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StartseiteForschung aktuellMobile Radioaktivität24.01.2012

Mobile Radioaktivität

In Fukushima könnte auch Uran in die Umwelt gelang sein

Umwelt.- Als Folge des Kraftwerkunglücks von Fukushima wurde kontaminiertes Kühlwasser ins Meer gespült. Bislang gingen Experten davon aus, dass vor allem kurzlebige Radionuklide wie Jod und Cäsium in den Pazifik gelangten. Eine neue Analyse legt nun aber nahe, dass die Notkühlung mit Meerwasser auch Uran freigesetzt haben könnte.

Von Dagmar Röhrlich

Bei Kontakt mit Salzwasser reagieren Brennelemente offenbar anders als mit Süßwasser.    (picture alliance / dpa)
Bei Kontakt mit Salzwasser reagieren Brennelemente offenbar anders als mit Süßwasser. (picture alliance / dpa)

Als am 11. März 2011 der Tsunami das Kernkraftwerk von Fukushima traf, zerstörte er fatalerweise auch die Notkühlung:

"Ohne Kühlung stieg die Hitze, was noch an Wasser da war, verdampfte. Die Brennelemente lagen frei. Sie steckten in Hüllrohren, die aus einer besonderen Legierung bestehen, die bei hohen Temperaturen brennt. Durch chemische Reaktionen mit dem Wasserdampf wurde Wasserstoff freigesetzt, es kam zu Explosionen und zu Schäden an den Sicherheitsbehältern, was Wege in die Umwelt öffnete."

Alexandra Navrotsky von der University of California in Davis. Um die drei havarierten Reaktoren überhaupt irgendwie kühlen zu können, leiteten die Arbeiter große Mengen an Meerwasser ein. Durch die zerstörten Hüllrohre gelangte das Wasser an das Uran der Brennelemente. Beim Kontakt Wasser-Uran entstanden im hohen Strahlungsfeld im Reaktor besondere Uran-Verbindungen, die den fußballförmigen Kohlenstoffmolekülen gleichen, die man Fullerene nennt:

"Weil es aber salziges Meerwasser war, das in den Reaktor geleitet wurde, steckten damit auch Mengen an Natrium darin. Wir fragten uns, wie sich dieses Natrium auf die Uran-Fullerene auswirkt, die sich an der Brennelementoberfläche bilden. Löst es sie ab, so dass Wasser den darunter liegenden Brennstoff weiter angreifen kann? Also haben wir thermodynamische Berechnungen angestellt. Heraus kam, dass genau das passiert und dass dieser Mechanismus die Korrosion bei Kontakt mit Meerwasser beschleunigen kann."
Das heißt: An den Brennelementen laufen beim Kontakt mit Salzwasser anscheinend andere Reaktionen ab als bei dem mit Süßwasser:

"Das jedenfalls legen die thermodynamischen Berechnungen nahe. Die Korrosion an der Oberfläche beschleunigt sich also, und die Uran-Fullerene, die entstehen, werden vom Notkühlwasser fortgeschleppt. Ein Teil dieser Fullerene wird sich zersetzen und sich in einer weniger reaktiven Form ablagern. Es dürfte sich ein Gleichgewicht einstellen, wie viel davon transportiert wird und wie reaktionsfähig die Produkte sind. Aber die Größenordnung dieser Prozesse lässt sich derzeit nicht bestimmen."

Ein Teil dieser Uran-Fullerene bleibe jedoch stabil, könne über weite Strecken transportiert und in die Umwelt gespült werden:

"Diese Reaktion könnte bedeuten, dass - anders als bislang gedacht - nicht nur die kurzlebigen Isotope wie Jod oder Cäsium ins Meerwasser gelangt sind, sondern auch Uran."

Allerdings ließe sich beim derzeitigen Forschungsstand weder abschätzen, wie schnell diese Reaktionen abliefen, noch welche Uranmengen ausgespült worden sein könnten. Das Ganze sollte man trotzdem bei den Analysen des Geschehens als zusätzlichen Faktor betrachten.

Sammelportal "Katastrophen in Japan"

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