(ENT2 07) – Radioaktive Abfälle [Risiken, Lagerung, Entsorgung, Lösungsansätze]

Zu unseren Spartarifen
Zu unseren Angeboten
Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext erklären wir dir als angehender Techniker / Ingenieur alles Notwendige über Atommüll, bzw. radioaktive Abfälle aus Kernkraftwerken.

Für ein optimales Verständnis helfen dir zahlreiche, ausführliche Videoclips und viele anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema.

Mehr zu diesem Thema und der Energietechnik findest du im Kurs: ENT2-Kraftwerkstechnik

 

Radioaktive Abfälle – Grundlagen

Radioaktive Abfälle stellen die heutige und die zukünftige Gesellschaft vor eine Vielzahl von Problemen. Nicht nur die Zwischenlagerung bereitet Probleme auch die neue Kartographierung möglicher Endlager stößt auf massive Kritik. 

Besonders hier macht es Sinn, dass wir diese nach ihrem Grad an Radioaktivität unterteilen.

Atommüll , radioaktive Abfälle - Ein Entsorgungsproblem für viele kommende Generationen
Atommüll , radioaktive Abfälle – Ein Entsorgungsproblem für viele kommende Generationen

 

Geringe radioaktive Abfälle, wie sie in der Messtechnik oder in der Medizin auftreten, werden nicht näher betrachtet.

 

Atommüll – Einstellung der Bevölkerung zu Radioaktivität

Und was sagst du dazu?…

Kaum ein Abfallprodukt erfährt so eine intensive Betrachtung wie radioaktiver Abfall. Denn nicht allein die Zwischen– sowie Endlagerung des “Atommülls” sorgt seit Jahrzehnten für hitzige Diskussionen, sondern selbst der Transport führte schon mehrfach zu starken Prosteten.

 

Die Einstellung der Bevölkerung in Deutschland zu Radioaktivität und insbesondere zu Atommüll kann je nach Region, Kultur, politischer Ausrichtung und individuellen Erfahrungen stark variieren. Nachfolgend findet du einige der häufigsten öffentlichen Meinungen zu diesem Thema:

Beispiele – Meinungen!

  1. Sicherheitsbedenken: Viele Menschen haben Sicherheitsbedenken bezüglich der radioaktiven Strahlung und befürchten potenzielle Gesundheitsrisiken durch den Umgang mit Atommüll. Insbesondere die Langzeitfolgen und die Endlagerung von radioaktivem Abfall sind Quellen für Besorgnis.

  2. Umweltauswirkungen: Die Sorge um die Umweltauswirkungen von Atommüll, einschließlich möglicher Lecks oder Unfälle, ist ebenfalls weit verbreitet. Die potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt, wie Boden- und Wasserkontamination, sind wichtige Anliegen vieler Menschen.

  3. Vertrauen in die Technologie: Die öffentliche Meinung zur Kernenergie und zu Atommüll hängt oft auch vom Vertrauen in die Technologie und die Regulierung ab. Einige Menschen vertrauen darauf, dass strenge Sicherheitsstandards und Regulierungen eingehalten werden, während andere skeptischer sind und sich gegen den Einsatz von Kernenergie aussprechen.

  4. Politische und wirtschaftliche Überlegungen: Die Einstellung zur Radioaktivität und zu Atommüll kann auch von politischen und wirtschaftlichen Überlegungen beeinflusst werden. In einigen Ländern und Regionen wird die Nutzung von Kernenergie als wichtiger Bestandteil der Energieversorgung angesehen, während in anderen verstärkt auf erneuerbare Energien gesetzt wird.

  5. Kommunikation und Aufklärung: Die Art und Weise, wie Informationen über Atommüll und radioaktive Strahlung kommuniziert werden, beeinflusst ebenfalls die öffentliche Meinung. Eine transparente Kommunikation und Aufklärung über die Risiken, Sicherheitsmaßnahmen und Entsorgungsverfahren kann dazu beitragen, das Vertrauen der Bevölkerung zu stärken.

 

Reaktorunglücke – Kernschmelze (Exkurs)

Der Super GAU mal zwei…

Die Unglücke in Tschernobyl am 26.04.1986 (Bild 1) sowie Fukushima am 11.03.2011 (Bild 2) zeigen, dass dieser Groll wohl auch nicht unbegründet ist.

Denn in diesem Regionen werden ganze Landstriche bis auf unabsehbarer Zeit unbewohnbar bleiben.

 

Reaktorunglück von Tschernobyl (Exkurs)

Das Reaktorunglück von Tschernobyl (Reaktorbereich mit Mantel) in der Ukraine hat dazu geführt, dass noch heute übernatürliche Radioaktivität in bayrischen Wäldern nachgewiesen werden kann.

Tschernobyl - Reaktor (Radioaktive Verseuchung der Umgebung - unbewohnbar)
Tschernobyl – Reaktor (Radioaktive Verseuchung der Umgebung – unbewohnbar)

 

Was bedeutet das im Detail?…

Die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl am 26. April 1986 hatte verheerende Auswirkungen auf die Umwelt, die öffentliche Gesundheit und die Gesellschaft, nicht nur in der unmittelbaren Umgebung des Kernkraftwerks, sondern auch in weiten Teilen Europas. Hier sind einige der wichtigsten Folgen.

 

Beispiele – Folgen des Unglücks in Tschernobyl !

  1. Hohe radioaktive Belastung: Die Explosion des Reaktorblocks 4 im Kernkraftwerk Tschernobyl führte zur Freisetzung einer großen Menge radioaktiver Partikel in die Atmosphäre. Die radioaktive Wolke verteilte sich über große Teile Europas und verursachte eine erhöhte Strahlenbelastung in der Umgebung des Kraftwerks sowie in vielen anderen Ländern.

  2. Umweltverschmutzung: Die Freisetzung von radioaktivem Material führte zu einer langfristigen Kontamination von Böden, Gewässern und Pflanzen in der Umgebung von Tschernobyl. Dies hatte Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Produktion, die Tierhaltung und die Ökosysteme in der Region.

  3. Gesundheitliche Folgen: Die erhöhte Strahlenbelastung führte zu akuten Strahlenschäden bei den Arbeitern des Kraftwerks und den Rettungskräften, die am Unglücksort tätig waren. Langfristig wurden auch erhöhte Raten von Krebserkrankungen, insbesondere Schilddrüsenkrebs, sowie anderen Gesundheitsproblemen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und genetischen Schäden bei den Bewohnern der Region festgestellt.

  4. Evakuierung und Umsiedlung: Um die Bevölkerung vor der Strahlenbelastung zu schützen, wurden große Gebiete um das Kraftwerk evakuiert und die Bewohner umgesiedelt. Diese Maßnahmen führten zu erheblichen sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen für die betroffenen Gemeinden und Menschen.

  5. Langfristige Auswirkungen: Auch über Jahrzehnte hinweg bleiben die Auswirkungen der Tschernobyl-Katastrophe spürbar. Die Region um das Kernkraftwerk bleibt weiterhin kontaminiert, und es sind umfangreiche Maßnahmen erforderlich, um die Strahlungsbelastung zu überwachen, die Umwelt zu reinigen und die Gesundheit der betroffenen Bevölkerung zu überwachen.

 

Reaktorunglück von Fukushima (Exkurs)

Das Reaktorunglück von Fukushima (Kleinstadt in der Nähe des Kraftwerks) in Japan, hat dazu geführt, dass viele Ortschaften in der Umgebung geräumt wurden. Viele Orte sind noch immer Geisterstädte.

Fukushima - Örtchen in Reaktornähe (Radioaktive Verseuchung der Umgebung - unbewohnbar)
Fukushima – Örtchen in Reaktornähe (Radioaktive Verseuchung der Umgebung – unbewohnbar)

 

Was bedeutet das im Detail?…

Die Reaktorkatastrophe in Fukushima am 11. März 2011 war eine der schwersten nuklearen Katastrophen der Geschichte und hatte weitreichende Folgen für die Umwelt, die öffentliche Gesundheit und die Gesellschaft. Hier sind einige der wichtigsten Auswirkungen.

 

Beispiele – Folgen des Unglücks in Fukushima!

  1. Freisetzung von radioaktivem Material: Nach einem starken Erdbeben und einem anschließenden Tsunami kam es im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi zu schweren Schäden an den Reaktoren und zur Freisetzung von radioaktivem Material in die Umwelt. Diese Freisetzung führte zu erhöhten Strahlenwerten in der Umgebung des Kraftwerks und in weiten Teilen Japans.

  2. Evakuierung und Umsiedlung: Aufgrund der erhöhten Strahlenbelastung wurden große Gebiete in der Nähe des Kraftwerks evakuiert, und die Bewohner wurden umgesiedelt. Die Evakuierung betraf Hunderttausende von Menschen und hatte erhebliche soziale, wirtschaftliche und psychologische Auswirkungen.

  3. Gesundheitliche Folgen: Obwohl die unmittelbaren Auswirkungen auf die Gesundheit der Bevölkerung durch die Strahlenbelastung begrenzt waren, gab es in den Jahren nach der Katastrophe eine erhöhte Besorgnis über die langfristigen gesundheitlichen Folgen, insbesondere in Bezug auf Krebs und genetische Schäden.

  4. Umweltverschmutzung: Die Freisetzung von radioaktivem Material führte zu einer langfristigen Kontamination von Böden, Gewässern und Nahrungsmitteln in der Umgebung des Kraftwerks. Dies hatte Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Produktion, die Fischerei und die Ökosysteme in der Region.

  5. Wirtschaftliche Folgen: Die Reaktorkatastrophe hatte erhebliche wirtschaftliche Auswirkungen, darunter Kosten für die Dekontamination, den Rückbau der beschädigten Anlagen und Entschädigungen für betroffene Gemeinden und Unternehmen. Sie führte auch zu einem Rückgang der öffentlichen Unterstützung für die Kernenergie und verstärkten Bemühungen um den Ausbau erneuerbarer Energien in Japan.

 

Atommüll – Entsorgung

Wohin eigentlich damit?…

Bis heute (2020) ist es der Bundesregierung nicht gelungen, ein sicheres Endlager für Atomabfälle zu bestimmen. Denn Niemand möchte über oder neben einer Langzeitgefahrenquelle leben geschweige denn seine Kinder aufziehen.

 

Das Übergangslager in Gorleben erfährt in der Bevölkerung auch keinen Rückhalt. Denn in der Vergangenheit ist mehrfach Grundwasser in den als sicher bezeichneten Salzstock (Lager) eingedrungen.

Atommüll - Gorleben (Wird aus dem Übergangslager doch ein Endlager?)
Atommüll – Gorleben (Wird aus dem Übergangslager doch ein Endlager?)

 

Merk’s dir!

Nicht selten werden schwach- bis mittelaktive Abfälle, wie sie in der Medizin (bspw. Röntgen) oder in anderen Bereiche (Messsonden) anfallen, in den Betrachtungen nicht berücksichtigt.

Du solltest jetzt zumindest wissen, dass Atomabfälle nicht allein von Kernkraftwerken produziert werden.

 

Atommüll – Lagerung: radioaktive Abfälle

Die radioaktiven Abfälle aus Kernkraftwerken werden wegen ihrer Radioaktivität mit besonderem Aufwand behandelt sowie deponiert. Der Aufwand ist im Vergleich zu anderen Primärenergieträgern sehr hoch.

Die Abfälle können in drei Aktivititätsgrade unterschieden werden:

  • schwachaktive Abfälle

sowie

  • mittelaktive Abfälle

sowie

  • hochaktive Abfälle.

 

Schwachaktive Abfälle (Atommüll)

Schwachaktive Abfälle kennzeichnet, dass der Anteil an radioaktiven Stoffe gering ist.

 

Schwachaktive Abfälle, auch als Atommüll bezeichnet, sind radioaktive Abfälle, die eine vergleichsweise niedrige Strahlungsintensität aufweisen und daher weniger gefährlich sind als hochaktive radioaktive Abfälle. Diese Abfälle entstehen in verschiedenen nuklearen Aktivitäten, einschließlich Kernkraftwerken, medizinischen Einrichtungen und Industrieanlagen.

Typischerweise handelt es sich bei schwachaktiven Abfällen um Materialien wie Kleidung, Werkzeuge, Handschuhe, Papier, Verpackungsmaterialien und geringfügig kontaminierte Ausrüstung, die während des Umgangs mit radioaktiven Substanzen verwendet wurden. Die Radioaktivität dieser Abfälle ist niedrig genug, dass sie in speziellen Abfallcontainern sicher gelagert und transportiert werden können.

Die endgültige Entsorgung von schwachaktiven Abfällen erfordert spezielle Deponien oder Lagerstätten, die so gestaltet sind, dass sie eine sichere Isolierung und langfristige Kontrolle der radioaktiven Materialien gewährleisten. Schwachaktive Abfälle werden in der Regel überwacht, um sicherzustellen, dass sie keine Gefahr für die Umwelt oder die menschliche Gesundheit darstellen.

 

Merk’s dir!

Sie bewahrt und transportiert man in einfachen Blechfässern ohne besondere Abschirmung.

 

Mittelaktive Abfälle (Atommüll)

Mittelaktive Abfälle kennzeichnet, dass eine gründliche Abschirmung bei der Handhabung und beim Transport notwendig ist.

 

Mittelaktive Abfälle, auch als Atommüll bezeichnet, sind radioaktive Abfälle, die eine höhere Strahlungsintensität aufweisen als schwachaktive Abfälle, jedoch weniger als hochaktive Abfälle. Diese Art von Abfällen entsteht vor allem in nuklearen Einrichtungen wie Kernkraftwerken, Forschungslaboren und medizinischen Einrichtungen.

Mittelaktive Abfälle können verschiedene Formen annehmen, einschließlich abgebrannter Brennelemente, kontaminierter Baustoffe, abgenutzter Ausrüstung und radioaktiver Chemikalien. Die Radioaktivität dieser Abfälle erfordert spezielle Maßnahmen zur Handhabung, Lagerung und Entsorgung, um die Sicherheit von Mensch und Umwelt zu gewährleisten.

Die endgültige Entsorgung von mittelaktiven Abfällen erfordert oft spezielle Lagerstätten oder Endlager, die so konstruiert sind, dass sie die radioaktiven Materialien über lange Zeiträume hinweg sicher einschließen können. Es ist wichtig, die langfristige Stabilität dieser Lagerstätten zu gewährleisten, um eine mögliche Freisetzung von Radioaktivität zu verhindern. Die genauen Anforderungen und Vorschriften zur Handhabung und Entsorgung von mittelaktiven Abfällen können von Land zu Land unterschiedlich sein.

Merk’s dir!

Die radioaktiven Zerfälle erzeugen bereits so viel Wärme (Zerfallswärme), dass dies bei der späteren Endlagerung zu berücksichtigen ist.

 

Hochaktive Abfälle (Atommüll)

Hochaktive Abfälle sind die abgebrannten Brennelemente selbst.  Die radioaktiven Spaltprodukte aus der Wiederaufbereitung der abgebrannten Brennelemente werden auch dieser Gruppe hinzugezählt.

 

Hochaktive Abfälle, auch als Atommüll oder hochradioaktiver Abfall bezeichnet, sind die gefährlichsten und radioaktivsten Abfälle, die in nuklearen Einrichtungen entstehen. Sie enthalten eine hohe Konzentration von radioaktiven Substanzen und sind äußerst gefährlich für Mensch und Umwelt.

Hochaktive Abfälle entstehen hauptsächlich in Kernkraftwerken als abgebrannte Brennelemente und werden auch in nuklearen Forschungseinrichtungen und in der Wiederaufarbeitung von Brennstäben erzeugt. Die Strahlung dieser Abfälle ist so intensiv, dass sie ohne Schutzmaßnahmen tödlich sein kann und über einen langen Zeitraum eine erhebliche Gefahr darstellt.

Die sichere Entsorgung von hochaktiven Abfällen ist eine der größten Herausforderungen in der nuklearen Industrie. Sie erfordert spezielle Behälter und Lagerstätten, die die Abfälle über viele Jahrtausende sicher einschließen und vor jeglichem Kontakt mit der Umwelt schützen. Aufgrund ihrer extremen Radioaktivität und Langzeitgefahr werden hochaktive Abfälle oft in tiefen geologischen Formationen gelagert, um die Sicherheit zu gewährleisten. Die Endlagerung von hochaktiven Abfällen ist ein hochkomplexer und langfristiger Prozess, der intensive Überwachung und Sicherheitsmaßnahmen erfordert.

 

Merk’s dir!

Bei hochaktiven Abfällen muss die Verpackung außer der Abschirmung auch die Abfuhr der beträchtlichen Zerfallswärme, z. B. durch Kühlrippen gewährleisten.

 

Radioaktive Abfälle – Lösungsansätze der Entsorgung

Die Entsorgung radioaktiver Abfälle ist eine komplexe und herausfordernde Aufgabe, die sorgfältige Planung, Technologieentwicklung und regulatorische Maßnahmen erfordert.

Beispiele für Lösungsansätze der Atommüll-Entsorgung!

Hier findest du einige Lösungsansätze für die Entsorgung radioaktiver Abfälle:

  1. Geologische Endlagerung: Ein verbreiteter Ansatz zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle ist die Einlagerung in tiefen geologischen Formationen, wie beispielsweise in Salzstöcken, Ton- oder Granitformationen. Diese geologischen Formationen bieten natürliche Barrieren gegen die Freisetzung von radioaktiven Substanzen und können die Sicherheit über lange Zeiträume gewährleisten.

  2. Oberflächenlagerung: Niedrig- und mittelradioaktive Abfälle können vorübergehend in oberirdischen Lagerstätten aufbewahrt werden, während geeignete Endlagerstandorte entwickelt werden. Diese Lagerstätten umfassen speziell entwickelte Anlagen, die die Abfälle sicher einschließen und vor Umwelteinflüssen schützen.

  3. Behandlung und Konditionierung: Bevor radioaktive Abfälle endgelagert werden, müssen sie häufig behandelt und konditioniert werden, um ihre Stabilität zu verbessern und die Freisetzung von radioaktiven Substanzen zu minimieren. Dies kann Prozesse wie Verdichtung, Immobilisierung in Glas oder Beton, und chemische Behandlungen umfassen.

  4. Recycling und Wiederverwendung: In einigen Fällen können radioaktive Materialien recycelt oder wiederverwendet werden, um ihre Menge zu reduzieren und Ressourcen zu sparen. Dies wird oft für schwach- und mittelradioaktive Abfälle angewendet, die eine geringere Gefahr darstellen.

  5. Forschung und Entwicklung neuer Technologien: Es werden laufend neue Technologien und Ansätze zur Entsorgung und Behandlung radioaktiver Abfälle erforscht und entwickelt, um effektivere und sicherere Lösungen zu finden. Dazu gehören Innovationen in den Bereichen Abfallmanagement, Materialwissenschaften und Umwelttechnik.

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem wir jetzt den Atommüll generell erklärt und die radioaktiven Abfälle unterschieden haben, werden wir im nächsten Kurstext das Thema Abwärme in Kraftwerken detailliert behandeln.

Was gibt es noch bei uns?

Optimaler Lernerfolg durch tausende Übungsaufgaben

 

Übungsbereich (Demo) - Lerne mit mehr als 4000 Übungsaufgaben für deine Prüfungen
Übungsbereich (Demo) – Lerne mit mehr als 4000 Übungsaufgaben für deine Prüfungen

 

Quizfrage 1

 

Quizfrage 2

 

“Wusstest du, dass unter jedem Kursabschnitt eine Vielzahl von verschiedenen interaktiven Übungsaufgaben bereitsteht, mit denen du deinen aktuellen Wissensstand überprüfen kannst?”  

Alle Technikerschulen im Überblick

Zum Verzeichnis der Technikerschulen (Alles Rund um die Schulen)
Zum Verzeichnis der Technikerschulen

 

Kennst du eigentlich schon unser großes Technikerschulen-Verzeichnis für alle Bundesländer mit allen wichtigen Informationen (Studiengänge, Kosten, Anschrift, Routenplaner, Social-Media) ? Nein? – Dann schau einfach mal hinein:   

Was ist Technikermathe?

Unser Dozent Jan erklärt es dir in nur 2 Minuten!

Oder direkt den > kostenlosen Probekurs < durchstöbern? – Hier findest du Auszüge aus jedem unserer Kurse!

Geballtes Wissen in derzeit 26 Kursen

Hat dir dieses Thema gefallen?Ja? – Dann schaue dir auch gleich die anderen Themen zu den Kursen 

WT3 (Werkstoffprüfung) und
TM1 (Technische Mechanik – Statik) an. 

Lerne nun erfolgreich mit unserem Onlinekurs Technische Mechanik 1
TM1 (Technische Mechanik)
Lerne nun erfolgreich mit unserem Onlinekurs Werkstofftechnik 3
WT3 (Werkstoffprüfung)

 

Perfekte Prüfungsvorbereitung für nur 14,90 EUR/Jahr pro Kurs

++ Günstiger geht’s nicht!! ++

 

 

Oder direkt Mitglied werden und Zugriff auf alle 26 Kurse  (inkl.  Webinare – Gemeinsames Lernen  + Unterlagen) sichern ab 7,40 EUR/Monat  ++ Besser geht’s nicht!! ++  

 

Social Media? - Sind wir dabei!

Kennst du eigentlich schon unseren YouTube-Channel? – Nein? – Dann schau super gerne vorbei:

Technikermathe auf Youtube 

Mehr Videos zu allen Themen des Ingenieurwesens auf Youtube

Immer auf dem neuesten Stand sein? – Ja? – Dann besuche uns doch auch auf

Technikermathe auf Instagram 

Sei immer auf dem neuesten Stand und besuche uns auf Instagram

Technikermathe auf Facebook

Sei immer auf dem neuesten Stand und besuche uns auf Facebook

Dein Technikermathe.de-Team

Zu unseren Kursen
Zu unseren Kursen