoch nicht die gesamte Kernphysik diskutieren.
4 Es gibt noch 234U mit 0,0055 % und 236U und andere, die hier aber keine Rolle spielen.
6 Die Dynamik befindet sich in einem labil stationären Zustand.
7 d = Tage, a = Jahre
8 Für Volumenmaterial extrem Energieaufwendig!
9 gibt’s noch nicht

Quasi-Tags: schlimme “Atomkraft”; Was ist schlimm an Atomkraft?; Wann ist Kernenergie schlimm?

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Hilfe

WordPress theme: Kippis 1.15