Radioaktiver Abfall
Radioaktiver Abfall, auch als radioaktiver Müll oder Atommüll bezeichnet, ist dasjenige Material, das beim Betrieb von Kernkraftwerken sowie bei technischen Anwendungen von Radionukliden anfällt und das wegen der von ihm ausgehenden radioaktiven Strahlung über lange Zeiträume hinweg sicher gelagert werden muss.
Herkunft radioaktiver Abfälle
Radioaktive Abfälle entstehen überall dort, wo in der Technik mit radioaktiven Stoffen gearbeitet wird. Die wichtigsten Quellen für radioaktive Abfälle sind:
- Abgebrannte Brennelemente in Kernkraftwerken,
- Betriebsabfälle in Kernkraftwerken (z. B. Rückstände von der Reinigung des Kühlmittels, Filterschlamm, Ventile und Rohrleitungen aus dem Reaktorbereich),
- radioaktives Material aus stillgelegten Kernkraftwerken,
- Abfall bei der Wiederaufbereitung von Brennelementen,
- Rückstände und verbrauchte Strahlungsquellen aus Anwendungen von Radionukliden in Medizin und Technik,
- Radioaktive Abfälle aus Forschungseinrichtungen.
Die größten Erzeuger von Atommüll sind die Kernkraftwerke.
Arten und Mengen radioaktiver Abfälle
Beim radioaktiven Abfall wird nach der Aktivität des Materials unterschieden zwischen
- schwach radioaktivem Material,
- mittelaktivem Material und
- hochaktivem Material.
Insgesamt dürfte in Deutschland die Gesamtmenge radioaktiven Abfalls in jedem Jahr ca. betragen. Davon sind etwa 95% schwach radioaktiv und weniger als 1% hochaktiv.
Behandlung von radioaktivem Abfall
Die Behandlung radioaktiver Abfälle hängt in starkem Maße von ihrer Aktivität und von der Form ab, in der die Stoffe vorliegen.
Schwach radioaktive und mittelaktive Stoffe, die in fester Form vorliegen, werden zunächst gepresst und damit auf ein möglichst kleines Volumen gebracht. Anschließend werden sie 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 Stahlfässer gebracht. Die Endlagerung erfolgt in Bergwerken.
Hochaktive Stoffe werden mit glasbildenden Stoffen gemischt und aus dieser Mischung Glasblöcke geschmolzen. Glas wählt man wegen seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften. Zusätzlich mit Edelstahl umkleidet werden die Stoffe dann endgelagert. Das Verfahren ist so gewählt, dass nach heutigen Erkenntnissen diese hochaktiven Stoffe mehr als 1 000 Jahre sicher eingeschlossen bleiben.
Lagerstätten in Deutschland
Am sichersten lassen sich radioaktive Abfälle in ehemaligen Bergwerken und insbesondere in Salzbergwerken (Salzlagerstätten, Salzstöcken) lagern. Gründe dafür sind:
- Nach heutigen Erkenntnissen weisen Salzlagerstätten eine besonders hohe geologische Stabilität auf, verändern sich also über lange Zeiträume hinweg nicht.
- In Salzstöcken lassen sich gut Hohlräume anlegen, die über eine lange Zeit hinweg stabil sind.
- Salzlagerstätten stehen nicht mit dem Grundwasser in Verbindung. Damit kann bei einer Lagerung kein radioaktives Material ins Grundwasser gelangen.
- Steinsalz besitzt eine große Plastizität. Entstehende Spalte schließen sich von selbst wieder.
- Steinsalz verfügt über eine gute Wärmeleitfähigkeit. Damit kann die Wärme, die sich bei radioaktiven Abfällen bildet, gut abgeleitet werden.
- Es gibt in Deutschland genügend große Salzstöcke, die für ein Lager geeignet sind. So hat z. B. der Salzstock bei Gorleben in Niedersachsen ein Volumen von 80 Kubikkilometern.
Eine Lagerung von radioaktiven Abfällen erfolgt zumeist zeitweise erst einmal beim Erzeuger (Zwischenlagerung). Darüber hinaus erfolgte in den letzten Jahren eine Lagerung an folgenden Orten:
- Salzbergwerk Asse II bei Salzgitter (zugleich eine Anlage, in der eine sichere Endlagerung erforscht wird)
- Schacht Konrad bei Salzgitter (Niedersachsen)
- Endlager Morsleben (Sachsen-Anhalt)
- Zwischenlager und Endlager Gorleben (Niedersachsen).
Wiederaufbereitung - eine Möglichkeit der Verringerung des Atommülls
Abgebrannte Brennelemente enthalten noch etwa 0,8 % bis 1,0 % spaltbares Uran-235. Darüber hinaus sind zu etwa 94,5 % Uran-238, zu 1 % Plutonium und zu 3,5 % andere Spaltprodukte enthalten. Durch eine Wiederaufbereitung verbrauchter Brennelemente kann der radioaktive Abfall vermindert werden.
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