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 Katografierung möglicher Endlager stößt auf massive Kritik.
Besonders hier macht es Sinn, dass wir diese nach ihrem Grad an Radioaktivität unterteilen.
Geringe radioaktive Abfälle, wie sie in der Messtechnik oder in der Medizin auftreten, werden nicht näher betrachtet.
Atommüll – Einstellung der Bevölkerung zu Radioaktivität
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 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.
Das Reaktorunglück von Tschernobyl (Reaktorbereich mit Mantel) in der Ukraine hat dazu geführt, dass noch heute übernatürliche Radioaktivität in bayrischen Wäldern nachgewiesen werden kann.
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.
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.
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.
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.
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.
Bei hochaktiven Abfällen muss die Verpackung außer der Abschirmung auch die Abfuhr der beträchtlichen Zerfallswärme, z. B. durch Kühlrippen gewährleisten.
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.
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