Die Probleme beim Kernkraftwerk Fukushima I

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Die Explosion im Kraftwerk Fukushima I, die ein Teil des Reaktorgebäudes zerstört hat. (Bild: Tagesschau.de)

Wir haben eine Neuauflage geschrieben:
Eine Zusammenfassung der Probleme bei Fukushima I

Der folgende Text ist also veraltet. Bitte beim Lesen berücksichtigen.

Nachtrag: Am Fuße des Artikels gibt’s ein paar Nachträge!

Die Kacke ist am Dampfen. Ziemlich übel sogar. Nach dem Erdbeben vor der Ostküste Japans kam es zu Problemen im Kernkraftwerk Fukushima I. Ein paar persönliche, vorläufige Einschätzungen zur Lage1, nachdem ich zusammen mit Andi schon die technischen Hintergründe bei Druck- und Siedewasserreaktoren abgedeckt habe:

Der Anfang

Nach dem Erdbeben sind 11 der 17 Kernkraftwerke in Japan — korrekterweise — automatisch abgeschaltet worden. Dabei wurden Steuerstäbe mit Neutronenabsorbern in die Kerne gefahren, so dass die Kettenreaktion gestoppt ist. Die Gefahr ist dadurch aber noch nicht gebannt, wegen der sogenannten Nachzerfallswärme muss weiter gekühlt werden.
Der Kühlkreislauf wird durch Pumpen aufrecht erhalten, die mit Strom versorgt werden müssen. Bei Fukushima I sind die Notstromaggregate mit dem eintreffenden Tsunami abgesoffen und Batterien sind eingesprungen.

Soweit alles eigentlich noch kein Problem. Die tauchten erst auf, als die vorhandenen Notstromaggregate nicht wieder ansprangen und später gelieferte Ersatzgeräte kein passendes Anschlusskabel hatten. Infolge dessen liefen die Batterien leer und der Kühlkreislauf wurde schließlich unterbrochen.
Auch die Ventile, die den Druck im Reaktorkern und Sicherheitsgebäude regeln, benötigen Strom, so dass ich vermute, dass hier auch nur noch abgewartet werden kann.

Die Kernschmelze

Steigt der Druck im Reaktor zu stark an, kann es zu Explosionen kommen. Eine davon hat man heute morgen sehen können, die betraf aber vermutlich nur das äußere Gebäude aufgrund eines Pumpsystems. Der Druckbehälter um den Reaktorkern, ein kräftiges Stahlgehäuse, ist vermutlich noch intakt, wenngleich es auch hier widersprüchliche Meldungen gibt.

Durch die ausgesetzte Kühlung heizt sich der Kern weiter auf und irgendwann schmelzen Tragestrukturen und Brennstoff — die Kernschmelze tritt ein. Nach ARD-Informationen ist dies bereits eingetroffen, die Regierung dementiert das aber. Gleichwohl räumt sie ein, dass die Schmelze wahrscheinlich ist.

Die nächsten Stunden sind entscheidend. Hat die Explosion große Mengen radioaktives Material freigesetzt? So wie es momentan aussieht nicht, auch der Druckbehälter, der den radioaktiven Kern enthält, scheint bislang stabil zu sein.
Was passiert, wenn es zur Kernschmelze kommt? Im günstigsten Fall bleibt sie im Druckbehälter. Das ist allerdings nicht sichergestellt. Wenn die Kühlkette langfristig unterbrochen bleibt, kann sie sich nach unten durchbrennen und Boden und Grundwasser verseuchen. Das ist zwar äußerst scheiße, aber lokal relativ begrenzt und somit relativ gut handhabbar.
Der schlimmere Fall ist eine weitere Explosion, die durch Überdruck oder sich entzündeten Wasserstoff hervorgerufen werden könnte. Diese Explosion kann dann nämlich große Mengen radioaktives Material in die Atmosphäre hinaus streuen, dass dann mit dem Wind fortgetragen wird und irgendwo großflächig verteilt als radioaktiver Fallout wieder runterkommt.

So wie Tschernobyl?

Die Ursachen sind sicherlich andere, auch der Ablauf der Katastrophe ist nur schwer vergleichbar. So kam es in Tschernobyl infolge von Ignorieren von Sicherheitsvorschriften und Bedienfehlern zu einer direkten Kernschmelze, ohne dass die Kettenreaktion gestoppt werden konnte. Der entstandene Klumpen hat also fröhlich weiter massiv Hitze produziert und die resultierende Explosion war enorm.

In Fukushima ist eine Kernschmelze zwar auch wahrscheinlich, allerdings nur durch Nachzerfallswärme. Dabei hat man mehr Vorlaufzeit und kann besser mit Notfallmaßnahmen reagieren: Gerade plant man, Meerwasser mit Bor zur Kühlung des Reaktors zu verwenden. Dass es zu einer Explosion mit Freisetzung von radioaktiven Material in die Atmosphäre kommt ist keine unbedingte Folge des Unfalls. Brennt sich die Kernschmelze nur nach unten durch, ist das Ausmaß längst nicht so katastrophal wie in Tschernobyl.
Sollte es doch zur Explosion kommen, ist die geografische Lage günstiger. Das Kraftwerk liegt am Pazifik und hat nach aktueller Windrichtung kaum betroffene Landfläche2, sodass der Fallout nur wenig besiedelte Gebiete treffen würde.

Ich vermute also, dass die Schadwirkung in Japan nicht Tschernobyl erreichen wird. Ausgeschlossen ist es aber nicht – und toll schon gar nicht. Weil die direkte Umgebung so oder so Folgen davontragen wird. Tragisches Detail am Rande: Fukushima I sollte in einem Monat nach 40 Jahren Betriebsdauer abgeschaltet werden.

Weitere Informationen

– Technische Hintergründe, wie so ein Kraftwerk wie in Fukushima überhaupt funktioniert und was da so im Detail bei einem Unfall passiert, haben wir in einem anderen Artikel zusammengefasst: Dampf im Kessel: Druck- und Siedewasserreaktoren.
– Jörg sammelt bei sich im Blog interessante und qualitativ gute Links, die einem helfen, sich ein eigenes Bild abseits von Panikmache zu erstellen.
– Die Live-Berichterstattung von Al-Jazeera ist wieder sehr gut, auch der japanische Sender NHK World liefert zügig Informationen.

Nachtrag (Sonntag, 13. März)
24 Stunden sind ins Land gegangen, seitdem dieser Artikel geschrieben wurde. Viel ist passiert. Aber eines ist gleich geblieben: die verwirrende Nachrichtenlage aus Japan heraus. Aktuelle Informationen entnehmt ihr am besten den Tickern, die überall im Netz zu finden sind. Spiegel Online, Al Jazeera — oder in den Spezialsendungen im TV. Ein besonderer Hinweis weiterhin auf Jörgs Sammelposting, wo er immernoch gute Links zusammenführt.

Wir wollen hier ein paar Fragen besprechen, die in den Kommentaren auftauchten und auch ein kurzes Update zur Lage geben.

  • Notstromaggregate und Energieversorgung: Warum fliegt das Militär nicht einfach mit ein paar Hubschraubern Notstromaggregate ein, schließt sie zur Wiederherstellung der Energieversorgung der Kühlkreisläufe an und verhindert so eine (weitere) Kernschmelze? Wir haben keine Ahnung! Wir können nur Mutmaßen: So einfach wie es klingt, ist das nicht. Man braucht viele Aggregate. Man setzt eine funktionierende Strominfrastruktur vor Ort (nach der Explosion!) voraus. Funktionieren die Kühlpumpen überhaupt noch?3 Wie nah kann man sich an den Reaktor heranwagen? Alles Fragen, für die wir hier keine Erklärungen haben.
  • Meerwasser zur Kühlung: Die japanische Regierung setzt momentan Meerwasser zur Kühlung des Reaktordruckbehälters ein. Das korrodiert die Kühlungsrohre, ist aber für den Moment egal. Ob die Kraftwerke allerdings später wieder aufgebaut werden, ist daher fraglich. Insgesamt scheint diese Aktion nicht im Notfallplan vorgesehen, sondern improvisiert zu sein.
  • Kernschmelze oder Nichtkernschmelze: Auch hier ändert die Regierung häufig ihre Aussage. Gerade ist der aktuelle Stand, dass man vermutet, es habe keine Kernschmelze gegeben. Wichtig: Sollte es trotzdem zu einer Kernschmelze gekommen sein, muss nicht unbedingt der gesamte Kern geschmolzen sein (auch eine Teilschmelze ist möglich) — darüber hinaus muss die Schmelze nicht zwangsweise aus dem stählernen Druckbehälter ausgetreten sein. Letzterer scheint noch intakt, bei der Explosion von Samstag ist vermutlich nur das umgebende Betongebäude zerstört worden.
    Eine hervorragende Animation dazu findet sich auf der Webseite der New York Times.
  • Radioaktivität in der Umgebung: Man liest davon, dass Caesium-137 und Iod-131 in der Nähe der Reaktoren gemessen wurde. Eine wahrscheinliche Erklärung des Ursprungs dieser Spaltprodukte ist der Druckablass am Samstag um eine Explosion des Reaktorkerns zu vermeiden. Dabei wird Dampf abgelassen, der beim Siedewasserreaktor im direkten Kontakt mit den Brennstäben stand und so eine geringe Kontamination aufweist. Die Strahlenbelastung ist höher als die natürliche, aber noch nicht besorgniserregend für die Umgebung. Insbesondere ist sie wesentlich geringer, als wenn der Kern selber in die Gegend verteilt worden wäre.
  • Zweiter Reaktorblock: Mittlerweile ist neben dem Reaktorblock 1 in Fukushima auch Reaktorblock 3 in einer kritischen Situation. Hier deutet sich momentan eine Wiederholung des gestrige Verlaufs beim Schwesterblock an.

Wir hoffen, dass die Maßnahmen der Japaner Erfolg haben und sich die Lage bald zum Positiven aufklärt.

Nachtrag (2), Sonntag, 13. März, 22:32 Uhr: Susi hat unten in einem Kommentar gut erklärt, woher der Wasserstoff für die Knallgasexplosion am Samstag morgen kam.

Nachtrag (3), Montag, 14. März, 13:22 Uhr: In den Kommentaren wurde bereits mehrfach die Frage gestellt, wie lange denn so ein abgeschalteter Reaktorkern noch gekühlt werden muss.
Zwar ist die Kettenreaktion gestoppt, aber andere Kernreaktionen finden weiter statt und produzieren Wärme. Ein genauer Zahlenwert ist dabei nicht gut zu machen, weil zu viele Faktoren reinspielen, die wir momentan einfach nicht kennen. Aktiv gekühlt (also z.B. mit Wasser) werden muss der Kern sicherlich die nächsten ein-zwei Jahre, danach muss weiterhin mit passiver Kühlung gearbeitet werden.
Als Vergleich: wenn ein Brennstab in einem AKW ausgebrannt, also zu schwach zur effektiven Stromproduktion ist, muss er noch 2-3 Jahre in einem Wasserbecken im AKW gelagert und gekühlt werden, obwohl die Kettenreaktion der Kernspaltung in diesem Moment gestoppt ist. Anschließend wird der Brennstoff in CASTOR-Behälter geschafft, die mit Kühllamellen für eine passive Kühlung sorgen. Auch darin ist’s dann noch 400-500°C heiß.

Nachtrag (4), Dienstag, 15. März, 14:26 Uhr: Heute Abend um 21 Uhr wird es im WDR eine Quarks-&-Co.-Sendung zu den Vorgängen in Fukushima geben. Ranga Yogeshwar ist normalerweise dafür bekannt, seriöse und gute Beiträge zu geben, daher ganz klare Empfehlung von unserer Seite aus.

Nachtrag (5), Mittwoch, 16. März, 15:00 Uhr: Wir haben einen Beitrag zum Thema Nachzerfallswärme geschrieben.

  1. Zu meinem Hintergrund: ich habe im Rahmen des Studiums das Nebenfach Reaktortechnik belegt. []
  2. Hier war vorher dieses Bild verlinkt, das aber anscheinend nicht so verlässlich ist. Danke David. []
  3. Die Explosion soll durch das Kühlsystem ausgelöst worden sein, nicht ausgeschlossen, dass es einfach am Arsch ist. []
Kurzlink
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461 Antworten auf Die Probleme beim Kernkraftwerk Fukushima I

  1. Tr sagt:
    #101

    Der Betreiber hat einen Graphen zur Strahlungsmonitoring veröffentlich.
    mir ist nicht klar welcher AKW das genau ist, von URL her müsste es der II. sein, aber der Zeitpunkt vom Peak liegt etwa beim I.

    http://www.tepco.co.jp/fukushima2-np/monitoring/images/mp1.gif

    hier die komplette webseite.
    http://www.tepco.co.jp/fukushima2-np/monitoring/monita2.html

    kann jemand japanisch? :)

  2. Konstantin sagt:
    #102

    Für die Gammaspektroskopie ist (soweit ich mich erinnere) keine besonders große Probe Nötig.
    Wir haben eine Tee-Probe (ca. 50g) türkischen Tees auf Strahlung untersucht.
    Die Messgeräte können prinzipiell einzelne Gamma-Quanten nachweisen. Aus der jeweils gemessenen Energie des Quants kann mann dann Rückschlüsse auf die Stoffe machen aus denen sie stammt.

    Das ist ähnlich wie bei der optischen Spektroskopie die man aus dem Physikunterricht kennt. Das weiße Licht wird in Regenbogenfarben aufgespaltet. Jede Farbe entspricht dabei einer bestimmten Energie. Verschiedene Stoffe setzen Ihr Licht aus verschiedenen Farben zusammen (z.B. erezugen warme oder kalte Leuchtstoffröhren ihr Licht aus unterschiedlichen Farben=Energien)
    Ganz ähnich lässt sich dann auch Gammastrahlung untersuchen.
    Wenn man nun verschiedene Energien nachgewiesen hat kann man nachschauen, welche Stoffe Strahlung mit diesen Energien aussenden.

    Die Strahlungsintensität interessiert mich hier eher am Rande. Da lässt sich aber mit einem einfachen Geigerzähler messen. Das ist das Ding, was im Film immer so lustig knattert.

  3. Andi sagt:
    #103


    Die Kommentare dieses Artikels werden moderiert.
    Kommentare mit an der Nase herbeigeführter Spekulation, primitiver Panikmache und Atomdebatten sowie alles, was uns zu weit vom Artikel weggeht, werden rigoros gelöscht.


    (Die Schriftgröße ist so groß gewählt, damit möglichst viele potenzielle Kommentatoren diesen Kommentar sehen. Die bisherigen Kommentatoren haben zu einer hervorragenden Diskussion beigetragen, so hätten wir das gerne weiterhin. Mit dem Beginn der Woche nehmen nur die (jetzt gelöschten) Quatschkommentare zu. Daher.)

  4. hilti sagt:
    #104

    Ich hab im Heise-Newsticker noch aufschlussreiche Links gefunden:

    Status des Reaktors. Demnach wird das Meerwasser in den Kern gepumpt. Kommt aus dem Blog von Barry Brook, Professor an der School of Earth and Environmental Sciences der Universität Adelaide.

  5. Tr sagt:
    #105

    @Konstantin:
    ok, ich hab an ein anderes Verfahren gedacht, wo wir die Strahlungsübergänge der Atomhüllen gemessen haben.
    Cs-137 und I-131 sind z.B. beta-Strahler, da könnte man auf Massenspektroskopie oder ähnliches zurückgreifen. Cs zerfällt in Ba-137 und den kann man über Gammastrahlung nachweisen.

    @hilti:
    gute übersicht

    zum Graphen oben,
    soweit ich es verstehe, haben die in der Spitze 0.100muGy/h etwa gleich 0.1muSv/h gemessen
    Wiki sagt: “Am 12. März kam es um 15:36 Uhr Ortszeit (7:36 Uhr MEZ) im Reaktorblock 1 zu einer Wasserstoff-Explosion”
    was zum Peak etwa passt

  6. zch sagt:
    #106

    Nochmal zu diesem Absatz:

    > Was passiert, wenn es zur Kernschmelze kommt? Im günstigsten Fall bleibt sie im
    > Druckbehälter. Das ist allerdings unwahrscheinlich, wenn die Kühlkette
    > langfristig unterbrochen bleibt, dann brennt sie sich einfach nach unten durch
    > und verseucht Boden und Grundwasser.

    Ich habe das bisher auch einfach als Tatsache hingenommen, dass sich bei einer Kernschmelze die heiße Schmelzmasse durch den Reaktorboden “hindurch-schmelzen” könnte… (Weil man das halt öfters so hört…)

    Aber seit der Lektüre der aktuellen Bewertung der Fukushima-Ereignisse durch den allem Anschein nach fachkundigen Dr. Ing. Klaus-Dieter Humpich…
    http://liberalesinstitut.wordpress.com/2011/03/14/fukushima-storfall-japan-ist-nicht-die-sowjetunion/
    …in welcher er u.a. schreibt, dass “Kernschmelzen, die sich in den Untergrund fressen” unrealistisch seien und man solche Szenarien Hollywood überlassen sollte, suche ich vergeblich nach wissenschaftliche Quellen die entweder die eine oder die andere Seite belegen.

    Im Wikipedia-Artikel “Kernschmelze” heißt es: “Im Endstadium könnte sich das flüssige Material durch den Reaktorbehälter und sämtliche Gebäudehüllen schmelzen”, jedoch ist dazu keine konkrete Quelle angegeben und die beiden allgemeinen Quellen am Ende des Artikels sind Anti-Atom-Aktivistenseiten, was die Neutralität meiner Meinung nach stark in Frage stellt.

    In der englischsprachigen Version des Artikels heißt es hingegen, dass es “nicht nachgewiesen” sei (“has not been determined”), inwieweit eine geschmolzene Masse durch ein Bauwerk durchschmelzen könne; dass bei der ThreeMileIsland-Kernschmelze der flüssige Kern trotz sechsstündigem Kontakt mit der relativ dünnen inneren Wand der Reaktordruckkammer diese NICHT durchschmelzen konnte; und dass ein Durchschmelzen bis zum Grundwasser bisher lediglich eine reine Spekulation sei (“some in the anti-nuclear movement speculate”).

    Ihr habt es jedoch so formuliert, als seid ihr euch relativ sicher dass ein solches Durchschmelzen nicht nur möglich, sondern sogar das wahrscheinliche Szenario ist.

    Wäre es euch möglich, die Quellen anzugeben, die euch zu dieser Einschätzung veranlassen?

    Danke… :-)

    —–
    PS: Bitte nicht falsch verstehen, ich will hier nicht verharmlosen, ich will nur wissen welche Behauptung jetzt richtig ist…

  7. Eng sagt:
    #108

    Im Gebäude 2 hat man mittlerweile eine Öffnung geschaffen damit der Wasserstoff entweichen kann ohne das Gebäude zu zerstören. (Quelle BMU)

  8. Susi sagt:
    #109

    @zch: Im Prinzip sind wir mit unseren Erkenntnissen auch schon soweit gekommen wie dieser Herr Humpich. Obwohl ich in Berlin etwa zur selben Zeit studiert habe ist er mir leider nicht persönlich bekannt. Deshalb kann ich nichts über ihn sagen.
    Bedenklich finde ich aber folgende Aussage:
    “Für Mensch und Tier sind diese Gase relativ ungefährlich, da sie nicht über die Nahrungskette aufgenommen werden können und sich ohnehin sehr schnell verdünnen.”
    Denn schließlich atmen wir doch oder?
    Bis auf die Idee der nicht vorhandenen Kernschmelze scheinen seine Aussagen aber ok zu sein.

  9. André sagt:
    #111

    @zch: Eine konkrete Quelle habe ich nicht, das ist Wissen aus der Vorlesung. Ich bin auch nach wie vor der Ansicht, dass eine ungekühlte Kernschmelze aufgrund ihrer hohen Temperaturen nicht einfach aufzufangen ist.
    Aber wie auch schon geschrieben gilt das nur für ganz ohne Kühlung. Wir haben aber mittlerweile Meerwasser, was das Schlimmste auffangen sollte.

    Ich sehe aber die Einsprüche und werde die Formulierung oben etwas entschärfen.

  10. Susi sagt:
    #112

    Ich hab mal Freund Google bemüht.
    Klaus-Dieter Humpich steht der sogenannten Atom-Lobby nahe, was seine Äußerungen sehr einseitig erscheinen läßt.
    Ich will hier keine Diskussion über Atomenergie an sich starten, das sollen andere machen, aber seine Argumente und auch seine Wortwahl im Blog sind meiner Meinung nicht neutral bis fragwürdig (Qualitätsmedien, selbsernannte Experten wohl zu den in den Medien aufgefahrenen Physikern usw.). Der Ton in diesem Blog ist eh etwas heftig, freie Meinungsäußerung läuft da nicht wirklich ab. Da ists hier schon besser.
    Aber jeder hat eben seine Meinung und das ist gut so.

    Kernschmelze ist laut Wikipedia wie folgt definiert (in der englischen wie auch der deutschen):
    “Als Kernschmelze bezeichnet man einen schweren Unfall in einem Kernreaktor, bei dem sich die Brennstäbe im Reaktorkern übermäßig erhitzen, schmelzen und gegebenenfalls ineinanderlaufen.”
    Von durchschmelzen steht da erstmal nix.
    Später kommen dann auch Beispiele für bestätigte Kernschmelzen, die allesamt aber schon recht lange her sind und meist aus der Anfangszeit der Kernkraftnutzung stammen.
    Und ehrlich gesagt bin ich froh, das wir nicht wissen ob das Zeug sich durchfrisst oder nicht. Weil es in dieser Form eben noch nicht passiert ist. Ist wohl besser so.

  11. Peter sagt:
    #113

    Ich denke, hier werden die Japaner bewusst von der Regierung ruhiggestellt.

    Fakt ist: 2 Reaktorgebäude sind explodiert, ob durch Dampfdruck oder Wasserstoff/Knallgas. Wobei ich dazu tendiere, dass die erste Explosion am Reaktor 1 eine Dampfdruckexplosion war (wegen der sichtbaren Druckwelle, vermutlich Turbine) und die zweite mit dem Feuerball vermutlich eine Knallgasexplosion.

    Ein SWR hat nur einen Wasserkreislauf. Wenn hier Wasserstoff oder Dampf austritt, hat man es entweder abgelassen oder es gibt ein Leck. Dampf geht für mich noch, aber bei der Bildung von Wasserstoff stellen sich mir die Nackenhaare auf.

    Da brauchts mal eine Menge Energie um aus Wasser Wasserstoff zu bilden.
    Und in Verbindung mit Zirkonium ist das eine exotherme Reaktion.

    Die Brennstäbe schliessen normalerweise den “Yellow Cake” als Pellets in gasdichtem Zirkonium-Stahl ein. Da mittlerweile radioaktives Cäsium und Strontium freigesetzt wurde, sind wohl die Ummantelungen der Brennstäbe beschädigt. Cäsium und Strontium sind Spaltprodukte vom Uran. Die reichern sich in den Brennstäben an.

    Diese Ummantelung der Brennstäbe aus “Zircaloy” hat einen Schmelzpunkt von ca. 1838 Grad Celsius.

    Das Problem mit der Kernschmelze ist eigentlich nicht das Uran 235. Durch den fehlenden Moderator Wasser werden die schnellen Neutronen nicht mehr abgebremst, die Kernspaltung durch langsame Neutronen ist gestoppt. Das Einleiten von Meerwasser kühlt und die Borsäure fängt die Neutronen ab.

    Dummerweise produzieren die angereicherten Spaltprodukte genug thermische Energie um die Brennstäbe oder die abgetropfte Schlacke am Boden des Reaktors weiter aufzuheizen.

    Im schlimmsten Fall liegen am Boden des Reaktors 20-30 Tonnen hocherhitzter
    Schlacke mit 1000-1500 Grad Celsius.

    Es ist für mich nur noch eine Frage der Zeit ,wie lange der Stahlboden des
    Reaktors das aushält.

    Mit wahnsinnig viel Glück bleibt der Mist in dem Topf.

    Und was passiert wohl wenn diese überhitzte Masse auf kaltes Grundwasser trifft? Eine kleine Dampfexplosion.

    EDIT Andi: Dieser Kommentar wurde um ein paar Zeilen bereinigt, die nicht unserer Kommentaretiquette entsprechen. Vieles des obigen wurde allerdings schon an anderer Stelle hier in der Diskussion vermutet und diskutiert, teils auch von erfahrenen Personen. Daher lasse ich den Teil des Kommentars stehen.

  12. Gustav sagt:
    #114

    Sollte es zu einem Durchschmelzen / Durchfressen der Lava kommen, wie umfangreich würde dann die Kontaminierung des Trink- und Meerwassers sein? Kann jemand von Ihnen soetwas abschätzen? (Sollten überhaupt Erfahrungswerte vorliegen oder Simulationen möglich sein…)

    (Nebenbei: Ausgezeichneter Blog, ausgezeichnete Diskussion. Danke.)

  13. Thomas sagt:
    #115

    Eine Frage, die ich bereits weiter oben gelesen habe, auf die ich aber noch keine Antwort gefunden habe: Kann die Nachzerfallswärme genutzt werden, um Strom zu erzeugen und einen Kühlkreislauf anzutreiben, um somit quasi eine negative Rückkopplung zu erzeugen?
    Wenn ja, dann deutet das doch darauf hin, dass das komplette Kühlsystem des Kraftwerks zerstört wurde, oder liege ich hier falsch?

  14. André sagt:
    #116

    @Gustav, @Tr: Vorsicht, Lava ist das Zeugs, das die Vulkane an die Oberfläche befördert haben. Wir reden hier besser von Kernschmelze.

    Zum Umfang der Kontamination: Tut mir leid, ich kann nur in der Theorie was dazu sagen: Durch die Strahlung wird nicht-radioaktives Material angeregt, ist danach also selber radioaktiv. Insgesamt hat man dann im Erdboden strahlendes Material, das durch Regen und Sickerung dann schließlich ins Grundwasser kommt. Im Grundwasser verteilt es sich und kommt irgendwann wieder an die Oberfläche.
    Ich bin kein Geologe und kenne mich mit der Gegend da auch nicht aus, daher kann ich nicht abschätzen, wie groß das Einzugsgebiet wäre.

    @Thomas: Theoretisch kann man sie nutzen, ja. Allerdings brauchst du, um Wärme überhaupt für irgendwas nutzen zu können, eine bestimmte Wärmemenge, so dass man Temperaturunterschiede hat, die groß genug sind.
    In der Anfangszeit nach dem Abschalten sind die aber sicherlich da. Wie gut sich aber etwas konstruieren lässt, dass dann die Nachzerfallswärme nutzt: keine Ahnung. Tut mir leid.

  15. ich sagt:
    #117

    Danke für diesen Artikel!

  16. Tr sagt:
    #118

    @Gustav: es gibt anscheinend weder aus Tschernobyl noch aus Three Mile Island irgendwelche Erfahrungswerte. evtl gibt es Studien zur Löslichkeit von Schadstoffen, aber vor allem weiß man zu wenig um belastbare Aussagen zu machen.

    @Thomas: es gibt wahrscheinlich mehrere Gründe, wieso das nicht geschiet. Durch das Erdbeben könnte(n) die Turbine(n) beschädigt sein, bewegliche Teile sind am anfälligsten fürs Rütteln und/oder Explosionen. Die Turbine bräuchte einen konstanten Arbeitsdruck, der ist sicher nicht mehr durch Restwärme aufrechtzuerhalten.
    Diese Rückkoplung wäre unter idealen Umständen sicher nützlich, ich denke es gibt aber zu großen Schaden.

  17. Tr sagt:
    #119

    @André: ok, hab die Wiki-Formulierung benutzt ;)

  18. Konstantin sagt:
    #120

    @Gustav Es gibt wie gesagt kaum Erfahrungswerte, daher ist eine Prognose schwer.

    Allerdings ist Japan – insbesondere die Hauptinsel Honshu auf der sich auch Fukushima befindet sehr bergig. Das führt dazu, dass vor allem in den Tälern und in der flacheren Küstenregion gesiedelt wird. Außerdem führt das zu sehr hohen Bevölkerungsdichten in den besiedelten Gebieten.

    Jedes Gebirge stellt eine Wasserscheide dar. Das bedeutet, dass Regen der auf der Westseite fällt westwärts abfließt, Regen auf der Ostseite fließt ostwärts ab. Entsprechendes gilt auch für das Grundwasser.
    Gelegentlich wird ein Gebirge von einem Fluss durchbrochen und das Wasser fließt dann von beiden Seiten über den Fluss ab. Letztlich fließt das Wasser aber immer ins Meer. Da das AKW Fukushima bereits an der Küste liegt dürfte der Einfluss auf das Grundwasser tatsächlich lokal durch die Bergkette begrenzt sein.
    Über die Strömungsverhältnisse parallel zur Küste kann ich allerdings auch nichts sagen – ich vermute aber, dass eine Grundwasserströmung richtung Ostküste vorherrscht.

    Bei einer denkbaren Kontamination würde das Grundwasser den Dreck also vermutlich in den Pazifik transportieren. Über die Strömungsverhältnisse östlich von Honshu kann ich aber gerade auch nichts aussagen. Auf jeden Fall wäre das Zeug dann im Pazifik und könnte dort tendenziell ziemlich gut verdünnt werden was ja die Gefährlichkeit eher senken würde.

  19. anna sagt:
    #121

    auch von mir einen großen Dank.
    Auch ich hab nur eine Frage und nichts inhaltliches beizutragen:
    Was ist den mit den Atomphysikern passiert, die am Freitag aus Japan und genau dieser Anlage evakuiert worden sind und nach Deutschland ausgeflogen? Können die nicht konkretere Daten geben?
    Und zweitens: wo genau ist denn nun das Meerwasser hineingepunmpt worden. In den Kern? Oder in den Behälter um den Kern? Oder ist das gar nicht sicher?

  20. Susi sagt:
    #122

    @Anna: Das waren Techniker, die von ihrer Firma beauftragt wurden irgendwelche Messverfahren zu qualifizieren (d.h. in etwa zu zeigen, das sie AKW-tauglich sind).
    Die wissen anscheinend auch nichts genaues. Ausserdem sind sie vermutlich verpflichtet die Dinge vertraulich zu behandeln (Firmengeheimnisse usw.)
    Mehr ist nicht bekannt.

    Laut Spiegel (Link s. weiter oben) ist das Wasser direkt über Feuerlöschzuleitungen in den Druckbehälter gepumpt worden damit die Brennstäbe wieder bedeckt sind.

  21. Andi sagt:
    #123

    @anna: Die Areva-Techniker haben mittlerweile Interviews gegeben. Ein fixes Googlen brachte diesen RP-Bericht zu Tage.

    @Weirdo Wisp: Es wurde bereits im Artikel erwähnt und auch ein Kommentar antwortete dir. Allerdings nicht in der Klarheit, daher hier noch mal: Deine Vorstellung ist nicht richtig. Moderator wird NICHT benötigt, um eine Kettenreaktion abzubremsen – er wird benötigt, um die Kettenreaktion überhaupt erst im Gang zu halten. Tatsächlich ist der Begriff etwas verwirrend gewählt.

    Zur Verstrahlung des Meerwasser können wir nur Vermutungen anstellen. Es scheint so, als würde es ‘kontaminiert’ wieder ins Meer geleitet werden. Wie stark das ist, ob das (dauerhaft) umweltschädigend ist – und wie das sich im Vergleich zur Alternative verhält; davon habe ich keine Ahnung. Allerdings ist die Alternative (Etwaige Explosion, Verseuchung besiedelter Landgebiete) eine, die andere Gefahren schnell in den Schatten stellt.

  22. Michi sagt:
    #124

    Schaue gerade NHK World, wo verschiedene Informationen gegeben werden. Am interessantesten scheint mir die Headline: “Breaking News – Blast heard at No.2 Reactor”

  23. Moritz sagt:
    #125

    Die Nachwärme des Kerns wird in Siedewasserreaktoren auch zum Antrieb von Notkühlpumpen benutzt. Man erinnere sich mal an die Anfangszeit unmittelbar nach dem Tsunami. Da hiess es die Kühlung läuft nur mit Batterien. Ein Kühlpumpe bewegt mehrere hundert Kilo Wasser pro Sekunde und speist je nach Reaktortyp auch mal gegen den vollen Reaktordruck (hier ~ 9 MPa) ein. Der Leistungshunger einer solchen Pumpe (ich schätze den mal auf etwa ein MW)lässt sich nicht (effektiv) mit Batterien decken, normalerweise besorgen das die Notstromdiesel, das sind Schiffsdiesel. Die Pumpen die da noch liefen und den Kern kühlten bezogen ihre Antriebsenergie natürlich über Dampfturbinen und damit aus der Nachwärme. Mit beliebig tiefem Dampfdruck/geringer Nachwärme kann man die allerdings nicht betreiben, irgendwann muss man dann doch auf elektrische Pumpen umsteigen.

  24. zch sagt:
    #126

    @André:

    > Durch die Strahlung wird nicht-radioaktives Material angeregt, ist danach also
    > selber radioaktiv.

    Echt?
    Durch ganz normale Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung kann nicht-radioaktives Material radioaktiv werden?
    Ich dachte, die Strahlung ionisiert nur, lässt aber die Atomkerne unverändert.

    Oder lieg’ ich jetzt völlig daneben?

  25. Andi sagt:
    #127

    @Moritz: Hast du eine Quelle dazu? Das würde mich interessieren.

  26. Michi sagt:
    #128

    OK, es scheint eine Explosion im Containment Vessel von Reaktorblock 2 gegeben zu haben – nach der hörbaren Explosion ist der Druck im Containment Vessel stark abgefallen. Shit. Quelle: NHK World – jetzt live

  27. Moritz sagt:
    #129

    Ich kenne diese Systeme aus beruflichen Gründen.
    Ansonsten
    http://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_water_reactor_safety_systems
    unter High Pressure Coolant Injection System

  28. zch sagt:
    #130

    @Moritz: Au backe. Sie haben auch angefangen, einen Teil des Personals zu evakuieren. Das hört sich nicht gut an.

  29. Christian sagt:
    #131

    Vielen Dank für den Betrag und die Kommentare. Hier gibt es endlich sinnvolle Informationen und Erklärungen die einem Nicht-Physiker helfen sich sachlich zu informieren.

  30. Michi sagt:
    #132

    Und es kommt noch schlimmer: In Block 4 brennt ein Wasserstofffeuer. Block 4 war wie Blöcke 5 und 6 schon vor dem Beben ausgeschaltet (seit wann?) – d.h. die Zerfallswärme war scheinbar genug, das Wasser zu verdampfen und die Reaktorstäbe freizulegen. Dieses Feuer (und/oder das undichte Containment in Block 2) hat zu einem deutlichen größerem Fallout geführt: Es wurden wohl um die 400 mSv (pro Stunde? oder insgesamt bei einem Ereignis?) gemessen (also rund 400 mal mehr als zuvor). Zusätzlich weht der Wind aus Nordosten – Richtung Tokio.

    Hoffe schwer, dass die das bald unter Kontrolle bekommen – die Evakuierung alles Personals (außer der Feuerwehr und denen, die das Meerwasser einleiten) macht das wohl aber nicht einfacher.

  31. Peter sagt:
    #133

    Habe gerade einen Link in Wiki gefunden:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_Fukushima_I

  32. Jürgen Frey sagt:
    #134

    kann es sein, dass sich die japanischen Reaktoren durch die automatische Notabschaltung selbst “enthauptet” haben? also ein Denkfehler im Notfall-Szenario !Soweit ich gesehen habe war die Hauptreaktorhalle mit den Stromgeneratoren weder durch das Beben noch durch den Tsunami schwerbeschädigt. Ein Herunterfahren der Reaktoren auf 1% Leistung hätte wohl ausgereicht um die Reaktorkühlung sicher zu stellen. Meines Wissens nach wurden nur die außerhalb gelegenen Notaggregate und die externe Stromzufuhr durch den Tsunami zerstört.
    Eine Kernschmelze mit 1% oder 0% Reaktor-Leistung macht ja keinen großen Unterschied mehr

  33. Susi sagt:
    #135

    Hab ich ja das Feuerwerk glatt verschlafen.
    Spass beiseite. Sieht nicht gut aus dort in Japan.
    Die Blöcke 4 bis 6 waren zu Wartungszwecken offline. Die anderen wohl auch gerade erst nach Wartung angefahren worden.
    Das kann heißen, das 4-6 noch nicht wieder neu mit frischen Brennstäben bestückt wurden. Kommt darauf an, wann sie hochgefahren werden sollten.
    Von Wasserstoffbrand hab ich noch nix gehört oder gelesen, kann auch was anderes gewesen sein.
    Allerdings liegt sicher ein Reaktor frei, da die Radioaktivität in der Umgebung jetzt steigt.
    Und es soll regnen oder schneien. Also nicht gut.

  34. Klaus sagt:
    #136

    Weiter oben gab es die Anmerkung:
    “Ich meine mich erinnern zu können, das in einem der letzten Sommer mal die Meldung rumging, es könne sein, das AKW abgeschaltet werden müssen, weil das Kühlwasser zu warm werde.”

    Hintergrund dazu: für die Kühlung wäre das Wasser nicht zu warm; es liegt an den Temperaturgrenzwerten für die Wiedereinleitung in den Fluß. Damit es für die Lebewesen im Wasser sozusagen nicht zu heiß wird. Dieses Problem haben viele Kraftwerke im Sommer, nicht nur AKWs.

  35. Friddi sagt:
    #137

    Verfolge die Diskussion hier mit. Ein japanisch-stämmiger Kollege hat bei Facebook folgenden Link gepostet:
    http://www.zamg.ac.at/aktuell/index.php?seite=1&artikel=ZAMG_2011-03-14GMT11%3A51

    Kann nicht sagen, ob das zu dem Fallout seriös ist usw. .

  36. Esra sagt:
    #138

    Frage: Wäre es nicht eine Idee, für solche Notfälle (Stromausfälle in Reaktoren) das Kühlwasser mit Dampfstrahlpumpen zu pumpen (wie man das früher bei vielen Dampflokomotiven gemacht hat)? Selbst durch die Restwärme sollte man genügend Dampfdruck zur Verfügung haben und wäre unabhängig von elektrischer Energie.

  37. André sagt:
    #139

    @Jürgen Frey: Das ist leider nicht so einfach möglich. Kernkraftwerke können nur in bestimmten Leistungsregionen sicher betrieben werden. Wird mit zu wenig Last gefahren, kann das schlimme Konsequenzen haben (das war ein Grund, warum es in Tschernobyl hochgegangen ist).

  38. Eng sagt:
    #140

    Es taucht immer wieder mal die Frage nach dem Kabel mit dem falschen Stecker auf.
    Deshalb möchte ich einmal mit einfachen Worten und hoffentlich verständlich auf die Elektro-Technik eingehen.
    Beispiel Rohrleitungsschieber: So ein Schieber wird mit einem Elektromotor geöffnet. Der bekommt einen Kabelanschluss mit 380 oder 500 Volt. Um den Schieber aber zu betätigen benötigt man die Auf/Zu Schalter und eine ganze Menge an Überwachungseinrichtungen (Schieberendstellung auf/zu, Laufzeitüberwachung usw.) Dazu benötigt man eine Steuerspannung, sagen wir mal 12 Volt, und eine ganze Menge Elektronik. Das alles wird verdrahtet in Schaltschränken und diese stehen wiederum in Schalträumen von erheblichen Dimensionen bei einer großen Anlage.
    Dringt in diesen Schalträumen Wasser ein dann hat sich das mit der Elektronik erledigt. Selbst wenn man es schafft den o.g. Schiebermotor mit Strom zu versorgen, kann man ihn nicht mehr über den normalen Ein/Aus Schalter betätigen.
    Wenn also die Schaltschränke zerstört sind nutzt auch ein Notstromaggregat nichts mehr – man kann es nirgendwo anschließen. Und das wird VERMUTLICH mit dem Kabelanschluss gemeint sein. Die Reparatur einer zerstörten Schaltanlage benötigt übrigens mehrere Tage bis Wochen.

    Das schlimmste an dieser VERMUTUNG ist, das bei fehlender Steuerspannung wahrscheinlich dann auch die Überwachungeinrichtungen wie Temperaturmessung, Druckmessung, Durchflussmessung, Kameras usw. nicht mehr zur Verfügung stehen. Der Steuerstand wäre also Blind. Man muss alles vor Ort überprüfen.

    Trotzdem besteht auch bei kompletten Stromausfall noch die Möglichkeit, Schieber und Pumpen zu betätigen. Mittels Federdruck oder Stickstoffblase können Schieber noch einmalig betätigt werden. Mit einem eigenen Aggregat versehen(vereinfachtes Stichwort: Motorsäge)kann man Schieber mehrmals betätigen und auch Pumpen am Laufen halten. Für Schieber gibt es dann auch noch das gute, alte Handrad – mit Problemen bei großen Dimensionen.

    Da in Fukushima die Kühlung über transportable Feuerwehrpumpen und über die Feuerlöschleitung erfolgt, und das alles mit einiger Verspätung, können also VERMUTLICH zumindest große Teile des gesamten Wasserkreislaufes nicht mehr betrieben werden.

    Und ich hoffe das der Steuerstand nicht wirklich Blind ist – und ich wünsche den Frauen und Männern viel Erfolg und alles Gute, die dann direkt vor Ort die Schieber betätigen müssen …

  39. Tr sagt:
    #141

    Ein Geigerzähler mit Daten online:
    http://park18.wakwak.com/~weather/geiger_index.html
    http://translate.google.com/translate?js=n&prev=_t&hl=en&ie=UTF-8&layout=2&eotf=1&sl=ja&tl=en&u=http%3A%2F%2Fpark18.wakwak.com%2F~weather%2Fgeiger_index.html

    Ohne auch nur ein japanisches Zeichen entschlüsseln zu können, gibt es Hinweise in lesbaren Zeichen auf den Zählertyp:
    1080cpm ( 1mR/hr の Co 60). Also vermutlich GM-10 auf Co60 geeicht.
    Demnach wäre 1CpM = 0,000926 Milli-Rem /Stunde = 0,00926 Mikro-Sievert/Stunde.

    Quelle:
    http://www.spiegelfechter.com/wordpress/5377/open-thread-anzeichen-auf-massive-zensur-der-messwerte-in-japan#comment-107110

    Das heißt heute um 12 Uhr (Zeitskala des Graphen) gab es ein Maximum bei 80 CpM also etwa 0.8 mSv/h beim Durchschnitt von etwa 0.2 mSv/h

  40. Michi sagt:
    #142

    Danke. Der “Gaigakounta” (wie es Google so schön übersetzt) befindet sich übrigens ca. 30 km westlich von Tokio.:

    http://maps.google.com/maps?ll=35.681841,139.430923&spn=0.460693,1.056747&z=11

  41. André sagt:
    #143

    Es wird leider noch viel schlimmer: 400 mSv/h wurden bei Block 3 gemessen, das ist schon im Bereich der messbaren Effekte auf den Körper. Zum Vergleich: man geht davon aus, dass 5-10 mSv pro Jahr die Grenze für »ungefährlich« sind.

    Nachtrag: Das es sich um 400 mSv/h handelt erfährt man hier (via Susi).

  42. Chefin sagt:
    #144

    Das mit den geflutenden Schaltschränken möchte nicht so stehen lassen. Ich entwickel Steuerungen für Produktionsmaschinen. Der 0815 Standardschrank von einem Markenhersteller ist IP67, das heist Wasserdicht bis 30m und Staubdicht. Die Kabeleinführungen solcher Schränke sind ebenfalls Wasserdicht. Kühlung ist bei Elektronik zwar nötig, wird aber in Bereichen wo man mit Wasser rechnen muss mittels Kühlaggregaten auf Kompressorbasis (Kühlschrank) und nicht mit Lüftern gemacht, da sonst die Dichtigkeit nicht mehr hinzubekommen ist.

    Kraftwerke aller Art müssen diese Dichtigkeit an der Elektrik nachweisen, nicht nur AKWs sondern jedes Kraftwerk. Wenn der Schaltschrank also nicht aus seiner Verankerung gerissen wird, funktioniert der auch unter Wasser weiter.

    Das ist auch keine extrem Technik, sondern inzwischen Ausgereift. Jeder Lebensmittelbetrieb hat seine Anlagen auf die Reinigung mit Hochdruckreinigern ausgelegt. Touchscreen in IP67 sind heute Stand der Dinge. Zu Deutsch: du kannst die Elektronik oder Elektrik solcher Anlagen nicht mit Wasser ausser Gefecht setzen, solange keine Schlamperei passiert ist.

    Was die Stecker angeht…da gibt es natürlich ne Menge Normungsunterschiede. Zum einen hat sich die technik in 30 Jahre weiter entwickelt und somit sind die Stecker auch nicht mehr die selben. In meiner Lehrzeit gabs zb die heutigen Drehstromstecker Typ CEE auf Bildern und gerade mal bei Messeneuheiten im Einsatz. Üblich waren da 2 andere Steckertypen. Einer der Typen ist komplett verboten und musste getauscht werden, der andere Typ geniest nur noch Bestandschutz, darf aber nicht mehr repariert werden.

    Jetzt kommt noch eine weitere Schwierigkeit dazu. Netzspannung in Japan ist 100/200V Einphasenstrom. Also auch mit 3 Leitern hat man kein Drehfeld wie bei uns. Industrie hingegen mit Drehstrommotoren haben durchaus ihr Drehfeld. Die Feuerwehr oder Katastrophenschutzausrüstung ist nun nicht unbedingt auf die Industrieanlagen ausgelegt. Zumal bei 100V ein 100KW-Motor 1000A zieht. Das bekommst du nicht mehr durch normale Kupferleitungen durch. 300qmm reichen so für 500A, eventuell bei freier Aderverlegung (Abwärme) auch 600A. 500qmm als Einzelader ist das größte was ohne Sonderbau verfügbar ist und reicht dann für 800A. Also wird hier keinesfalls ein 100V Netz im Einsatz sein, eher sowas richtung 1000V oder mehr. Und da muss dann adaptiert werden, da Stromaggregate diese Spannung so nicht bringen. Den es wird natürlich auch nicht mit 1000V Motoren und 100V Ventilen gearbeitet. Man bleibt dann bei einer Spannung für alles.

    Solche Anlagen haben rein überhaupt nichts mehr mit dem zu tun was man zuhause an Verkabelung und Schalttechnik hat und normale Katastrophenausrüstung für die Bevölkerung kann hier nicht benutzt werden.

  43. Eng sagt:
    #145

    @Chefin: IP67 = Schutz vor vorübergehender Überflutung. Ich habe keine Ahnung wie lange bei einem Tsunami “vorübergehend” ist. Außerdem ist es eine ältere Anlage, die Gummidichtungen der Türen werden also auch nicht mehr die Besten sein. Und in der Praxis sind natürlich bei Wartungs- und Reparaturarbeiten die Türen von Schaltschränken auch offen.
    Aber Du hast natürlich recht: alles nur Vermutungen.

  44. Eng sagt:
    #146

    So viel zu den Beiträgen der Maschinen- und Stahlbau sowie Elektrotechnischen Fakultäten.
    @ alle Physiker: soweit ich mich erinnern kann sagte jemand das 30 – 40 Stunden nach der Abschaltung das Schlimmste überstanden sei. Wie könnte jetzt noch der Worst Case ablaufen?

  45. Susi sagt:
    #147

    Nach 30-40 Stunden ist der Zustand “aus” erreicht; “cold shutdown” heisst das. Das bedeutet, dass nur noch Zerfallsreaktionen ablaufen und die Energieentwickklung sehr niedrig im Vergleich zu vorher ist. Trotzdem muss weiter gekühlt werden, aber wohl nicht mehr so heftig.
    Wie es jetzt dort weitergeht, weiss keiner und alle Versuche eine Vorhersage zu machen wäre reine Spekulation.
    Natürlich kühlt die Pampe immer weiter ab, aber wie schnell und vor allem wo? Im Containment oder im Fels oder …???

  46. Andi sagt:
    #148

    @Eng: Die Nachzerfallswärme der Brennstäbe ist in diesem Zeitraum signifikant gesunken (wie stark genau, kann ich dir nicht sagen). Je weiter die Zeit von der Abschaltung des Reaktors davon streicht, desto geringer die Nachzerfallswärme. Wenn weniger Wärme vorhanden ist, muss auch weniger gekühlt werden, was das ganze einfacher macht. Eine positive Entwicklung also. Wenn aber in der Zeit immer mehr Blöcke explodieren, neue Details ans Tageslicht kommen, andere Sachen ausfallen, das Wetter dreht – dann sieht die Sache wieder anders aus. Und ich werde den Eindruck nicht los, dass in Japan stündlich etwas anderes passiert.

  47. Chefin sagt:
    #149

    Lt Norm bedeutet IP67 das in 1m Wassertiefe 30min die Dichtung stand halten muss. Ich denke nicht, das der Tsunami in ein KKW eindringen kann, er kann höchstens Aussenanlagen überfluten. Deswegen sind wohl auch die Notstromdiesel nicht angesprungen. Die im inneren der Anlage liegenden Schaltschränke müssen schon aus Gründen der Umweltverseuchung im Störfall in einem “luftdichten” Gebäude stehen. Jedenfalls haben deutsche Reaktoraussenhülle (Sekundärhülle) eine Druckschleuse als Eingang und sonst keine Zugänge.

    Ich habe unter anderem auch Erfahrungen in Hochwassergebieten, wo Anlagen absaufen. Selbst in sicherheitstechnisch unkritischen Anlagen wird eine halbwegs gepflegte Elektrik sehr selten in Mitleidenschaft gezogen. zu 90% ist die Mechanik betroffen und muss gereinigt oder gerichtet werden, da mit dem Wasser ankommende Feststoffe mechanisch beschädigen.

    Aber natürlich kann man Schlamperei nicht ausschliessen, weil das Wechseln einer Schaltschranktüre unter Umständen ein herunterfahren des Reaktors bedeuten kann. Ich kann nur Erfahrungswerte beisteuern, zb aus der Rhein und Moselgegend, wo Überschwemmungen öfters der Fall sind und man recht gut Langzeitbeobachtungen hinbekommt.

  48. blub sagt:
    #150

    Ich hab hier im Heiseforum ein PDF gefunden in dem der Aufbau des Reaktors detailliert beschrieben ist:

    http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/teachers/03.pdf

    Ist schon ganz interessant, vielleicht kann hier jemand mit mehr Fachwissen als ich neue oder bessere Schlüsse daraus ziehen.

    @Susi: Einen Graph für die Abkühlenergie habe ich weiter oben gepostet:

    http://www.nuceng.ca/papers/decayhe1b.pdf

    Meine Ursprüngliche Einschätzung von “winziger restleistung” habe einem Fehler zu verdanken, da alle Angaben in Sekunden sind und ich die Größenordnung falsch umgerechnet habe. Die Restleistung ist zwar nach einigen Tagen gering im Vergleich zur Nachzerfallswärme im Moment der Abschaltung, aber nicht “winzig”.

    Gruß,
    Blub

  49. Michi sagt:
    #151

    @blub, danke. Relevant ist übrigens das Mark I Containment (auch Mark II und III sind in dem Dokument beschrieben).

    Ein weiteres interessantes Dokument findet sich auf der Seite von DigitalGlobe – hier werden vorher/nachher-Satellitenbilder gezeigt:

    http://www.digitalglobe.com/digitalglobe2/downloads/DG_Analysis_Japan_Daiichi_Reactor_March2011.pdf

  50. Peter sagt:
    #152

    @Andre:
    Ich hab mal auf den Link 400 mSv in Deinem Kommentar geklickt.
    Fehlt da nicht ein süßes kleines “per hour” in dem Beitrag auf der Webseite?

    Soweit ich mich erinnere waren das 400 mSv/h, die bei Reaktor 3 gemessen wurden…

    Ich finds schon klasse, wie wir veräppelt werden. Erst keine richtige Einheit, dann noch die Erklärung zur Umrechnung 1: 1000, noch das Rem dazu.
    Zum Schluss kommt am Ende des nächsten Satzes die Zeitangabe: per year.

    Hut ab, der Trick ist genial.

  51. Susi sagt:
    #153

    Hier habe ich einen Link zur IAEA mit Angaben über die Höhe der gemessenen Strahlung. (via facebook)

    https://www.facebook.com/notes/international-atomic-energy-agency-iaea/japanese-earthquake-update-15-march-1125-utc/201923359837458

  52. André sagt:
    #154

    @Peter: Ich weiß leider nicht genau, was die gemessen haben. Das hat auch schon Jörg in seiner Linksammlung kritisiert.
    Durchaus möglich, dass sie eine summierte Strahlendosis meinen, allerdings ists dann blöd nicht dazu zu sagen, über welchen Zeitraum gemessen wurde (Minute? halbe Stunde?).
    Gut möglich ist, dass das pro Stunde vergessen wurde. Aber auch das ist noch ordentlich. Normal ist sowas im µSv/h-Bereich.

    Nachtrag: Sehe gerade bei Susis Link, dass da »per hour« dabei steht. Ich editiere mal oben meinen Kommentar.

  53. zch sagt:
    #156

    In der ersten Grafik in dem von blub verlinkten PDF ist auch das “containment suppression chamber” im unteren Bereich des containment eingezeichnet.

    Wenn ich NHK World gestern abend richtig verstanden habe, fand die Explosion im Block 2 (die zur Evakuierung von Personal führte) in oder bei dieser Kammer statt. Weiterhin wurde gesagt, dass das dort enthaltene Wasser radioaktiv kontaminiert sei.

    Weiß einer von euch vielleicht etwas näheres zu dieser Kammer?
    Vor allem, was hat radioaktives Material dort zu suchen, und wie konnte es dort zu einer Explosion kommen?

  54. André sagt:
    #157

    Heute Abend um 21 Uhr wird es im WDR eine Quarks-&-Co.-Sendung zu den Vorgängen in Fukushima geben. Ranga Yogeshwar ist normalerweise dafür bekannt, seriöse und gute Beiträge zu geben, daher ganz klare Empfehlung von unserer Seite aus.

  55. matt sagt:
    #158

    @zsh: Es ist die Rede von einem Leck in einer Kondensationskammer (s. Link gegen Ende Block 2)! Das würde ich erstmal als Leck bezeichnen. Nicht im Druckbehälter selber aber im Primärkreislauf den Dampfes bzw. Kühlwassers. Damit ist das System Leck. Es sei denn es gäbe noch ausreichend druckstabile Absperrvorrichtungen, die auch noch bedient werden können. Aber damit ist ein funktionierender Kühlkreislauf kaum aufrechtzuerhalten (mit aller Vorsicht pers. Meinung).

    http://www.grs.de/informationen-zur-lage-den-japanischen-kernkraftwerken-fukushima-onagawa-und-tokai

  56. Susi sagt:
    #159

    @zch:
    Ich vermute, dass das auf deutsch Kondensationskammer heisst. Dorthin soll bei einem Störfall, bei dem die Kühlung ausfällt der Dampf kondensieren, damit der Druck im Containment nicht (zu schnell) steigt.

    Ich habe dazu gerade ein Skript von der Uni Rostock vorliegen, finde den Link nur gerade nicht. Sobald ich den wiedergefunden hab kriegt ihr ihn.

    Zusammengefügt von André:

    Hab ihn.

    http://www.fms.uni-rostock.de/ieut/KET_MANUSKRIPT_2008.pdf

  57. F30 sagt:
    #160

    Hallo zusammen, verfolge eure Berichterstattung jetzt schon ein paar Tage und möchte mich erstmal natürlich auch herzlich dafür bedanken.

    Was ich mich derzeit frage:
    Wird das Containment in Folge einer Explosion beschädigt oder zerstört und gelangt dabei radioaktives Material in die Atmosphäre, worum handelt es sich dann genau und wie stark nimmt die Gefahr hierdurch mit der Zeit ab?
    Herwig Paretzke meinte dazu bei SpOn:

    “Die Kernreaktion wurde schon vor Tagen gestoppt. Die dabei entstehenden gefährlichen Nuklide haben kurze Halbwertszeiten und sind kaum noch vorhanden.” Inzwischen würden in den Meilern, nach allem was man wisse, keine gefährlichen Nuklide mehr produziert.

    Haben die ernsthaft gefährlichen Spaltprodukte in einem Kernreaktor wirklich allesamt so kurze Halbwertszeiten? Das hieße ja, dass abgebrannte Brennstäbe relativ ungefährlich wären.
    Und andernfalls müsste man doch damit rechnen, dass zwar keine neuen gefährlichen Spaltprodukte mehr entstehen, die bereits vorhandenen jedoch durch die Explosion dennoch verstreut werden…

  58. André sagt:
    #161

    @F30: Deine Schlussfolgerung ist richtig, stimmt aber trotzdem nicht *g*. Die Kernspaltung als Kettenreaktion ist gestoppt, es finden aber weitere Kernumwandlungen statt (Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfall). Bei diesen entstehen ebenfalls meistens radioaktive Produkte mit teilweise langen Halbwertszeiten (z.B. Np-239 aus U-239 mit einer Halbwertszeit von 2,4 Tagen).
    Und dann ist natürlich noch der Fall, dass die Kettenreaktion im Vorfeld für langlebigen Kram gesorgt hat. Z.B. die Spaltprodukte wie das häufig produzierte und bereits nachgewiesene Cs-137 mit einer Halbwertszeit von ca. 30 Jahren. Oder es entsteht aus U-235 durch Neutroneneinfang und Beta-Zerfall Np-237, das eine Halbwertszeit von ca. 2 Millionen Jahren hat!.

    All das sorgt dafür, dass der Kram auf lange Zeit radioaktiv bleibt. Das betrifft aber erstmal nur die Brennelemente selber, solange die im Druckbehälter bleiben ist halbwegs alles OK.

    Das Containment ist eine Stahlbetonhülle um den Reaktorkern bzw. Druckbehälter, das dafür sorgen soll, den abgelassenen Dampf aus dem Kern daran zu hindern, in die Umwelt zu gelangen. Das kann natürlich auch beschädigt werden, insbesondere wenn eine Explosion z.B. vom Druckbehälter ausgeht.
    Danach sieht es aber momentan nicht aus, die Meerwasserkühlung scheint zu funktionieren.

    Schlimmer ist das Feuer im Block 4, dass durch die Hitze radioaktive Stoffe in die Atmosphäre treiben kann. Wie groß aber die Ausmaße sind, weiß man und vor allem ich noch nicht.

  59. Linus sagt:
    #162

    Was ich nicht ganz verstehe: WENN die Reaktordruckbehälter in der Tat halten, bzw. leicht beschädigt sind, und es zur partiellen Schmelze kommt, WO kommt dann die hohe Strahlung (Peak 400mS/h auf dem Gelände [1]) her? Die Reaktoren / Kerne waren ja eigentlich runtergefahren. Sind bei der (partiellen) Schmelze die Kontrollstäbe jetzt mit weggeschmolzen, so dass die Aktivität (oder Kritikalität?) wieder steigt? Kann es durch die potentielle Verdichtung oder Vermischung der Kernmasse zu einem superkritischen Unfall kommen?

    Ich persönlich glaube, so langsam wird die Lage wirklich brisant und hoffnungslos, und eher Richtung INES 6 oder 7, denn: Scheinbar hat man die Reaktoren jetzt so halbwegs sich selbst überlassen: Selbst die letzten 50 Arbeiter wurden aus dem Kontrollraum abgezogen [2], [3] (oder sie arbeiten nur kurze Zeit in Schichten, [3]). Und die Regierung denkt darüber nach, Wasser aus Hubschraubern auf die Druckbehälter oder ins Gebäude zu kippen [4]. Also das hört sich wirklich nach “last resort” an so langsam und weckt Erinnerungen an Tschernobyl, als Hubschrauber Sand abgeworfen haben.

    Ob der Schaden in Reaktor 4 jetzt am Druckbehälter oder an dem Gebäude ist, wird nicht ganz klar, auch widersprechen sich [5] und andere Quellen (sind es jetzt zwei 8qm Löcher, oder doch 8m x 8m = 64qm?).

    Was wäre ab jetzt der best case? Klar, “alles kühlt ab und bleibt stabil”. Aber wo kommen erhöhten Strahlenwerte dann her, und wie gehen sie wieder weg? Gibt es einen klaren Zusammenhang zwischen Kerntemperatur und Strahlung? Kühl = alles gut?

    Hier noch die Quellen:

    [1] https://www.facebook.com/notes/international-atomic-energy-agency-iaea/japanese-earthquake-update-15-march-1125-utc/201923359837458
    [2] http://english.kyodonews.jp/news/index_2.html (20:49 15 March)
    [3] http://www.tagesschau.de/nachrichtenticker/ (15.03.2011 13:53 Uhr)
    [4] http://english.kyodonews.jp/news/2011/03/78308.html
    [5] http://english.kyodonews.jp/news/2011/03/78318.html

    Linus

  60. F30 sagt:
    #163

    @André: Aber grundsätzlich ist schon davon auszugehen, dass (sofern man da überhaupt Voraussagen treffen kann) bei einer Explosion in Folge einer Kernschmelze der Druckbehälter selbst und nicht “nur” das Containment beschädigt wird, oder?

  61. Linus sagt:
    #164

    Nachtrag: Ausführliche (und wohl offizielle) Status-Infos zum Reaktor gibts hier, auch in jeweils vorherigen Situationen (Pic wird aus PDF des Betreibers erstellt):

    http://bravenewclimate.files.wordpress.com/2011/03/tepco_status_4.jpg

  62. André sagt:
    #165

    @F30: Durchaus möglich, ja. Allerdings weiß ich nicht genau, wie es innerhalb des Containments momentan aussieht, daher ist das schwierig zu sagen.

    @Linus: Die hohe Strahlendosis wird vom Feuer in Block 4 vermutet. Die dort lagernden, alten Brennstäbe können das freigesetzt haben. Der Wert ist (laut Ranga Yogeshwar eben auf 1live) nach dem Löschen wieder abgefallen, was das bestätigen würde.
    Zur generellen Lage sieht es sicherlich nicht gut aus. Was das aber genau bedeutet kann ich nicht sagen, insbesondere weil es schwierig ist, in solchen Situationen noch mit Erfahrungswerten zu arbeiten und weil zuverlässliche Informationen (wie auch sonst) nur spärlich kommen.
    Und nein, es gibt keinen offensichtlichen Zusammenhang zwischen Temperatur und Strahlung. Höchstens Sekundäreffekte wie der Neutroneneinfang sind von der Temperatur abhängig.

  63. zch sagt:
    #166

    @Linus: Bei der angedachten Hubschrauber-Aktion geht es so weit ich das verstanden habe nicht um die Kühlung des Reaktors, sondern darum, das Kühlbecken in welchem bereits verbrauchte Brennstäbe lagern wieder aufzufüllen bzw. kühl zu halten. Dieses befindet sich außerhalb der Schutzhülle um den Reaktor, aber innerhalb des Gebäudes.

    Die Löcher sind laut GRS in der Gebäudehülle, und legen offenbar das besagte Becken frei.

  64. Susi sagt:
    #167

    @Linus: Der Unfall ist bereits auf INES6 hochgestuft.

    Die geschmolzene Masse wird soweit ich weiss nicht überkritisch, aber verdammt heiss. Eine Explosion wäre eine Gas/Dampf/sonstwas-Explosion, aber keine Kernexplosion. Die Arbeiter arbeiten wahrscheinlich in sehr kurzen Schichten weil die Radioaktivität doch schon ordentlich hoch ist. Und die kommt aus den zerstörten Brennelementen.
    Das Wasser, das per Hubschrauber angekarrt werden soll, soll in die Abklingbecken für die alten Brennelemente. Richtig Ärger scheint jetzt im Wesentlichen Block 2 zu machen, der ja wohl sehr stark beschädigt ist. An Block 4 ist kein Schaden am Reaktor, obwohl eine vernünftige Stromversorgung der Pumpen immer noch nicht läuft.

    @F30: Man kann leider keinerlei Voraussagen machen was wie im Falle einer Kernschmelze beschädigt wird. Es kann sein, das die Pampe in die Luft geht, sich durch den Stahlmantel schmilzt und dann stoppt oder sogar den Beton drumrum zerstört. Das weiss niemand, weil man es aus naheliegenden Gründen nicht einfach mal ausprobieren kann.

  65. Michi sagt:
    #168

    @Susi: “An Block 4 ist kein Schaden am Reaktor”

    Den “Reaktor” gibt es im Block 4 momentan nicht; die Brennstäbe sind während der Wartung im Abklingbecken.

  66. zch sagt:
    #169

    @Susi:

    > An Block 4 ist kein Schaden am Reaktor, obwohl eine vernünftige Stromversorgung
    > der Pumpen immer noch nicht läuft.

    Die Reaktoren in Block 4, 5 und 6 waren zum Zeitpunkt des Erdbebens ja auch gar nicht in Betrieb.

  67. Susi sagt:
    #170

    @Michi und Zch: Ich weiss. Aber was keiner weiss, ist, wann der Reaktor wieder hochgefahren werden sollte. Und daher schon wieder bestückt war.

    Denn gekühlt wird der wohl trotzdem mit Notkühlung.

  68. zch sagt:
    #171

    Das GRS hat inzwischen auch eine sehr übersichtliche Tabelle in PDF-Form bereitgestellt, die den aktuellen Status in allen Reaktoren (in den Kraftwerken Fukushima I, Fukushima II, Onagawa, und Tokai) knapp zusammenfasst (letzte Aktualisierung vor 90 Minuten):

    http://www.grs.de/informationen-zur-lage-den-japanischen-kernkraftwerken-fukushima-onagawa-und-tokai –> auf den Link “Kurzbeschreibung” klicken für das PDF

  69. Susi sagt:
    #172

    Nachtrag: Hab gerade gelesen, dass 4 leer war, aber 5 und 6 schon wieder beladen waren. Man überlegt wohl gerade, die Elemente zu entfernen, damit nicht noch mehr passiert.
    Da stellt sich mir die Frage, warum erst jetzt???

    https://www.facebook.com/notes/international-atomic-energy-agency-iaea/japanese-earthquake-update-15-march-1800-utc/202009433162184

  70. Dave sagt:
    #173

    @ Susi

    Nun, wahrscheinlich weil es nicht so einfach ist, den Reaktor frei zu Räumen und alle Brennelemente zu entfernen:
    Hier ein Video vom Rückbau des KKWs Würgassen:
    http://www.youtube.com/watch?v=SvNvuztL1bo&feature=relmfu

    Man muss bedenken, dass die Leute dort weder einen Zeitdruck haben, noch 4 Reaktoren im Auge behalten müssen. Alles in allem nicht so einfach durchzuführen.

    Reine Spekulation natürlich, aber leuchtet mir zumindest ein.

  71. André sagt:
    #174

    @Susi: Vermutlich war man vorher einfach mit den anderen Reaktoren beschäftigt und hatte den Kopf nicht frei ;) Aber das ist natürlich eigentlich kein Argument.

  72. Susi sagt:
    #175

    Mit der Hektik in dieser besch… Situation leuchtet mir ein, aber trotzdem. Das ist eigentlich was, was den Betreibern nicht erst heute hätte einfallen können.
    Egal. Jetzt werden sies sowieso machen müssen. Ich denke nicht, dass der jemals wieder ans Netz geht.

  73. hilti sagt:
    #177

    Hm, wenn ich das richtig verstehe, dann sind die Brennelement von Block 4 alle im Abklingbecken, die von Block 5 noch im Reaktor und die von Block 6 wieder im Reaktor. Zu Block 5 und 6 hab ich noch keine Informationen gefunden ob die Druckbehälter geschlossen sind.

    Momentan macht mir dann Block 4 am meisten Sorgen, weil das Zeug bei den Blöcken 1 bis 3 (und hoffentlich auch 5 und 6)wenigstens noch in den Druckbehältern gekapselt ist. Bei Block 4 ist ja nur noch der freie Himmel über dem trocken fallenden Abklingbecken. Echt gruselig.

  74. Susi sagt:
    #178

    Block 5 und 6 sind abgesehen von dem fehlenden Strom für die Pumpen intakt. Deswegen wird wohl gerade überlegt, die Brennelemente zu entfernen.
    Aber wohin dann damit. Gekühlt muss ja trotzdem weden.

  75. Eng sagt:
    #179

    Hmm, je mehr Informationen bzw. Details zusammenkommen, desto weniger verstehe ich den bisherigen Ablauf in Fukushima, vor allem zu Beginn. Besonders bedenklich: eigentlich hätte das laut “Lehrbuch” nicht passieren können – Tsunami hin oder her. Da fehlen doch noch einige wichtige Informationen.
    Und welch eine Ironie: direkt am Meer – und nicht genug Wasser für die Kühlung.

  76. Tr sagt:
    #180

    Stellungsnahmen von der DPG:

    vom 14.03.
    http://www.dpg-physik.de/presse/neuigkeiten/2011/dpg-m-2011-03.html
    allgemeine Feststellung. Der Stromausfall beeinträchtigte die Kühlung. Wasserstoffexplosion wird bekräftigt, es wird auch erklärt, Explosion außerhalb des Containments. Aus Cs-Messungen folgt die Schmelze noch nicht, aber Schaden an Brennstäben. Unsinnig den Beton/Containment mit Meerwasser mit Borsäure von außen zu kühlen, wahrscheinlich wird es ins innere Kreislauf eingespeist.

    vom 15.03.
    http://www.scienceblogs.de/frischer-wind/2011/03/stellungnahme-der-deutschen-physikalischen-gesellschaft-zur-fukushimahavarie.php

    Es wird der Brand des stillgelegten Blocks 4 angesprochen, wobei mir schleierhaft geblieben ist, ob dieser mit alten Brennstäben in Verbindung steht.
    Es wird verdeutlicht, dass Block 2 trockengelegt wurde, um den Druck zu senken und Meerwasser einspeisen zu können.
    Außerdem stellen Arbeitsgruppen offenbar schon Berechnungen und Simulationen zum Unfall an. Gibt es vlcht Zwischenergebnisse? Hat jemand Kontakte?

  77. Susi sagt:
    #181

    @Eng: Genug Wasser hats schon, nur nicht genug Strom. Und das in einem Kraftwerk.

    Ansonsten ist einfach nur das passiert, was laut Berechnungen nicht passieren konnte: ein Erdbeben über der Auslegungsgrenze. Schließlich gibt es in Japan nur welche bis Stärke 8,2 (Achtung: Ironie)
    Als Folge der Ausfall eines einzigen Teils in der Anlage, nämlich der Stromleitung.
    Zweite Zutat war dann “Murphys Gesetz”: Es geht alles schief, was nur schief gehen kann.

  78. Tr sagt:
    #182

    @Chikokuma: Ja hast recht, es waren also 0.74µSv/h im Peak beim Durchschnitt von 0.18µSv/h
    Jetzt gerade (16.03.2011 5 Uhr Ortszeit) zeigt er wieder einen stätigen Anstieg auf 0.37µSv/h

  79. Susi sagt:
    #183

    @Tr: Wegen dem Brand kam jetzt von Scientific American via Twitter eine Meldung, dass der in einer Ecke im 4. Stock des Reaktorgebäudes ausgebrochen war: ” sciam Scientific American
    MT @dbiello: good-ish news RT @NEI_media: EPCO confirms unit 4 fire was *not* in spent fuel pool. was in corner of reactor bldg’s 4th floor”
    Aber keine Website zum Nachlesen dabei. Wohl wieder eine neue Spekulation.

  80. Eng sagt:
    #184

    @ Susi: Das erkläre mal “Otto Normalverbraucher”: Kraftwerk hat keinen Strom und trotz Meer kein Kühlwasser…
    Aber mal im Ernst: ein Station Black Out sollte doch bisher angeblich kein Problem für ein Atomkraftwerk sein.
    Ich gehe davon aus das nicht das Erdbeben sondern der Tsunami etwas Unvorhergesehenes ins Spiel brachte.

  81. Peter sagt:
    #185

    Hmm habe gerade den Beitrag von Yanga in Quarks und Co angeschaut.

    Welches Thema war denn da die Grundlage? Energiepolitik, Umweltschutz, Energiewirtschaft?

    Na wieder mal 45 min Fernsehzeit totgeschlagen.

  82. Susi sagt:
    #186

    @Eng: Station Blackout ist wohl auch kein Problem, nicht mehr existierende Stromleitungen zum allgemeinen Netz schon. Und ja, das war wohl der Tsunami. Der hat anscheinend die Hochspannungsleitungen (oder ganz blöd: nen Netzverteiler; ihr wisst schon, die kleinen grauen Kästen auf der Strasse) gekappt.
    Das kann, bis auf den Tsunami, überall passieren.

  83. Tr sagt:
    #187

    Es wird gerade offenbar nichts dramatisches etwa 80km die Küste südwärts von Fukushima I gemessen (Mobile Messstation (36.84512, 140.764618)):
    http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&tl=en&u=http%3A%2F%2Fwww.pref.ibaraki.jp%2Fimportant%2F20110311eq%2F20110316_06%2Findex.html

    Maximalwerte waren gestern/heute bei etwa 5µSv/h.

    Danke an Michi für die Karte oben

    Versuche gerade die Messdaten unmittelbar am Kraftwerk zu verstehen
    http://www.atom-moc.pref.fukushima.jp/dynamic/graph_top.html
    http://www.atom-moc.pref.fukushima.jp/dynamic/C0013-PC.html
    Mangels Japanisch und irgendwelcher zeitlich zuordnebare Auschläge bisher erfolglos.

  84. Tr sagt:
    #188

    @Peter: Was war (sachlich neues) los? Habe die Sendung verpasst.

  85. chefin sagt:
    #189

    @Hilti
    Das mit dem Gruselig darfst du nicht so eng sehen. Heute morgen kam eine Wiederholung von Galileo, wo man einen Arbeiter sieht, der Brennstäbe ohne Schutzkleidung zusammenbaut (gefüllte natürlich). Die Urantabletten sah man kurz vorher, auf seiner Hand liegend nur durch einen einfachen Arbeitshandschuh mit Bleibedampfung geschützt. Uran selbst ist vor der ersten Zündung harmlos, so das der Stahlmantel der Brennstäbe ausreicht, die Gefahr in die Größenordnung der natürlichen Strahlung zu bringen.

    Im Abklingbehälter sind sie natürlich erst nachdem sie das erstemal gezündet wurden und jetzt strahlt das Zeugs schon gewaltig. Aber sobald sie genügend abgekühlt sind, reicht auch die Luftkonvektion aus, so das mit jeder Stunde die Gefahr abnimmt. Die Alphastrahlung schirmt ein Blatt Papier schon ausreichend ab, die langlebige Gammastrahlung wird auch durch 100m Wasser nicht übermässig gedämpft, aber liegt in der Gesamtstärke in nur geringem Mass vor. Castorbehälter aus Stahlguss mit 1cm Blei schirmen diese normalerweise ab, wenn sie transportiert werden. Das ist soweit ganz gut kontrollierbar, wenn der kritische Punkt mal unterschritten wurde.

    Die Neubefüllung eines Reaktors ist so unkritisch wie das Abklingbecken, da abgekühlte Brennstäbe nicht von alleine zünden. Zum Zünden wird eine starke Neutronenquelle benötigt. Die regelstäbe stecken ja nicht drin, wärend befüllt wird. befüllen heist in der Praxis nichts anderes als ein Paket aus 100 Metallrohren mit 1cm Durchmesser die an einer Metallplatte zusammengefasst sind mit einem Kran abzusenken. So als würde ich Baustahlmatten auf einer Baustelle abladen. Nur das benutzte Brennstäbe recht stark strahlen im Vergleich zu nagelneuen. Die können aber anstossen, runterfallen, zerbrechen…eine reaktion wird deswegen nicht erfolgen. Nur das kontaminierte Material verteilt sich bei Bruch etwas unkontrolliert.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Brennstab
    Hier ein schönes Bild von Uran und Brennstab, man beachte die Gefährlichkeit, im Bild gut sichtbar. Durfte auch schonmal ein Pellet anfassen.

    Das ist auch der Grund, sie im Reaktorbecken zu lassen. Dort sind sie vor den Nachbeben am sichersten. Beim entnehmen am Kran hängend bei Nachbeben der Stärke 6 und mehr pendeln 300-400kg unkontrolliert durch die Gegend in einem für diese Verhältnisse engen Reaktorgebäude. Das stell ich mir gruselig vor, weil beim Bruch das Uranpulver (Brennstäbe bestehen aus gepressten Pulvertabletten wie Aspirin im Röhrchen) durch die Halle fliegt. Ich würde jedenfalls warten bis ich sicher wäre das beim Entnehmen nicht eine noch gefährlichere Lage entsteht durch weitere Beben. Das Abklingbecken hat in so fern Vorteile, das man es sehr leicht mit neuem Wasser fluten kann und normalerweise wie ein Pool im Boden eingelassen ist, hingegen ist die Reaktorkammer ein Gebilde das in einem Tragrahmen innerhalb des Gebäudes festgemacht ist. Sozusagen der 2. sicherste Ort und am Kran hängend ist es der unsicherste Zustand.

  86. Michi sagt:
    #190

    Letzte Neuigkeiten aus Japan (NHK 7 Uhr News): Es gibt schon wieder eine Explosion und ein Wasserstofffeuer beim Abklingbecken von Block 4. Das Wasserniveau im Becken ist abgesunken, so dass nicht mehr alle Brennstäbe vollständig vom Wasser bedeckt sind. Wassertemperatur 84°C (mehr als doppelt so hoch wie normal). Weiterhin haben die Explosionen gestern und heute Löchern im Dach und Wand geführt. Es ist momentan nicht möglich, Wasser per Helikopter nachzufüllen (das Loch im Dach ist an der falschen Stelle). Durch das Loch in der Wand könnte vielleicht durch einen Feuerwehrschlauch Wasser nachgefüllt werden; die Strahlungsintensität um Block 4 ist jedoch zu hoch, um die Feuerwehr hinzuschicken.

  87. Andi sagt:
    #191

    @Tr/Peter: Ich habe Quarks & Co gesehen. Und ich fand’s erwartungsgemäß gut. Es war ein Abschlag über die aktuelle Situation, mit Erklärungen, was da von statten ging und gehen könnte. Das ganze versehen mit Einspielern älterer Sendungen zum Thema. Für die panikgejagte Bevölkerung eine hervorragende Zusammenfassung.
    Die Sendung ist als Podcast online: http://medien.wdr.de/m/1300219200/quarks/wdr_fernsehen_quarks_und_co_20110315.mp4

  88. hilti sagt:
    #192

    @chefin
    Mein “echt gruselig” bezog sich darauf, dass sich die Brennelemente des Blocks 4 eher ungeschützt komplett im Abklingbecken befinden und nicht im Druckbehälter.

    Und nun les ich im SPON-Liveticker

    [22.48 Uhr] Nach weiteren Explosionen im Kraftwerk Fukushima hat sich die Lage nochmals verschärft. Ein Sprecher der japanischen Atomsicherheitsbehörde sagte bei einer Pressekonferenz am Mittwoch, das Dach von Reaktor Nummer Vier sei zerbrochen. Zudem würden zwei Mitarbeiter vermisst. Sie hätten sich zuletzt in der Nähe des Turbinenhauses von Reaktor Nummer Vier befunden. Auch sei es möglich, dass Wasser in dem Reaktor koche. Die Wucht der Explosion hatte Löcher in die Außenwand des Reaktorblocks Vier gerissen und ein Abklingbecken mit alten Brennelementen freigelegt.

    Trocken fallendes Abklingbecken wo möglicherweise Trümmer des Daches reingefallen sind. Da bleibe ich bei echt gruselig.

  89. Eng sagt:
    #193

    “… das Dach von Reaktor Nummer Vier sei zerbrochen.” ? Ja, wie jetzt, einfach so – diesmal ohne Explosion? Oder absichtlich, damit der Hubschrauber das Becken mit Wasser auffüllen kann?

  90. Michi sagt:
    #194

    Kleine Korrektur: 84°C war die Temperaturmessung im Abklingbecken von Block 4 am Montag. Seitdem sind aufgrund eines unbenannten technischen Problems keine Temperaturmesswerte mehr verfügbar.

    Außerdem wurde gerade mitgeteilt, dass auch im Abklingbecken von Block 5 das Wasser niedriger als normal steht.

    Im japanischen Fernsehen sind sie auch sehr klar darüber, dass die Feuer in Block 4 durch Wasserstoff ausgelöst wurden.

  91. Michi sagt:
    #195

    @Eng: Es gab sowohl gestern als auch heute eine Wasserstoffexplosion mit anschließendem Feuer in Block 4. Diese hat zu den Löchern in der Wand und im Dach geführt.

  92. Eng sagt:
    #196

    @ Physiker: wie sieht das Worst Case Szenario aus wenn wir kurz hintereinander alle 6 Kernkraftwerke in Fukushima verlieren?

  93. George sagt:
    #197

    Hallo, gerade zum Sievert-Vergleichswerte aus:

    http://www.pflegeboard.de/22980-maximal-zumutbare-dosis-an-roentgenstrahlung.html

    Werte – effek. Dosis

    Tödliche Dosis 7000 mSv

    Schwellendosis akute Strahlenschäden 250 mSv

    Jahresgrenzwert berufl. Strahlenexp. 20 mSv

    CT Thorax 20 mSv

    mittlere jährliche Strahlenbelastung 4 mSv

    Jahresgrenzwert nicht berufl. Exponierte 1 mSv

    Röntgen Schädel 0,1 mSv

    Zahnaufnahme 0,01 mSv

    Osteodensitometrie 0,02

    Gliedmaßen 0,05

    Thorax 0,01

    Mammographie 0,03

    Hüfte 0,05

    Wirbelsäule 1

    Becken 1

    Bauchraum 1

    Kurzzeitig hohe Dosen

    effektive Dosis in Sievert (Sv) – Strahlenwirkung

    0 – 0,5 keine unmittelbare Wirkung festzustellen – Schwächung des
    Immunsystems

    0,5 – 1 Blutbild, Hautveränderungen, Übelkeit, Erbrechen, Todesfälle
    selten

    1 – 2 Knochenmarkveränderungen, schlechtes Allg.befinden, 20%
    Sterblichkeit

    >4 50% Sterblichkeit, hohe Infektanf., erhbl. red. Allg.befinden

    >6 Gastrointestinale Symptome, geringe Überlebensrate

    >7 nahezu 100% Sterblichkeit

    >10 zusätzlich ZNS-Schädigungen

    >100 Sekundentod

  94. zch sagt:
    #198

    @Andi:

    “Quarks & Co” war tatsächlich wesentlich informativer als was die deutschen Medien derzeit sonst so zum Thema bringen.

    Problematisch finde ich jedoch z.B., dass unkommentiert eine vermutete Tschernobyl-Todesopfer-Zahl von “bis zu 230.000 Menschen” angegeben wurde, ohne die massive Diskrepanz (um mehrere Größenordnungen!) zwischen den verschiedenen verfügbaren Studien zu erwähnen, und ohne z.B. die “offzielle” WHO-Studie zu erwähnen, welche die vermutete Zahl der Todesopfer auf ca. 9.000 Personen beziffert.

  95. Dirk sagt:
    #199

    Die Nachrichten werden ja immer katastrophaler, ich als Laie würde mal vermuten dass dies noch ein Stufe 7 Unfall wird und somit mit Tschernobyl gleichzusetzen wäre. Dort hatte man doch damals mit Bleib und Sand und Lehm versucht den Reaktor zuzuschütten. Kann mir jemand erklären, warum man dies gemacht hat (z.B. hätte ich ja vermutet, dass dies bei diesen Temperaturen einfach verdampft…) und ob und ggf. wann man dies in Fukushima machen würde?

  96. Peter sagt:
    #200

    @ andi

    Sendung war ja soweit als populärwissenschaftlicher Beitrag ok; allerdings war für mich die Richtung verwässert.