Facharbeit über Radioaktiver Abfall

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Radioaktiver Abfall 

1. Einleitung

Weltweit werden in 26 verschiedenen Ländern über 400 Atomkraftwerke betrieben, allein in Europa sind es 211, dabei fällt eine Unmenge an radioaktivem Müll an. Aber nicht nur in Atomkraftwerken fällt radioaktiver Abfall an, sondern auch in der Wissenschaft, der Technik und im medizinischem Bereich.

Doch keiner will ihn haben, den Atommüll. Hochradioaktive Abfälle strahlen für viele Millionen Jahre. Auf der ganzen Welt hat man bisher kein sicheres Endlager gefunden, das für solche Abfälle geeignet wäre. Da diese Problematik jeden von uns betrifft, sorgen wir uns um unsere Zukunft und haben uns von daher mit dieser Thematik beschäftigt.

2. Was ist radioaktiver Abfall?

Radioaktive Abfälle sind radioaktive Materialien, welche nicht mehr nutzbar sind und
darum entsorgt werden sollten. Als radioaktiv werden die chemischen Elemente bezeichnet, welche unter Aussendung einer Strahlung zerfallen.

3. Herkunft

In den letzten Jahren ist laut Angaben der World Nuclear Association durchschnittlich etwa 12000 Tonnen hochradioaktiver Abfall pro Jahr entstanden. Radioaktive Abfälle ent­stehen
in verschiedensten Bereichen:

Energieerzeugung
– Atomkraftwerk
– Betriebsabfälle ( Anlagenteile, Filter,
Reinigungsmittel, Schutzkleidung)
– Brennstoffproduktion (Bergbau, Herstellung)
– Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente
– Stilllegungsabfälle (Kraftwerke und Anlagen)
Forschungseinrichtungen (Forschungsreaktoren etc.)
Industriebetriebe
Medizin
Kernwaffen

4. Arten radioaktiver Abfälle

Radioaktiver Abfall wird in verschiedene Strahlungsklassen eingeteilt. Man unterscheidet zwischen hochradioaktiven, mittelradioaktiven und schwachradioaktiven Abfällen.

Hochradioaktive Abfälle >10^14 Bq pro m³
Mittelradioaktive Abfälle 10^10 bis 10^14 Bq pro m³
Schwachradioaktive Abfälle <1011 Bq pro m³

Dies ist nicht die vollständige Klassifikation, aber sie veranschaulicht die oft komplexe Einstufung verschiedenster Länder.

Schwach und- mittelradioaktive Abfälle, welche besonders in Medizin und Technik anfallen, werden nach Bedarf weiter bearbeitet und in eine Form gebracht, in welcher man sie gut lagern kann. Die häufigsten Bearbeitungsprozesse sind hierbei: kompaktieren, verbrennen, schmelzen, einbinden in Zement oder Bitumen (“einteeren”). Danach werden sie in die typischen gelben Stahlfässer verschlossen. Die Fässer bestehen aus Stahl und haben ein Volumen von 200 Liter, sie sind nicht gegen Korrosion geschützt. Diese Abfälle müssen rund 100 Jahre gelagert werden, bis das natürliche Niveau der Radioaktivität abgeklungen ist.
Die Nachbearbeitung hochradioaktiver Abfälle ist einiges komplexer und kostenintensiver. Hochradioaktive Abfälle entstehen in Deutschland nur in Atomkraftwerken durch die dort verbrauchten Brennelemente. Ein Großteil der verbrauchten Brennelemente wird wieder aufbereitet.
Obwohl in Deutschland nur 10% von dem gesamten radioaktiven Abfall hochradioaktiver Abfall ist, enthält er 99% der Radioaktivität. Noch nach über zehn Jahren im Abklingbecken im Atomkraftwerk haben die Brennelemente immer noch eine hohe Temperatur, können aber schon transportiert werden.
Aufgrund der hohen Temperatur werden sie in Glasblöcken verschmolzen und in sogenannten Castor-Behälter verpackt. Castor ist eine Abkürzung für »Cask for Storage and Transport of Radioactive Materials», also überstezt »Behälter für die Lagerung und den Transport radioaktiven Materials». Die Behälter haben ein hohen Sicherheitstandart. Die Castoren sind etwa 6 m lang und haben einen Durchmesser von rund 2,50 m, wobei die Wand 45 cm dick ist. Im beladenen Zustand wiegen sie rund 120 Tonnen. Hauptbestandteil der Castor-Behälter ist Gusseisen mit Kugelgraphit. Er kann jeweils maximal 24 Brennelemente aufnehmen. In Simulationen hat der Behälter folgende Tests erfolgreich bestanden:

Aufprall aus 9 m Höhe auf ein unnachgiebiges, mit Stahl verstärktes Beton Fundament
Aufprall aus 1 m Höhe auf einen 15 cm dicken Stahldorn
Feuer (30 Minuten bei 800 °C)
Druck von 20 m Wassertiefe über acht Stunden
Druck von 200 m Wassertiefe über eine Stunde

Gegner kritisieren oft zu Recht die nur mangelnden realen Tests und die schwachen Anforderungen an den Behälter. Zudem weiß man nicht, wie lange sie dicht halten, da Castor-Behälter noch nicht lange in Verwendung sind. Regelmäßige Transporte der Behälter lösen oft Demonstrationen und Schlagzeilen in den Medien aus. Die Transporte stellen für die Polizei, welche für die Sicherheit zu sorgen haben, Großeinsätze dar und sind durch neue Herausforderungen, wie z.B. die drohende Gefahr von Terrorangriffen, zu einem noch komplexeren Sicherheitsrisiko geworden.

5. Lagerung

Als man 1966 das erste kommerzielle Kernkraftwerk in der DDR in Betrieb nahm, war
man sich dem Atommüll-Problem schon bewusst. Schon damals wurde genauso erfolglos wie heute nach einem Endlager gesucht. Vergleichen kann man diese Situation in etwa, wie wenn ein Flugzeug im Blindflug starten würde.
Trotzdem waren schon damals die “Vorteile” für die Investoren lukrativ und die “Nachteile” wurden ausser Acht gelassen.
So sucht man nun bereits seit über fünf Dekaden verzweifelt nach einem Endlager, wobei aber die Suche nach einem Endlager von Anfang an eigentlich zum Scheitern verurteilt war bzw., ist. Wie kann man etwa das Spaltungsprodukt Technitum 99, welches eine Halbwertzeit von 211.000 Jahren besitzt, über so einen langen Zeitraum sicher lagern?

Trotzdem man sich der ungeklärten Problematik der Atomenergie bewusst ist, sind momentan nach wie vor 448 Reaktorblöcke weltweit in Betrieb, welche jährlich über 12000 Tonnen hochradioaktiven Müll produzieren.

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Noahlr

17 Jahre, Geht auf das Gymnasium in Überlingen

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