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Radioaktive Abfälle Blick in den Reaktorkern In Deutschland werden zwei Arten radioaktiver Abfälle unterschieden: Für die Behandlung der Abfallstoffe, den Transport und die Zwischenlagerung sind in Deutschland die Abfallverursacher, das heißt bei Abfällen aus Kernkraftwerken die Energieversorgungsunternehmen, verantwortlich. Für die Endlagerung liegt die Verantwortung gemäß Atomgesetz bei der Bundesrepublik Deutschland. • wärmeentwickelnde Abfälle (hochradioaktiv) • Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung (schwach- und mittelradioaktiv) Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung sind beispielsweise Schutzkleidung, Filter, Reinigungsmittel oder auch kontaminierte Werkzeuge aus dem Betrieb der Anlagen sowie Rohre, Kabel oder auch ausgediente Anlagenteile wie z. B. Pumpen oder Rohrleitungen, die vor allem beim Rückbau anfallen. Zu den wärmeentwickelnden radioaktiven Abfällen zählen die abgebrannten Brennelemente der Kernkraftwerke sowie die radioaktiven Abfälle, die aus der Wiederaufarbeitung deutscher Brennelemente in Frankreich und England stammen. In Deutschland ist vorgesehen, alle radioaktiven Abfälle für immer in tiefe geologische Formationen (bis ca. 1.300 m Tiefe) einzulagern, um sie dauerhaft von der Biosphäre abzuschließen. Was passiert mit den Abfällen? Bevor Abfälle in einem Endlager eingelagert werden können, müssen sie behandelt und endlagergerecht verpackt werden. Hierbei steht insbesondere die Volumenreduzierung im Vordergrund. Die Behandlung der Abfälle hängt in starkem Maße von ihrer Radioaktivität und von der Form ab, in der sie vorliegen. Schwach und mittelradioaktive Stoffe, die in fester Form vorliegen, werden zunächst gepresst, damit sie möglichst wenig Platz benötigen, und anschließend in Stahlfässern verpackt. Bei Flüssigkeiten trennt man die radioaktiven Stoffe durch Verdampfen, Fällen oder Filtern von der nicht aktiven Flüssigkeit ab und verfestigt die Rückstände in Bitumen oder Zement. Sie werden ebenfalls in Stahlfässern eingeschlossen. Jährlich werden in einem Druckwasser-Kernkraftwerk ungefähr 40 Brennelemente mit einem Gesamtgewicht von ca. 20 Tonnen ausgetauscht. Die abgebrannten Brennelemente lagern zunächst einige Jahre im Abklingbecken des Kraftwerks, bis ihre Radioaktivität und Wärmeproduktion so weit abgeklungen sind, dass sie in Zwischenlagerbehälter verpackt werden können. Bis 2005 kam ein Teil der abgebrannten Brennelemente aus Deutschland zur Wiederaufarbeitung, die gesetzlich vorgesehen war, in spezielle Anlagen nach Frankreich und Großbritannien. In einem komplizierten Verfahren wurden Plutonium und Uran abgetrennt, um sie zu neuen Brennelementen zu verarbeiten. Die übrigen, nicht wieder verwertbaren Spaltprodukte aus den abgebrannten Brennelementen werden in einer Borsilikatglasschmelze eingeschlossen und in Behälter aus Edelstahl gefüllt. Deutschland ist zur Rücknahme der bei der Wiederaufarbeitung entstandenen radioaktiven Abfälle verpflichtet. Die Abfälle wurden zu einem großen Teil bereits nach Deutschland zurückgebracht beziehungsweise werden in den nächsten Jahren noch nach Deutschland zurückgeführt. Transpor- Zeitbild Wissen 16
Schutzplatte te in die Wiederaufarbeitung sind seit dem 1. Juli 2005 verboten. Seither lagern alle abgebrannten Brennelemente bis zu ihrer Endlagerung in eigens errichteten Zwischenlagern an den Standorten der einzelnen Kernkraftwerke. Die CASTOR-Behälter Für den Transport und die langjährige Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und hochradioaktiven Abfällen werden in Deutschland hauptsächlich sogenannte CASTOR-Behälter verwendet. Es gibt hiervon unterschiedliche Bauformen, je nachdem für welche Art von Brennelementen oder Abfällen. Ein aktueller CASTOR- Behälter für bestrahlte Brennelemente ist an die 6 Meter lang, hat einen Durchmesser von etwa 2,5 Meter, eine Wandstärke von 40 cm und ein Leergewicht von rund 100 Tonnen. Sein Behälterkörper ist aus Gusseisen mit Kugelgraphit hergestellt, einem speziellen Material, das über eine extrem hohe Festigkeit und Zähigkeit verfügt. Der Behälter schirmt die Gamma- und Neutronenstrahlung weitgehend ab. Die Anforderungen an einen Transportbehälter sind in Bezug auf mechanische Stabilität, Dichtheit und Temperaturfestigkeit sehr hoch. Behälter, wie sie für abgebrannte Brennelemente eingesetzt werden, müssen gemäß international gültigen Gefahrgutbestimmungen folgende Prüfungen bestehen, ohne undicht zu werden: Sekundärdeckel Primärdeckel Abschirmungselemente Tragekorb mir Einzelbehältern für strahlende Glaszylinder oder Brennelemente Behälterkörper aus besonders dickem und stabilem Gusseisen Kühlrippen Tragzapfen Quelle: GNS • Freier Fall des Behälters aus 9 m Höhe auf ein unnachgiebiges Fundament. • Freier Fall des Behälters aus 1 m Höhe auf einen Stahldorn mit einem Durchmesser von 15 cm und einer Höhe von mindestens 20 cm. • Feuertest von 30 Minuten bei mindestens 800 °C. • Eintauchen des Behälters in Wasser für 15 Stunden bei einer Wassertiefe von 15 m oder bei Zulassung für besonders große Gesamtaktivität für 1 Stunde bei einer Wassertiefe von 200 m. Umstrittene Transporte Verladen eines CASTOR-Behälters Als „Castortransporte“ mit Güterzügen und Schwerlasttransportern sind die zwischen 1996 und 2011 durchgeführten Rückführungstransporte von hochradioaktiven Wiederaufarbeitungsabfällen aus Frankreich ins Zwischenlager in Gorleben bekannt geworden. Gorleben ist die einzige Anlage in Deutschland, die über eine Genehmigung verfügt, hochradioaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung deutscher Brennelemente aufzunehmen. Diese Transporte wurden von einem großen Polizeiaufgebot begleitet. Kernkraftgegner nahmen sie zum Anlass, um beispielsweise mit Kundgebungen und Sitzblockaden, an denen sich bis zu mehrere tausend Menschen beteiligten, gegen die Transporte selbst, aber auch gegen die Nutzung der Kernenergie insgesamt zu demonstrieren. Der letzte Transport mit hochradioaktiven Wiederaufarbeitungsabfällen aus Frankreich hat 2011 stattgefunden. Weitere Transporte aus England (hochradioaktiv) und Frankreich (mittelradioaktiv) sind nicht vor 2015 geplant. 17 Zeitbild Wissen
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