Freitag, 19. August 2022

Archiv


Schnell-Schredder für Atommüll

Physik. - Mitte der 90er Jahre trat der italienische Nobelpreisträger Carlo Rubbia mit einer ungewöhnlichen Idee an die Öffentlichkeit: Er präsentierte das Konzept einer Maschine, die langlebigen Atommüll gleichsam klein mahlt und in weniger gefährliche Substanzen verwandelt - Stoffe, die statt nach Jahrmillionen bereits in Jahrzehnten zerstrahlen. Damals meinte Rubbia, man könne innerhalb von fünf Jahren einen Prototypen bauen.

Von Frank Grotelüschen | 06.07.2004

    Wir erzeugen einen Strahl aus schnellen Wasserstoffkernen und schießen sie auf eine Zielscheibe, die zum Beispiel aus Blei besteht. Die Wasserstoffkerne bringen das Blei dazu, Neutronen abzuspalten. Und zwar erzeugt jeder Wasserstoffkern rund 30 schnelle Neutronen. Mit diesen Neutronen bestrahlen wir dann langlebigen nuklearen Abfall, Plutonium etwa. Und die Neutronen sind wie schnelle Projektile, die das Plutonium spalten.

    Neutronen als Spaltwerkzeug für Atommüll. Das ist in Kurzform die Idee, die Carlo Rubbia in den 90ern ins Gespräch brachte. Neutronen gibt es natürlich in jedem Reaktor. Sie sind ja schließlich die Teilchen, die die atomare Kettenreaktion aufrechterhalten und damit den Meiler überhaupt brennen lassen. Nur: Im Laufe der Zeit bildet sich in jedem Brennelement Atommüll. Dieser Atommüll vergiftet das Brennelement, sodass die Neutronen die Kettenreaktion nicht mehr aufrechterhalten können. Die Folge: Das Brennelement muss ausgetauscht werden, und zwar mitsamt dem langlebigen Atommüll. Würde man nun dem Reaktor mit einem Beschleuniger zusätzliche Neutronen zuführen, so könnten die Brennelemente deutlich länger im Meiler bleiben - und zwar solange, bis die langlebigen Bestandteile des Atommülls verbrannt wären.

    Die Zeiten, in der dieser Müll gefährlich ist, in denen er strahlt, kann man erheblich reduzieren. Sodass man in Größenordnungen von einigen Generationen landet, statt Millionen Jahre.

    ... sagt Karl-Heinz Schmidt von der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt, kurz GSI. Transmutationsanlage oder schlicht Kernmühle - so nennt sich das Konzept, bei dem ein an den Reaktor angebauter Beschleuniger den Atommüll entschärft. Doch was ist aus den ehrgeizigen Plänen von Carlo Rubbia geworden? Nun, ein funktionstüchtiger Prototyp steht noch nicht. Zumindest aber wurden die wissenschaftlichen Grundlagen weiter erforscht, und zwar auf Betreiben der Europäischen Union.

    Da wurden die grundlegenden Fragen zum großen Teil geklärt, die von der wissenschaftlichen Seite noch im Wege standen. Und jetzt ist geplant, eine erste Demonstrations-Facility zu bauen: einen Reaktor mit einem Beschleuniger gekoppelt. Das ist unter Leitung von Herrn Rubbia in Italien. Es wird ein bestehender Reaktor in dem Forschungszentrum Casaccia nahe Rom dazu benutzt und umgebaut.

    "Trade", so heißt die noch recht kleine Anlage mit einem Kreisbeschleuniger, der nur ein paar Meter misst, und der in vier Jahren loslegen soll. Für eine richtige Kernmühle aber wäre ein viel größerer Beschleuniger nötig. Und auch der ist schon angedacht, und zwar in Belgien.

    Das ist der Reaktor Myrra in Geel. Der wird von der Europäischen Union betrieben. Der geht schon einen Faktor 100 größer in der Leistung. Also es geht Schritt für Schritt.

    Damit ist klar: In diesem Jahrzehnt wird’s nichts mehr mit der Kernmühle. Ob sie überhaupt kommt, hängt weniger von der Technik ab als vielmehr vom Preis. Immerhin dürfte ein geeigneter Beschleuniger einen zwei- bis dreistelligen Millionenbetrag verschlingen. Karl-Heinz Schmidt:

    Es ist eine Frage, wie viel die Gesellschaft dazu zu investieren bereit ist. Man könnte sich aber in Zukunft denken, dass eine Reihe von herkömmlichen Reaktoren weiter betrieben wird. Und dass man die Abfälle aus diesen Reaktoren in solch einem beschleunigergestützten System behandelt und damit die Abfallfrage wesentlich entschärft.

    Nicht zuletzt könnte die Kernmühle zum Gegenstand hitziger politischer Diskussionen werden. Immerhin würde sie das leidige Problem der Atommüll-Endlagerung entschärfen oder sogar beseitigen. Das könnte die Kernkraft durchaus wieder salonfähig machen - was natürlich nicht jeder politischen Kraft genehm sein dürfte.