Atommüll erfordert eine Cradle-to-Grave-Strategie, so die Studie

Atommüll erfordert eine Cradle-to-Grave-Strategie, so die Studie
Atommüll erfordert eine Cradle-to-Grave-Strategie, so die Studie
Anonim

Nach Fukushima gilt es nun, neu zu definieren, was ein erfolgreiches Kernkraftprogramm ausmacht – von der Wiege bis zur Bahre. Wenn die Entsorgung nuklearer Abfälle nicht von Anfang an durchdacht wird, wird die Öffentlichkeit in vielen Ländern die Kernkraft als Energiequelle ablehnen, so die Forschung, die im Bulletin of the Atomic Scientists, veröffentlicht von SAGE, erscheint.

Laut Allison Macfarlane, außerordentliche Professorin für Umweltwissenschaften und -politik an der George Mason University und Mitglied der Blue Ribbon Commission on America's Nuclear Future, ist die Entwicklung von Lagerlösungen für Atommüll weiterhin eine Last-Minute Entscheidung in einer Reihe von Ländern außer Japan.Es kommt überraschend häufig vor, dass Reaktorstandorte ohne klaren Entsorgungsplan mit abgebrannten Brennelementen überlastet werden. In Südkorea zum Beispiel füllen sich die Speicher in den vier Kernkraftwerken des Landes, was zu einer potenziellen Speicherkrise innerhalb des nächsten Jahrzehnts führen wird.

Die Vereinigten Arabischen Emirate haben am 14. März 2011 den Spatenstich für den ersten von vier Kernreaktoren gemacht, aber der Speicherung keine Priorität eingeräumt. Hans Blix, ehemaliger Leiter der Internationalen Atomenergiebehörde und derzeitiger Vorsitzender des International Advisory Board der VAE, bemerkte: „Die Frage eines endgültigen Entsorgungsplans ist noch offen und es sollte mehr Aufmerksamkeit darauf verwendet werden, zu entscheiden, was zu tun ist.“

Einige sehr schwach radioaktive Abfälle können deponiert werden. Aber schwachaktive Abfälle, die sich aus niedrigen Konzentrationen langlebiger Radionuklide und höheren Konzentrationen kurzlebiger Radionuklide zusammensetzen, müssen für einige hundert Jahre in speziell konstruierten unterirdischen Anlagen sequestriert bleiben. Mittel- und hochradioaktive Abfälle müssen Hunderte von Metern unter der Erde für Tausende oder sogar Hunderttausende von Jahren entsorgt werden, um die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten.Zwischenabfälle enth alten hohe Konzentrationen langlebiger Radionuklide, ebenso hochradioaktive Abfälle, einschließlich abgebrannter Kernbrennstoffe und Abfälle aus der Wiederaufbereitung von Brennstoffen. Hochaktive Abfälle sind nicht nur extrem radioaktiv, sondern geben auch Wärme ab. Es gibt weltweit kein Endlager für die Endlagerung hoch radioaktiver Abfälle.

Bei allen Arten der Energieerzeugung wird das Geld am vorderen Ende des Prozesses verdient und nicht in der Abfallwirtschaft am hinteren Ende. Macfarlane argumentiert jedoch, dass ein Fehler bei der Planung der Abfallentsorgung dazu führen kann, dass das profitablere Frontend des Betriebs zusammenbricht.

Kernbrennstoff wird nach etwa vier bis sechs Jahren im Kern aus einem Leichtwasserreaktor ausgetragen. Da der Brennstoff bei der Entladung extrem thermisch und radioaktiv heiß ist, muss er in einem Becken gekühlt werden. Die Pools für abgebrannte Brennelemente werden aktiv mit zirkulierendem boriertem Wasser gekühlt und sind etwa 12 Meter tief. Das Wasser leitet nicht nur Wärme ab, sondern hilft auch, Neutronen zu absorbieren und Kettenreaktionen zu stoppen.In einer Reihe von Ländern, einschließlich der Vereinigten Staaten, fassen Metallgestelle in Becken für abgebrannte Brennelemente das Vierfache der ursprünglich vorgesehenen Brennstoffmenge. Pläne zur Wiederaufbereitung von Kraftstoff sind sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus politischen Gründen gescheitert. Das bedeutet, dass sich heute mehr Brennstoff in den Becken als in den Reaktorkernen befindet und dieser Brennstoff im Falle eines Unfalls mit Kühlmittelverlust, wie er in Fukushima aufgetreten ist, ein großes Strahlungsrisiko darstellt.

Japans Anlage Fukushima Daiichi verfügt über sieben Becken für abgebrannte Brennelemente, eines in jedem Reaktor und ein großes gemeinsames Becken, sowie Trockenlager für abgebrannte Brennelemente vor Ort. Ursprünglich hatte Japan vor der Wiederaufarbeitung eine kurze Lagerzeit für abgebrannte Brennelemente am Reaktorstandort geplant, aber Japans Wiederaufarbeitungsanlage hat lange Verzögerungen erlitten (die Anlage soll 2007 eröffnet werden, ist aber noch nicht fertig). Dies hat dazu geführt, dass sich an den Reaktorstandorten der Anlage abgebrannte Brennelemente angesammelt haben.

Die Länder sollten von Anfang an zusätzliche Lagerstätten für abgebrannte Brennelemente in ihre Kernkraftwerkspläne aufnehmen, anstatt Ad-hoc-Lösungen zu schaffen, nachdem der Aufbau abgebrannter Brennelemente bereits begonnen hat. Speicherstandorte sind ein technisches, aber vor allem auch ein soziales und politisches Problem.

"Länder mit Kernkraftprogrammen brauchen eine mittelfristige Strategie für die Lagerung abgebrannter Brennelemente, bevor sie den langfristigen Plan für die Endlagerung abgebrannter Brennelemente oder hochradioaktiver Abfälle aufstellen", erklärt Macfarlane. „Obwohl schwierig, ist die Endlagerung hochradioaktiver Atomabfälle möglich, und eine klare Strategie zur Entwicklung eines Endlagers kombiniert sowohl technische als auch gesellschaftliche Kriterien in einem schrittweisen Ansatz.“

Nach Fukushima müssen die Nuklearindustrie und die Nuklearaufsichtsbehörden ein "erfolgreiches" Kernenergieprogramm neu definieren. Eine sichere Stromerzeugung wird nicht ausreichen – ein Kernenergieprogramm muss während seines gesamten Lebenszyklus sicher, sicher und nachh altig sein, vom Abbau von Uranerzen bis zur Entsorgung abgebrannter Kernbrennstoffe. Wenn die Entsorgung von Nuklearabfällen nicht im Voraus geplant wird, wird die Öffentlichkeit in vielen Ländern dazu führen, Kernkraft als Energiequelle abzulehnen.

Beliebtes Thema