Eine Zusammenfassung der Probleme bei Fukushima I

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Kommentare

Das Erdbeben vor Japan hat zu großen Schäden und enormen Problemen am Kernkraftwerk Fukushima I geführt.

Inhalt

Technische Hintergründe
Normalbetrieb
Notabschaltung
Ausfall der Kühlung
Kernschmelze
Ereignisse in den Reaktoren
Allgemeine Situation
Block 1
Block 2
Block 3
Block 4
Block 5 & 6
Fragen und Antworten…
(Themen: Mo­dera­tion, Was­ser­stoff, Kern­schmel­ze, Strah­len­do­sis, Tscher­no­byl, Ro­bo­ter.)
Schlussworte
Änderungen am Artikel

Disclaimer: Andi und André haben Physik an der RWTH studiert und als Nebenfach Reaktortechnik belegt. Unfehlbar macht uns das allerdings noch lange nicht. Leider. Fehler? → Kommentar!

»Die Kacke ist am Dampfen« schrieben wir am Samstag letzter Woche in der Vorgängerversion dieses Artikels. Leider tut sie das im Kernkraftwerk Fukushima I immer noch ordentlich.
Das Problem an der ganze Chose: Ereignisse und damit Meldungen überschlagen sich, Emotionen sind im Spiel und das ganze wird mit einer Prise Fehlinformationen gewürzt. Heraus kommt ein Brei aus gefährlichem Halbwissen und politischen Meinungen, die eine sachliche Diskussion erschweren.
Wir hier im physikBlog wollen aber eine ebensolche führen, basierend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen. Es folgt, wie schon am Samstag, ein Versuch, die Geschehnisse zu ordnen und erklären1.
Dieser Artikel befand sich fünf Tage lang im Ofen, durchlief mehrere Iterationen und einige Erweiterungen. Herausgekommen ist ein 6000-Wörter-Text, der hoffentlich das meiste zum Thema abdeckt. Puh. Beim Schreiben haben uns unsere Kommentatoren Susi und Tr kräftig unterstützt. Ein ganz großes »Danke« dafür!

Stand:
5. April 2011, 15:00 Uhr
Es gibt jetzt ein Diskussions- & Info-Forum!

Bitte beachtet das, schließlich behandeln wir hier ein aktuelles und sich schnell entwickelndes Ereignis. Am Ende des Artikels seht ihr übrigens das Änderungs-Log.

Technischer Hintergrund der Vorgänge im Kernkraftwerk

Um die Situation verstehen und vor allem ein bisschen einschätzen zu können, müssen wir uns leider auch mit ein paar technischen bzw. physikalischen Details zu den Vorgängen beschäftigen. Wir haben uns etwas ausführlicher schon in einem anderen Artikel damit beschäftigt.

Kernkraftwerk im Normalbetrieb

In einem Kernkraftwerk wird über atomare Spaltprozesse Energie freigesetzt, die Wasser erhitzt, schließlich zum Verdampfen bringt und dadurch Turbinen antreiben kann. Die Turbinen sind an einem Generator angeschlossen, der schließlich den gewünschten Strom produziert.
Die antreibende Kernspaltung findet in einer Kettenreaktion statt: Ein Uran-235-Kern spaltet sich — induziert durch ein stoßendes Neutron — in zwei kleinere auf, setzt dabei 2-3 Neutronen und einiges an Energie frei. Die Neutronen fliegen weiter und treffen andere Uran-235-Kerne, die sich dann ihrerseits spalten. Damit sie das tun können, müssen die Neutronen auf die richtige Geschwindigkeit abgebremst werden, sonst fliegen sie einfach dran vorbei. Dafür kommt ein Moderator zum Einsatz. In Fukushima sind verschiedene Reaktoren verbaut: Mark-I-Reaktoren von General Electric, andere von Toshiba und Hitachi. Allesamt sind Siedewasserreaktoren, bei denen Wasser der Moderator ist. Er bremst die Neutronen, weil die dauernd anecken und dadurch Impuls an das Wasser abgeben2. []

Störfall und Notabschaltung

Schema eines SWRs. (Bild: Wikipedia)

Kommt es nun zu unvorhergesehenen Störungen, wird automatisch eine Notabschaltung eingeleitet. Dabei werden Neutronengifte in den Reaktorkern gebracht, die wie ein Staubsauger für die umherfliegenden Neutronen wirken und somit die Kettenreaktion unterbrechen. Das geschieht über Steuerstäbe mit Bor oder Cadmium oder über den Zusatz von Borsäure zum Kühlwasser.
Ist die Kettenreaktion auf diese Weise einmal gestoppt, kann sie ohne weiteres nicht wieder in Gang gebracht werden.

Trotzdem wird es weiter heiß, weil im Brennstoff neben der Kernspaltung3 auch weitere Prozesse zur Kernumwandlung stattfinden. Diese setzen bei weitem nicht soviel Energie frei, wie die Kernspaltung, aber immer noch genug4, um weiterhin für eine Kühlung sorgen zu müssen. Im Artikel zur Nachzerfallswärme haben wir das näher erläutert.

Die Pumpen zur Kühlung laufen allerdings mit Strom5, daher ist es wichtig, dass dieser auch weiterhin zur Verfügung steht. Im Normalfall hat das Stromnetz genügend Kapazitäten, um das abzufangen. Sollte es mal nicht klappen, stehen zunächst Notstromaggregate und schließlich auch noch große Batterien zur Verfügung. []

Ausfall der Kühlung

In Fukushima konnte aber der Stromzufuhr längerfristig nicht wieder hergestellt werden. Die Folge ist, dass die Kühlung ausfällt und mehr Wasser als gedacht verdampft. Das hat zwei entscheidende Nachteile:

Dampf kühlt wegen seiner geringeren Dichte nicht so gut wie Wasser. Durch den hohen Druck6 ist das nicht ganz so schlimm wie bei Atmosphärendruck, aber immer noch blöd.
Dadurch erhöht sich der Druck. Und das ganz gehörig. Um zu verhindern, dass einem der Druckbehälter um die Ohren fliegt, lässt man Druck ab. Das geschieht automatisch über Ventile und ist durchaus vorgesehen.
Weil der Wasserdampf aber direkt mit radioaktivem Material in Kontakt kam, möchte man den nicht in die Umwelt lassen7. Unter anderem deshalb gibt es um den Reaktordruckbehälter eine Sicherheitshülle, das Containment. Also ineinander verschachtelt wie die russische Matrjoschka. Das Containment ist gegen einen gewissen Innendruck ausgelegt, in Fukushima sind das 4 bar8. Bei zu hohem Druck muss aber auch hier Dampf nach außen in das Reaktorgebäude9 abgelassen werden.

Um zu verhindern, dass auf einmal Brennstäbe frei liegen und somit gar nicht mehr gekühlt werden, wird Wasser in den Druckbehälter eingespeist. Dafür gibt es Vorratsbecken mit extra Pumpen10, die den Wasserstand ausgleichen sollen. Klappt natürlich nur, wenn a) Strom da ist, b) noch genügend Vorratswasser vorhanden ist und c) alle Zuleitungen, Ventile und Steuerungen intakt sind. []

Kernschmelze und mögliche Folgen

Werden die Brennstäbe schließlich zu heiß, z.B. weil sie teilweise ohne umgebendes Wasser sind, können sie schmelzen. Der Hauptbestandteil, Uranoxid, hat eine Schmelztemperatur von 2850 °C11, kann also einiges aushalten. Was ab jetzt passiert hängt von vielen Rahmenparametern ab und ist schwer vorherzusagen, auch, weil Erfahrungswerte (zum Glück!) gering sind.
Der günstigste Fall ist, dass die Schmelze im Reaktordruckbehälter bleibt, die Stahlummantelung also standhält. Das wird nur klappen, wenn man irgendwie für eine äußere Kühlung sorgt. Ansonsten wird auch der Stahlbehälter schmelzen12.
Wenn es also schlecht läuft, brennt sich der Klumpen regelrecht nach unten durch, je nach Materialmenge (Containment, Beton-Fundament) auf dem Weg kann das bis zum Erdboden und Grundwasser geschehen. Dann hat man ein Problem, weil verseuchtes Grundwasser nicht sonderlich gesund ist, wie man sich vielleicht vorstellen kann. Allerdings ist das lokal noch relativ eingeschränkt. Zur Geschwindigkeit, mit der das abläuft, haben wir weiter unten ein bisschen ausführlicher berichtet.
Wenn die Schmelze unterwegs auf Wasser trifft, kann es zu schlagartiger Verdampfung kommen, durch die Folgeschäden entstehen können. Vor allem aber steigt der Druck. Fängt man diesen steigenden Druck nicht ab, ist auch eine Beschädigung des Containments nicht ausgeschlossen und der direkte Kontakt zur Atmosphäre ist gegeben. Im schlimmsten Fall entsteht jetzt ein Feuer, dass radioaktive Partikel aufsteigen lässt. Der Wind tut sein übriges und es kann eine ziemlich große Fläche kontaminiert werden.
Prinzipiell kann es übrigens auch zu einer Knallgas-Explosion kommen, die ihrerseits die Schäden vergrößern kann. Das kann man aber mit Stickstoff als Schutzgas im Containment verhindern13. []

Ereignisse in den Reaktorblöcken (Zusammenfassungen)

Allgemeine Situation

Nach dem Erdbeben wurden in diversen Kraftwerken Notabschaltungen durchgeführt, auch in 11 von 53 Kernkraftwerksblöcken14. Das heißt: Steuerstäbe mit Neutronenabsorbern rein, Borsäure zum Kühlwasser dazugeben. Dadurch wird die Kettenreaktion sofort gestoppt, die Stromproduktion des Kraftwerks wird eingestellt.
Kernkraftwerke müssen aber auch nach der Abschaltung weiter gekühlt werden und dafür brauchen sie Strom. Dummerweise hatten Erdbeben und Tsunami auch einen teilweisen Ausfall des japanischen Stromnetzes zur Folge. Kein Strom von außen heißt im Kernkraftwortschatz »Station Blackout« – das Kraftwerk muss sich also selbst versorgen. Spezielle Notstromgeneratoren15 stehen für genau diesen Fall bereit. Die sind auch angesprungen, in Fukushima I allerdings 55 Minuten nach dem Erdbeben aber wieder ausgegangen. Ob das direkt durch den Tsunami verursacht wurde ist nicht klar, da die erste Welle bereits sechs Minuten nach dem Erdbeben ankam16. Das Ergebnis war jedenfalls: kein Notstrom.

Aber auch dafür ist ein Kernkraftwerk eine gewisse Zeit durch Batterien gerüstet. Die halten den Kühlkreislauf provisorisch in Gang, bis von außen wieder Strom eingespeist werden kann. Hat man aber leider nicht so schnell geschafft, so dass es in den einzelnen Blöcken kritisch wurde. []

Block 1 [460 MWel, 292 BE im Abklingbecken17]

Diese Block war der erste mit argen Problemen. Ohne die funktionierende Kühlung ist im Reaktordruckbehälter immer mehr Wasser verdampft, dass über Ventile erst in das Containment und später18 die Umgebung abgelassen werden musste. Das hat zwischenzeitlich die Strahlungsmessgeräte wild ticken lassen, da der Wasserdampf kontaminiert war. Bei intakten Brennelementen handelt es sich hierbei größtenteils um kurzlebige, leichte Nuklide wie Stickstoff-16 mit einer Halbwertszeit19 von 7 Sekunden20. Der Spuk ist also normalerweise schnell wieder vorbei.

Es wurden aber auch kleine Mengen Caesium-137 und Iod-131 nachgewiesen, typische Spaltprodukte von Uran-235. Man kann also daraus schließen, dass bei ein paar Brennstäben die Hülle defekt ist. Ziemlich mies, aber noch OK, wenn man immer nur mal ein bisschen Dampf ablassen muss. Man liest aber auch häufig, dass der Grund dafür eine bereits ablaufende Kernschmelze ist. Das ist zwar durchaus möglich, aber noch lange nicht sichergestellt. Es könnte z.B. auch sein, dass durch das Erdbeben eine Brennstabhülle beschädigt wurde. Sollte es aber trotzdem zu einer (teilweisen) Kernschmelze gekommen sein, so befindet diese sich noch im Reaktordruckbehälter.

Mark-1-Reaktor mit Beschriftungen und Highlights explodierter und gefluteter Bereiche.

Durch die hohen Temperaturen wird der Wasserstoff aus dem Kühlwasser gelöst, der ebenfalls abgelassen wurde. Zusammen mit Sauerstoff hat der dann im Reaktorgebäude das sogenannte Knallgas gebildet — der ein oder andere kennt’s vielleicht noch aus dem Chemieunterricht. Was Knallgas macht, wenn es mit Hitze in Kontakt kommt, sieht man eindrucksvoll den Videobildern: einen ordentlichen Knall. Das wichtige Detail ist hier, dass anscheinend nur das Dach hochgegangen ist, nicht der Reaktordruck- oder Sicherheitsbehälter. Darauf deuten die direkt nach der Explosion sinkenden Strahlungswerte.21

Nach der Explosion hat man jedenfalls alle Versuche, den eigentlichen Kühlkreislauf wieder in Gang zu setzen gestoppt und hat massiv mit Meerwasser geflutet. Sowohl in den Reaktordruckbehälter als auch in das Containment drumherum22. Die Beleuchtung der Schaltwarte sowie einzelne Instrumente sind mit Strom versorgt. Man erhielt erste Daten von Sensoren aus dem Reaktorblock, darunter Temperaturen des Reakturdruckbehälters. Die Kühlung des Druckbehälters wurde mittlerweile von Meer- auf Süßwasser umgestellt, um weitere Salzablagerungen zu vermeiden.
Man fand Wasser, was stark radioaktiv ist, und ist momentan auf der Suche nach den Lecks. Um nicht auf noch mehr unvorhergesehene Wasserstellen zu stoßen, hat man die Wasserzufuhrmenge in den Reaktordruckbehälter heruntergesetzt. Man braucht Platz für abzupumpendes kontaminiertes Wasser, daher wird Wasser durch die Gegend gepumpt — von einem Tank zum nächsten.

Kurzzusammenfassung: Gebäudedach explodiert, Druckbehälter und Containment vermutlich intakt. Durch die Wasserkühlung, mittlerweile mit Frischwasser, ist Block 1 aber momentan relativ stabil. Die Stromversorgung wird Stück für Stück wieder hergestellt. Man fand kontaminiertes Wasser, ist sich aber nicht sicher, woher es stammt.

Auf der internationalen Skala für nukleare Zwischenfälle (INES) hat der Reaktorblock momentan eine 5 von 723. []

Block 2 [784 MWel, 587 BE im Abklingbecken]

Der zweite Reaktorblock war bis zum Anfang der Woche eigentlich relativ unspektakulär. Er musste zwar wie die anderen Reaktoren mit Meerwasser gekühlt werden, aber eine gebäudezerstörende Explosion gab es hier nicht. Im Inneren des Gebäudes änderte sich das aber am Dienstagmorgen: Es kam zu einer Explosion, die zu einer temporären aber starken Erhöhung der Strahlendosis des Gebiets auf kurzzeitig 400 mSv/h führte. Brennelemente sind hier vermutlich ebenfalls beschädigt worden.

Man pumpte weiterhin Wasser zur Kühlung in den Reaktor, kann aber die Brennelemente nicht komplett mit Wasser bedecken – vermutlich ist also ein Leck im Reaktordruckgefäß oder in der Kondensationskammer vorhanden. Das wäre nicht gut und daher macht dieser Block des Reaktors auch mit die meisten Sorgen – er wurde auf der INES-Skala von 3 auf 5 hochgestuft.

Über eine Leitung wurde das System wieder mit dem Stromnetz verbunden. Die Schaltwarte hat wieder Licht, es gibt erste Temperaturmessdaten, die Wasserpumpen funktionieren über diese Leitung. Meerwasser wird massiv ins Abklingbecken gepumpt, ebenso (mittlerweile) boriertes Frischwasser in den Reaktordruckbehälter.
In einem Schacht sammelte sich stark radioaktives Wasser, was durch einen Riss direkt ins Meer gelangt. Man versuchte es mehrfach abzudichten, aber alle Versuche misslangen bisher. Wo das Wasser genau her kommt ist ebebfalls nicht sicher: Farb-Tracer wurden dem Wasser beigemischt, kamen aber nie im Schacht an.
Auch in diesem Block wurde die Wasserzufuhrmenge reduziert. []

Block 3 [784 MWel, 514 BE im Abklingbecken]

Der beschädigte Reaktorblock 3 in Fukushima. (Bild: DigitalGlobe)

Die Entwicklung in Block 3 ist sehr ähnlich zu der von Block 1, der als erster Reaktor Probleme gezeigt hat. Hier kam es ebenfalls zu einer Wasserstoffexplosion, die das Dach des Blocks weggesprengt hatte. Auf den Bildern des Orts sieht Block 3 am stärksten zerstört aus — zumindest von außen. Druckbehälter und Containment könnten beschädigt sein, aber wieder ist Genaues unklar.

Auffallend ist, dass immer mal wieder Dampffahnen über dem Block aufsteigen. Die könnten aus den Abklingbecken stammen, wo die »ausgebrannten« Brennstäbe zur Abgabe ihrer Nachzerfallswärme gekühlt werden24. Dort ist zu wenig Wasser vorhanden, so dass man versuchte, mit Wasserabwürfen aus Hubschraubern und Wasserwerfern vom Boden den Wasserstand zu erhöhen. Immer mal wieder brach man die Wasserbefüllung ab (wegen zu hoher Strahlung, zu gefährlicher Situation) und war sich über den Erfolg nicht sicher. Die lange Befüllung mit Wasserwerfern und später mit einer Autobetonpumpe25 lässt darauf schließen, dass man Erfolg hat. Mittlerweile befüllt man auch hier den Reaktorbehälter mit Süßwasser.
Zwischenzeitlich stieg Rauch auf und man musste wegen vermuteter Brand- oder Explosionsgefahr alle Mitarbeiter abziehen. Trotzdem hat man es mittlerweile auch hier geschafft eine externe Stromversorgung anschließen zu können26, die Warte besitzt wieder Licht.
Beim Verlegen von Kabelleitungen wurden drei Arbeiter hohen Strahlendosen von mehr als 170 mSv ausgesetzt; kontaminiertes Wasser befand sich im Maschinenhaus. Dort könnte es über ein Leck hingelangt sein. Zwischenzeitlich wurde das verseuchte Wasser abgepumpt27.
Aber das führte zu Wasser an anderen, ungünstigen Stellen (Kabelkanal), so dass man das Abpumpen erst ein mal stoppte.
Wasser wird immer wieder zugeführt, auch mit einer Autobetonpumpe in die Abklingbecken.

Die Zwischenfallsituation wird ebenfalls nach INES 5 bewertet. []

Block 4 [784 MWel, 1331 BE im Abklingbecken]

In Reaktorblock 4 passierte etwas anderes als in den Blöcken 1 bis 3. Denn Block 4 war zum Zeitpunkt des Erdbebens nicht »scharf«, es fand also keine Kernspaltungs-Kettenreaktion statt und die Brennstäbe waren nicht im stählernen Reaktordruckbehälter, sondern lagerten im Abklingbecken. Das ist der normale Aufbewahrungsplatz, wenn man zu Inspektionen den Reaktorkern leerräumen muss. Man kann sie schließlich nicht einfach in das Regal im Keller legen28. Eine schöne Animation dazu gibt es bei der New York Times.

Man könnte also denken, der Block sei vorerst sicher. Von wegen! Denn auch hier gab es eine Explosion, die den Betonaufbau ordentlich zerstört hat. In der Außenwand des Reaktorgebäudes klafft ein großes Loch. Zwei mal brach Feuer aus, was von alleine wieder verschwand. Die Temperatur des Wassers im Abklingbecken ist hoch (die letzten Messwerte vom 14.03. lieferten 84 °C, teils scheint es zu kochen), zudem ist zu wenig Wasser im Becken vorhanden. Direkte Meerwassereinspeisung funktioniert nicht, dafür ist man etwa im Tagesrhythmus dabei, mit der Autobetonpumpe jeweils ca. 150 t Wasser da rein zu leiten.

Auch Block 4 hat mittlerweile einen Anschluss an die externe Stromversorgung und verfügt über Stromzufuhr in einzelnen Anlagenteilen.

INES: 3. []

Block 5 [784 MWel, 946 BE im Abklingbecken]
& Block 6 [1.100 MWel, 876 BE im Abklingbecken]

Die Temperaturverläufe der Blöcke 5 und 6 im Vergleich zu einer Normaltemperatur29.

Die beiden Blöcke waren genauso wie Block 4 für Wartungsarbeiten abgeschaltet. Auch in ihnen liegen Brennstäbe in den Abklingbecken, so dass der Wasserstand darin langsam sank. Hier gelang es, mit einem Notstromaggregat eine notdürftige Stromversorgung herzustellen, so dass die Becken mit Wasser nachgefüllt werden können. Waren die Wassertemperaturen in den letzten Tagen noch über 60 °C, sind sie momentan bei ca. 38 °C (Block 5) bzw. 21 °C (Block 6) und damit auf Fastnormalniveau. Der Grund dafür: Die Stromversorgung ist wieder hergestellt, das Nachkühlsystem läuft wieder – Juchu! Entsprechend gibt es keine INES-Bewertung für diese beiden Blöcke.

Insgesamt ist die Lage kritisch, Tendenz mal in Richtung Stabilität, mal in Richtung »wow, fuck, raus hier«. Der Einsatz von Wasserwerfern scheint Erfolg zu haben und die Autobetonpumpe scheint die Abklingbecken kühlen zu können. Alle Blöcke sind wieder ans Stromnetz angeschlossen und Schaltwarten und Maschinenhäuser haben teilweise wieder Licht.

Neben den bisherigen Problemen, die sich etwas abzukühlen scheinen, macht das in den Blöcken verteilte Wasser nun Stress: Teilweise ist es stark, teilweise schwach radioaktiv und befindet sich an Stellen, wo es nicht sein sollte. Wasser fließt ins Meer und wird mitunter bewusst dorthin abgeleitet. Fand man erst nur Radionuklide im Meerwasser, z.B. Iod-13130, so ist man mittlerweile dabei die Flüsse des Wasser nachzuvollziehen.

Über den Blöcken steigt kontinuierlich Wasserdampf auf – vermutlich das verdampfende Wasser, das von außen draufgeworfen wurde.

Die von uns angegebenen Zahlenwerte und Aussagen stützen sich, wenn nicht anders angegeben, auf die Pressemitteilungen der Nuclear and Industrial Safety Agency (NISA).

Detailreichere und dadurch genauere Informationen zu den Status der Reaktorblöcken findet ihr auf der hervorragenden Seite der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit sowie (hört hört) in der deutschen Wikipedia: Der Kernkraftwerk-Fukushima-I-Artikel ist mit vielen Quellen belegt, wird häufig aktualisiert und stichprobenartige Überprüfung ergab solide Zusammenfassungen. Hervorragend. Ebenfalls sehr gut31: Der englischsprachige Schwesterartikel sowie die Unfalltimeline in der englischen Wikipedia. Außerdem ein kurzer Hinweis auf die Übersichtsbeiträge von BraveNewClimate, z.B. diesen vom 26. März32. []

Ein paar Fragen, die man häufig gestellt bekam

…damit ihr euch nicht auch durch die hunderten Kommentare der anderen Artikel wühlen müsst.

Moderation? Ich dachte, das Wasser ‘bremst’ die Kettenreaktion?

Wahrscheinlichkeit der Spaltung von U-235 und Pu-239 für verschiedene Neu­tro­nen­ener­gien. (Bild: Vorlesungsskript)

Nein. Die Moderation sorgt dafür, dass die Neutronen langsamer werden. Erst dann können sie im großen Maße eine neue Kernspaltung auslösen. Das liegt daran, dass die Wahrscheinlichkeit, mit der eine Reaktion zwischen Neutronen und dem Spaltmaterial U-235 stattfindet, nicht immer gleich ist. Rechts sieht man den Verlauf dieser Reaktionswahrscheinlichkeit33 in Abhängigkeit der Neutronenenergie (die der Geschwindigkeit entspricht). Vereinfacht könnte man sagen: sind die Neutronen zu schnell, fliegen sie einfach am Uran vorbei.
Ohne Moderator ist die Kettenreaktion schwierig, aber noch nicht ausgeschlossen. Daher müssen zusätzlich Neutronenabsorber wie Bor eingesetzt werden. []

Der Reaktor ist doch abgeschaltet, warum müssen wir dann noch weiter kühlen?

Auch wenn keine eigentliche Kettenreaktion mehr stattfindet, befinden sich im Reaktor noch Spaltprodukte aus dem Betrieb. Diese radioaktiven Elemente sind instabil und zerstrahlen nach einer gewissen Zeit34 unter Aussendung von Energie. Es entsteht Nachzerfallswärme. Und zwar sowohl in Brennstäben im Reaktorkern als auch für solche, die im Abklingbecken lagern.
Wir haben dem Thema einen eigenen Artikel gewidmet, in dem Detail-Infos inkl. konkreter Zahlenwerte zu finden sind. []

Die haben keinen Strom? In einem Kernkraftwerk??

Klingt bescheuert, was? Nach dem Erdbeben fuhren die Atomkraftwerke ganz automatisch in »STOP«-Position. Steuerungsstäbe: rein, Neutronengifte: Go! und was sonst noch so dazu gehört. Wie gut oder schlecht das geklappt hat, ist noch nicht sicher — aber sie stoppten. Das heißt die Kraftwerke produzierten keinen Strom mehr.
Vermutlich wurden durch das Erdbeben, durch den Tsunami, oder ebenfalls durch die Notabschaltung auch die externen Stromversorgungen gekappt, so dass auch hier keine Zulieferung stattfinden konnte. Es deutet jedenfalls alles darauf hin, dass die Zuleitungen auch nicht eben mal so wieder repariert werden konnten. In wie weit das japanische Hochspannungsnetz überhaupt dazu geeignet ist, die Kernkraftwerke zu betreiben, ist auch gar nicht klar.
Blöder Strom. []

Warum hat man nicht sofort ein großes Notstromaggregat mit einem LKW hingeschafft?

Um das Kraftwerk überhaupt zu erreichen, mussten erst Aufräumarbeiten vorgenommen werden. In den ersten Tagen war nur schwer Durchkommen bis zu den Reaktorblöcken. Kleinere Aggregate hätte man auch mit dem Helikopter dahin transportieren können, zumindest um das Nötigste in Gang zu bringen.
Hat man auch geschafft, man hatte ca. einen Tag nach dem Ausfall Stromaggregate vor Ort, konnte sie aber nicht nutzen. Hier kommt das komplexe Gebilde eines Kernkraftwerks mit all seinen Einzelteilen zum Tragen: ist nach dem Erdbeben (Pumpen und Ventile beschädigt?), Tsunami (Wasseraufbereitung verstopft?) und Explosionen (Zuleitungen intakt?) die Wiederaufnahme der Kühlung überhaupt so einfach möglich? Insbesondere die direkte Stromversorgung zu den Pumpen schien Probleme bereitet zu haben.
Mittlerweile gelingt es übrigens, über eine Behelfskonstruktion immer mehr Kraftwerksanlagen mit dem 110-kV-Stromnetz zu verbinden. []

OK, aber man wird doch eine motorbetriebene Pumpe zum Kühlen da hinbauen können, oder?

Dort, wo die Strahlungwerte hoch sind, kann man keine Arbeiten mehr unmittelbar an den Reaktoren durchführen. Man muss etwas Abstand halten. Daher ist der Betreiber dazu übergegangen, »extern«, aus sicherer Entfernung Wasser in bzw. an den Reaktor zu befördern. Dies geschieht durch Hubschrauber, Feuerwehrwagen oder durch einen Betonpumpwagen.
Numbercrunching zur benötigten Wassermenge: Wenn man 1 MW Wärme (=3,6 GJ/h) durch Verdampfen von reinem Wasser (15 °C kalt) abführen möchte, sind bei Atmosphärendruck etwa 1,4 Tonnen Wasser pro Stunde zuzuführen. Geschieht der Vorgang unter einem höheren Druck als 1 bar erhöht sich die Kochtemperatur, und es wird weniger Wasser benötigt. Zahlenbeispiel für einen intakten Siedewasserreaktor: Bei 71 bar hat Wasser eine Siedetemperatur von 286 °C und es wird 1 Tonne Wasser pro Stunde benötigt. []

Ohne Kühlung kommt die Kernschmelze, was passiert da eigentlich genau? Und wie lange dauert das?

Brennelemente können so heiß werden, dass Tragestrukturen und Brennstoff schmelzen35. Es gibt mehrere Möglichkeiten, was mit dieser Schmelze geschieht. Wir haben sie weiter oben erläutert.

Der geschmolzene Reaktorkern aus Tschernobyl. (Bild: INSP | Galerie)

Um mal den hypothetischen Fall abzuhandeln, dass sich die ungekühlte Kernschmelze »nach unten durchfrisst«, folgt ein bisschen Numbercrunching zur Geschwindigkeit. Die Reaktorblöcke 2-5 erreichen jeweils 784 MWel Leistung (2.381 MWth), die sie aus 548 Brennelementen beziehen36. Aus dem Reaktortechnik-Vorlesungsskript von André und Andi hätten wir anhand der dort angegebenen Referenzdaten 490 Brennelemente geschätzt37. Wir gehen also davon aus, dass wir zum groben Abschätzen mit weiteren Angaben daraus rechnen können (konkret zu den Fukushima-Reaktoren sind die nämlich schwer zu finden).
Jedenfalls besteht ein Brennelement aus mehreren Brennstäben, typischerweise bei SWR aus 8 · 8 = 64 Stäben38. Zusammen sollten sich also etwa 35.000 Brennstäbe im Kern befinden. In einem Brennstab steckt größtenteils Uran, das pro Stab ein Volumen von etwa 466 cm339 einnimmt, der gesamte Kern also etwa 16,3 m3. Das würde bedeuten, dass alleine durch das Uran eine Masse von 310 t zusammenkommt.
Man kann sich nun überlegen, dass die geschmolzene Masse, nennen wir sie »Klumpen«, als Halbkugel auf einem ebenen Stahlboden ruht. Ist zwar ziemlicher Quatsch, weil der Druckbehälter unten rund ist, aber wir wollen ja auch nicht zu komplex werden. In unserem einfachen Modell hätte die Halbkugel einem Durchmesser von ca. 4,0 m und würde somit eine Fläche von 12,3 m2 bedecken. Der Klumpen produziert nach einer Woche noch ca. 6 MW thermische Leistung aus der Nachzerfallswärme, sagen wir mal, dass die Hälfte auf den Stahlboden darunter geht.
Die Stahlwand eines Reaktordruckbehälters sind im Bereich von 20 cm40, direkt unter dem Klumpen befinden sich also etwa 20 t Stahl. Gehen wir mal davon aus, dass wir die von 500 °C auf 1.500 °C erhitzen und schmelzen müssen, damit die Wand nachgibt, so würde das ungefähr eine Stunde und 20 Minuten dauern.
Der Klumpen lagert jetzt auf dem Betonfundament, das direkt unter dem Reaktorkern ziemlich dick ist. Wir nehmen hier mal 3 m und eine Starttemperatur von 20 °C an. Da durchzukommen würde nochmal etwas über einen Tag dauern.
Wohlgemerkt: diese Zahlen stellen eine ganz grobe Abschätzung dar und auch nur für den Fall, dass man den Reaktor sich selber überlassen würde. Dass es nicht so ist, wissen wir mittlerweile. Ebenfalls vernachlässigt wurde der kühlende Effekt des zu schmelzenden Materials.
Sollte dieser Klumpen am Ende noch heiß genug sein, um in den Erdboden einzudringen und schließlich auf (Grund-)Wasser zu treffen, so kommt es zu einer physikalischen Explosion. Dabei verdampft das Wasser schlagartig und durch den Dampf entsteht ein hoher Druck. Der entlädt sich in Richtung des schwächsten Widerstandes — vermutlich das Schmelzloch entlang nach oben, sodass der Klumpen teilweise hochgeschossen wird. Es ist jedoch recht schwer, zuverlässig die Auswirkungen vorherzusagen, insbesondere weil auch hier wieder Erfahrungswerte (zum Glück!) fehlen. Aber: momentan wird gekühlt und der Fall ist rein hypothetisch! []

Aber es hat doch da schon Explosionen gegeben, was war denn das?

Die haben nicht unbedingt etwas mit der Kernschmelze zu tun und können auch auftreten, wenn im Reaktordruckbehälter alles intakt ist. Die Explosionen, die man sah, sind ziemlich sicher auf eine Knallgasreaktion zurückzuführen, also der Kombination aus Wasserstoff, Sauerstoff und Hitze. Das macht ordentlich wumms und reicht aus, das Reaktordach abzureißen. []

Wasserstoff, mhm? Der war doch vorher nicht da…

Auch bei der Hindenburg hat Wasserstoff zur Zerstörung geführt. (Wikimedia)

Bei Temperaturen ab 900 °C entsteht durch chemische Reaktionen von Wasserdampf mit der Hülle der Brennelemente Wasserstoffgas. Diese Reaktion setzt zusätzlich sehr viel Wärme frei. Es gibt Berechnungen, dass in einem Druckwasserreaktor im Falle einer Kernschmelze in 6 Stunden ca. 5000 m3 Wasserstoff entstehen — das sind 5 Millionen Liter. In Verbindung mit Sauerstoff ist das eine hochexplosive Mischung: Das allseits bekannte Knallgas.
Dieses zusätzliche Problem wird erst seit dem Unfall im Kernkraftwerk Three Mile Island im Jahr 1979 bei der Auslegung eines Kernreaktors berücksichtigt. In Siedewasserreaktoren wird daher das Containment mit Stickstoff geflutet, so dass es nicht zu einer Knallgasreaktion kommen kann.
Darüber hinaus wird durch die radioaktive Strahlung im Reaktorkern Wasser direkt in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Allerdings ist die dabei entstehende Menge an Knallgas lange nicht so hoch wie bei der weiter oben beschriebenen Reaktion. Diese so genannte Radiolyse läuft auch während des Normalbetriebs des Kraftwerkes ab, so dass es Vorrichtungen (»Töpfer-Kerzen«) gibt das entstandenen Knallgas abzubauen.
Trotz dieser Vorkehrungen ist im Kernkraftwerk Brunsbüttel im November 2001 ein an den Reaktordeckel angeschlossenes Rohr durch eine Knallgas-Explosion zerstört worden41. []

Was bedeuten die gemessenen Strahlungswerte und wo kommen sie her?

Die Meldungen über die Strahlungsbelastung vor Ort sind häufig sehr vage. Angaben über »400-fache« Strahlungswerte oder »mehr als 2000 Mikrosievert« sind etwa so nützlich, als würde jemand seinen Benzinverbrauch mit »mehr als 3,4 Liter« bezeichnen.
Strahlung kann man sich gut als einzelne winzige Projektile vorstellen, die Schäden auf molekularer Ebene hervorrufen (siehe nächste Frage). Wenn man alle Teilchen zählt, die einen Menschen »verstrahlt« haben, kriegt man eine Strahlungsdosis. Wird diese Dosis wiederholt oder gar kontinuierlich zugeführt, spricht man von Strahlenbelastung. Wie unten erklärt kann der menschliche Körper einiges an Strahlung wegstecken, eine gewisse Belastung durch Hintergrundstrahlung aus dem Weltraum oder vom Boden erfahren Menschen jeden Tag und es beschwert sich niemand42.

Eine übersichtliche Darstellung verschiedener Strahlendosen bei xkcd.com.

Die Stärke der verursachten Schäden hängt von der Größe der Teilchen (ein ?-Teilchen macht mehr Krach), von ihrer Energie und der Durchdringungsfähigkeit (ein ?-Teilchen kann eine längere Strecke zurücklegen) ab. Daher wählt man häufig die Äquivalenzdosis, die Vergleiche untereinander einfacher macht. Die gängige Weise, die Äquivalenzdosis zu beschreiben, ist in Sievert, kurz Sv43; wird diese stetig zugefügt, spricht man von Sievert pro Stunde oder pro Jahr — Sv/h bzw Sv/a.

Der Herkunft der Strahlung in der Nähe des Reaktors ist vielerlei, lässt sich aber zusammenfassen in zwei Hauptquellen: Im Betrieb strahlen die Brennstäbe Neutronen ab, die durch das Design des Reaktors ausreichend abgeschirmt werden sollten. Zweitens strahlen nach dem Ausbrennen die Zerfallsprodukte (ob in geordneter Form von Brennstäben oder nach deren Bruch) ?- und ?-Strahlung ab. Im Reaktorgebäude sind die ausreichend abgeschirmt und machen keinen Stress. Erst wenn die Zerfallsprodukte nach außen gelangen fangen die Probleme an.

Radiologische Messungen zur Strahlendosis am Kernkraftwerk Fukushima I. (GRS)

In den radiologischen Messungen sieht man, dass zum Beispiel am Mittag des 16. März nach »Freisetzungen aus Block 2 und 3« die Strahlungsbelastung am Westtor schlagartig etwa 12.000 µSv/h erreicht hat und dann innerhalb von ca. 3 Stunden wieder auf 1.000 µSv/h gesunken ist. Das bedeutet, dass wahrscheinlich eine kontaminierte Wolke ausgestoßen wurde, einen Sensor erreicht hat, dann immer weiter verdünnt und abgezogen ist. Wichtig ist, dass dies nicht bedeutet, dass dort permanent 12 mSv/h herrschen. Dieser Wert war dort nur für einen relativ kurzen Zeitraum messbar. Es bedeutet ebenso nicht, dass die Wolke diese Intensität beibehält — sie wird sich verdünnen und über einer immer größeren Fläche eine immer kleinere Belastung bedeuten.
Anhand der Messkurve, die man rechts sieht, wird klar, dass das bei allen bisher durchgegebenen Messwerten vom Kraftwerk der Fall ist44. []

Lustiges Einheitenkarussell: Sievert, Milli, Gray, Röntgen, BecquerHÄ!?l

In den Berichten der Presse und auch den offiziellen Statusmeldungen aus Japan werden häufig gemessene Strahlendosen angegeben. Leider scheinen dabei die Einheiten auf ein großes Karussell gepackt worden zu sein, aus dem dann immer mal wieder zufällig eine möglichst verwirrende von ihnen aussteigen gelassen wird.

Sievert (Formelzeichen Sv) ist die Einheit der Äquivalenzdosis. Sie gibt an, wie stark die Strahlung den Körper beeinflusst bzw. schädigt (siehe vorheriger Abschnitt). Früher gab es dafür das rem, das »roentgen equivalent in man«, wobei 100 rem = 1 Sv sind. Die Äquivalenzdosis ist eine gewichtete Energiedosis, also durch die Strahlung deponierte Energie pro Masse (J/kg) plus einen Faktor für die Strahlungsart45.
Lässt man diesen Gewichtungsfaktor weg, landet man bei der reinen Energiedosis und bezeichnet sie Gray (Gy). Ist der Gewichtungsfaktor der Strahlung 1 (z.B. bei β- oder γ-Strahlung), so ist entsprechend 1 Gy = 1 Sv. Hierfür wiederum gab es früher das Röntgen (R), dessen Definition (wie so häufig bei alten Einheiten) etwas WTF?! ist, in trockener Luft aber ähnlich wie oben: 100 R = 1 Gy.

Das ganze bezeichnet jetzt aber nur die insgesamt deponierte Energie. Strahlung ist allerdings über einen langen Zeitraum vorhanden und eine Person vielleicht nur kurz in einem verstrahlten Gebiet. Daher will man die Strahlungsdosis für eine gewisse Zeit haben, z.B. pro Jahr (/a) wenn es um natürliche Belastungen geht oder pro Stunde (/h), wenn man mit hoher künstlicher Radioaktivität hantiert. Denn als Arbeiter ist man eher ein paar Stunden im Kernkraftwerk und lebt da nicht. Daher sieht man häufig Einheiten wie mSv/h, also Milli-Sievert pro Stunde. Dass da vor Sievert noch Milli steht, liegt daran, dass Sievert pro Stunde schon ziemlich übel ist (siehe vorheriger Abschnitt) und man daher Vorfaktoren wählt, die eher passen. Genauso wird natürliche Strahlenbelastung häufig in Microsievert (µSv/h) pro Stunde angegeben, einem tausendstel eines Millisieverts. Man müsste sonst zuviele Nullen hinter’m Komma mitschleifen. Und dann vertut man sich nur.
Dass man sich auch so vertut, zeigt das fröhliche Vorsatzundzeiteinheitskarussell, was gerade in viele Pressemeldungen betrieben wird. Sievert, Mikrosievert pro Stunde und Millisievert pro irgendwas geht munter durcheinander, wird teils falsch umgerechnet und unpassend dargestellt. Ein hoher Spitzenwert von 400 mSv/h heißt noch nicht, dass wirklich über eine Stunde diese Äquivalenzdosis geherrscht hat — wahrscheinlicher ist, dass für nur ein kurzer Zeitraum46 über diese starke Dosis verfügte und der Wert dann auf eine Stunde hochgerechnet ist. Es heißt, wie so häufig: Aufgepasst und mitgedacht!

Jedenfalls: Wir wissen nun also, wie man angeben kann, wieviel Wumms die Strahlung verursacht — gewichtet oder ungewichtet. Also eigentlich das, was uns interessiert, wenn wir von irgendwelchen Gefahren für Menschen ausgehen. Manchmal interessiert einen aber, wie häufig man von einem Stoff ein Strahlungsteilchen erwarten kann (z.B. für Untersuchungen am Stoff selber). Dafür gibt es dann das Becquerel (Bq): ein Maß für die Aktivität eines Stoffes. Es ist 1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde. Auch hier gibt’s die Pensionierungsversion davon: das Curie (Ci) mit 1 Ci = 3,7·1010 Bq. Prinzipiell ist auch hier ein höherer Wert schlecht, aber 10.000 Bq sind nicht gleich 10.000 Bq was die Schadensleistung angeht. Der eine Stoff mag etwas harmloser Strahlen als ein anderer.
Wie schon bei Millisievert pro Stunde gibt man auch hier häufig die relative Größe an, diesmal allerdings pro Menge, also z.B. Bq/cm3 oder Bq/kg, damit man Stoffe besser untereinander vergleichen kann.

Also in Kürze:
(Milli-, Micro-)Sievert: Wumms im Körper (mit Gewichtung der Schadwirkung).
Sievert pro Stunde: Wumms pro Stunde Aufenthalt im Körper.
Gray: Wumms in Materie (ohne Gewichtung der Schadwirkung).
Becquerel: Strahlungsteilchen pro Sekunde.

In etwas mehr Länge hat Slate sich ebenfalls der Dosenkonfusion angenommen. []

Was heißt »kontaminiert« eigentlich, giftig oder einfach radioaktiv? Wieso duschen sich die Arbeiter und Feuerwehrleute im Fernsehen?

Man spricht im physikalischen Sinne von einer Kontamination, wenn man radioaktive Stoffe dort entdeckt, wo die üblicherweise nicht hingehören. Wie etwa im Umfeld eines Reaktors oder in einer Siedlung.
Uran, Plutonium und auch deren Zerfallsprodukte strahlen nicht nur munter vor sich hin, sondern sind auch häufig chemisch für den Organismus nicht so gesund wie ein Arztbesuch oder der tägliche Apfel. Wenn diese Stoffe pulverisiert werden, können sie sich mit der Luft oder Wasser vermischen und verteilt werden.
Darüber hinaus können unbeteiligte Materialien und Stoffe kontaminiert werden, indem sie der Strahlung ausgesetzt sind, sich »aktivieren«47 und selbst anfangen zu strahlen.
Normalerweise wird viel daran gesetzt, die strahlenden Substanzen vor der Umwelt abzugrenzen: Stahlbehälter, dicke Betonmauern, getrennte Wasserkreisläufe, Sicherheitsschleusen. Wenn die Kontamination wie im aktuellen Unfall doch eintritt, tut man alles, damit die Stoffe nicht inkorporiert werden – Atemschutzmasken und Overalls sind Pflicht.
Ist die eingesetzte Schutzkleidung keine Einwegkleidung, die man nach dem Einsatz fachmännisch entsorgt, wird sie nach der Arbeit dekontaminiert: man wäscht die radioaktiven Staubpartikel ab — und das ist das aus Film und Fernsehen bekannte Duschen. [??]

Ist das gefährlich für die Menschen die dort leben?

Radioaktive Strahlung führt zu Veränderungen an den Zellen aller davon betroffenen Lebewesen. Allerdings sind Menschen und höhere Tiere empfindlicher dagegen als primitive Tiere48, Bakterien oder Pflanzen. Die an den Zellen entstandenen Schäden zeigen sich dann in den verschiedenen Organen und letztendlich am gesamten Organismus.
Geschädigt werden vor allem die Proteine in der Zelle und die Erbsubstanz, DNA, im Zellkern. Für DNA-Schäden hat die Zelle gut funktionierende Reparaturmechanismen, die allerdings auch manchmal Fehler machen. Gelingt die Reparatur, dann bleibt die betreffende Zelle ungeschädigt. Treten bei der DNA-Reparatur Fehler auf, wird die Zelle nicht mehr richtig funktionieren. Sie stirbt dann ab oder kann sich zu einer Krebszelle entwickeln. Oft haben diese Zellschäden aber keinerlei Auswirkung. Werden die Keimzellen geschädigt, kann der Fehler an die nächste Generation weitergegeben werden.
Wie stark eine Zelle durch die Strahlung geschädigt wird hängt von der Dosis ab, die vom Körper aufgenommen wird. Ganz grob kann man sagen, je mehr aufgenommene Strahlung, desto größer der Schaden und desto schneller tritt er auf.

Die durchschnittliche Strahlenbelastung eines Menschen. (Daten: Wikipedia)

Die natürlich vorkommende radioaktive Strahlung beträgt etwa 0,02 bis 0,03 µSv/h49. Sie hat dabei verschiedene Quellen: die kosmischen Strahlung, die auf der Erde ankommt; Baustoffe; verschiedene natürlicherweise in der Umgebung vorkommende radioaktive Substanzen oder Bananen (s.u.).
Dieser Strahlung ist jeder von uns seit seiner Geburt ausgesetzt. Sie variiert von Ort zu Ort und nimmt mit zunehmender Höhe zu. Auch die Bodenbeschaffenheit spielt dabei eine Rolle: in Gebieten in denen man Granit findet ist die Strahlung hoch, in denen mit Kalkstein niedrig. Zum Beispiel findet man in Bremen 0,03 µSv/h, in Oberfranken 1,3 µSv/h Strahlendosis. Der Mittelwert in Deutschland beträgt 0,05 µSv/h; der Maximalwert 5,7 µSv/h. Dazu kommt zusätzliche Strahlung durch Röntgen und andere medizinische Behandlungen (Krebstherapie!) und nicht zu vergessen durch Flugreisen. In großen Höhen wird die Strahlung intensiv und Strahlendosen beim Fliegen liegen bei 2 µSv/h.
Beim havarierten Kraftwerk wurde, nach Angaben des Betreibers, am 17. März gegen 11:00 Uhr Ortszeit eine Strahlendosis von 646 µSv/h gemessen. Sie soll zeitweilig sogar zwischen 100 und 400 mSv/h gelegen haben. Würde die Intensität konstant bleiben (was sie aber nicht ist, s.o.), würde das für jemanden, der sich eine Stunde dort aufhält, bedeuten, dass eine Äquivalentdosis von 100 bis 400 mSv aufnimmt. Das ist deutlich höher als die übliche Strahlendosis und bleibt natürlich nicht ohne Folgen für die Menschen, die dieser Strahlung ausgesetzt sind.
Dabei gilt: Je höher die Dosis,

  • desto schwerwiegender sind die Auswirkungen,
  • desto schneller treten die Symptome auf,
  • desto länger dauert die Erholungsphase,
  • desto länger bleibt die Krankheit bestehen und
  • desto geringer werden die Überlebenschancen.

Über Verlauf und Überlebenschancen entscheidet die erhaltene Äquivalentdosis.
Dabei treten die folgenden Symptome auf50:

  • weniger als 0,5 Sv: Keine akuten Symptome. Nachweis, wenn überhaupt, nur über eine verringerte Anzahl der roten Blutkörperchen.
  • 0,5 – 1 Sv: klinisch messbar (weniger rote Blutkörperchen), Kopfschmerzen (Strahlenkater), erste Schädigungen des Immunsystems.
  • 1 – 2 Sv (leichte Strahlenkrankheit): Übelkeit, Appetitlosigkeit, Müdigkeit, Unwohlsein; 10 % der Betroffenen sterben innerhalb eines Monats.
  • 2 – 4 Sv (schwere Strahlenkrankheit): Haarausfall, Verlust der weißen Blutkörperchen, Sterilität, Durchfall, Blutungen unter der Haut; bis zu 50 % der Betroffenen sterben innerhalb eines Monats.
  • 4 – 50 Sv (akute Strahlenkrankheit): mit steigender Dosis steigt die Zahl der Todesfälle; ab einer Dosis von 6 Sv kann man davon ausgehen, das alle Betroffenen innerhalb weniger Tage sterben.
  • über 50 Sv: Sofortiger Eintritt des Todes.

Langfristige Schäden sind ein mit der aufgenommenden Dosis steigendes Risiko an Krebs zu erkranken und Veränderungen an der DNA, die an die folgenden Generationen weitergegeben werden können.

In Tokio, etwa 250 km von Fukushima entfernt, wurde am 17. März eine Strahlendosis von 0,14 µSv/h gemessen. Die natürliche Strahlung in Tokio liegt nach Angaben der japanischen Behörden zwischen 0,028 und 0,079 µSv/h. Das bedeutet, dass die Menschen die dort leben vorerst nicht gefährdet sind.
Allerdings muss man in einem Umkreis von mehreren Kilometern um das Kernkraftwerk mit langfristig erhöhten Strahlendosen rechnen, die zu einer erhöhten Krebsrate und genetischen Schäden in den folgenden Generationen führen können. []

Kommt die radioaktive Wolke auch bei uns an und ist für uns gefährlich?

Strahlenbelastung der letzten Jahre in Mitteleuropa. (Quelle: Quarks & Co.51 )

Nach einiger Zeit52 kommen sicherlich einzelne Teilchen um die Erde. Sehr unwahrscheinlich dagegen, dass sie in Europa schädlich werden können — vermutlich hat sich die Wolke bis dahin bis zur homöopathischen Konzentration (lies: Ungefährlichkeit) verdünnt. Auf jeden Fall aber wird sie weit unter den Werten liegen, die man bisher in Mitteleuropa aufgrund der Kernwaffentests und Tschernobyl gemessen hat.
Es ist bei uns also in keiner Weise notwendig mit einem Geigerzähler seine Umgebung und Nahrung zu kontrollieren oder gar noch vorbeugend Iodtabletten einzunehmen. Im Gegenteil: die bei Katastrophensituationen zum Schutz der Schilddrüse notwendige Menge an Iod53 kann unter normalen Bedingungen schon gefährliche Nebenwirkungen haben. []

Heißt das jetzt, wir haben ein zweites Tschernobyl oder wie?

Kurz: Nein. Der bisherige Unfallverlauf ist unterschiedlich zu dem in Tschernobyl. In Tschernobyl geschah sehr viel sehr schnell. Dagegen ist das, was wir von Fukushima mitbekommen, fast eine Slow-Motion-Aufnahme. Außerdem hatte Tschernobyl einen anderen Reaktortyp mit einer anderen Art Unfall. Ein komplexes und großes Themenfeld, daher nur soviel: Es gab eine große Explosion, die zu starker Zerstörung und einem schwer zu löschenden Graphitbrand führte. Somit wurden über Tage hinweg große Menge radioaktiver Partikel freigesetzt. In den Wochen danach arbeiteten viele, viele Leute in extremer Nähe zum Reaktor, um das Ereignis zu kontrollieren.
Möchte man den jetzigen Unfall mit einem bekannten Ereignis vergleichen, dann ist das wohl eher ein zweites Three-Mile Island. Bei diesem Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor in den USA kam es Ende der 70er zu einer Kernschmelze, weil das Kühlsystem nicht so lief, wie es sollte. Dieser INES-5-eingestufte Unfall lief allerdings relativ glimpflich ab und konnte unter Kontrolle gebracht werden. []

Aber den Super-GAU haben wir doch?!

Meh. Darüber kann man sich streiten und es geht eigentlich an der Sache vorbei. Ein GAU bezeichnet den größten anzunehmenden Unfall, den man eingeplant hat. Ein Super-GAU geht darüber hinaus und provoziert einen Kontrollverlust. Wenn man sich also festlegen will, dann ist es eher ein Super-GAU, wobei man mittlerweile wieder beginnt, Kontrolle zu gewinnen.
Wichtig ist eher, dass man versteht, was genau passiert ist und daraus lernt. Ob das ein GAU oder Super-GAU ist, ist dabei egal. []

Kann es zu einer Explosion wie bei einer Atombombe kommen?

Nein. Das hat zwar beides etwas mit Kernspaltung und Neutronen zu tun, aber es gibt einen wichtigen Unterschied: Die Anreicherung. Bei Kernkraftwerken setzt man Uran in den Brennelementen ein, dass zu etwa 3 bis 4 % mit dem spaltbaren U-235 angereichert ist — eine leichte Anreicherung gegenüber dem natürlichen Niveau von 0,8 %. Damit eine Kettenreaktion so wild abläuft, wie die Freaks, die Atombomben bauen, es gerne hätten, muss Uran-235 zu wesentlich größeren Anteilen in der Kernwaffe vorhanden sein. Mehr als 80 % sind hier verwendete Anreicherungen.
Sollte es entgegen des momentanen Anscheins doch noch zu einer großen Explosion im Kraftwerk kommen, bei dem auch Materialien der Brennelemente freigesetzt werden, so ist der Effekt eher mit dem einer schmutzigen Bombe vergleichbar: Durch eine nicht-nukleare Explosion werden radioaktive Elemente in der Umgebung verteilt und verstrahlen dort das Gebiet. Partikel können dann auch weggeweht werden und weiter entfernte Bereiche verseuchen. Aber eine riesige Explosion mit dem klassischen Pilz, die gibt’s nicht. []

Warum lassen die Japaner nicht ihre Roboter im Kraftwerk arbeiten?

Ein sowjetischer Mondroboter hat bei der Räumung von Brennelementen in Tschernobyl versagt.

Der hochtechnologische Ansatz ist (mittlerweile) kein Science-Fiction — Roboter könnten dort agieren, wo die Strahlung für Menschen zu gefährlich ist. Abgesehen von organisatorischen und finanziellen Hindernissen gibt es aber auch eine physikalische Komplikation: die Halbleiterelektronik ist empfindlich gegenüber der ionisierenden Strahlung54.
Die gesamte moderne Elektronik basiert auf Halbleitern (z.B. Silizium) und die Bestandteile von CPUs, genauso wie RAM oder Festplatten werden immer kleiner. Dies hat zur Folge, dass ionisierende Strahlung genügend Energie in den Bauteilen deponieren kann, um die Nullen und Einsen durcheinander zu bringen. Und wenn das bei einem Bit geschieht, das Zuständig ist, den Motor anzuschalten, versteht der nur noch Bahnhof und funktioniert entweder falsch oder gar nicht.
Im Weltraum hat man übrigens ein ähnliches Problem: Die Strahlung ist allgegenwärtig. Der Robustheit wegen werden daher z.B. die Mars-Rover mit knapp bemessenen 20MHz-CPUs ausgestattet. Unmöglich ist es also nicht, aber schwierig55. []

Wo kommt eigentlich auf einmal das Plutonium in Reaktor 3 her? Ist das nicht schlimm?

Ja, Plutonium ist schlimm. Als Schwermetall ist es giftig für den Körper, das ist Uran aber auch. Das Problem bei beiden56 ist, dass sie α-Strahler sind. Das Üble an α-Strahlung ist, dass dabei Helium-Kerne absondert werden, die aufgrund ihrer hohen Masse (im Vergleich z.B. zu β-Strahlung) eine hohe Schadwirkung erziehlen können. Glücklicher Nebeneffekt: sie kommen auch nicht weit, ein bisschen Luft oder im Zweifelsfall die oberen Hautschichten halten α-Strahlung ab. Problematisch wird es, wenn es in den Körper gelangt. Die Schwermetalle machen sich dann in allen möglichen Organen häuslich ein und richten über einen langen Zeitraum — beide haben hohe Halbwertszeiten57 — radiologischen Schaden an.
Plutonium ist dabei aber etwas schlimmer als Uran, denn es hat eine kürzere Halbwertszeit (24.110 Jahre statt 4,5 Milliarden). Dadurch strahlt es häufiger bei gleicher Menge und erreicht somit schneller extrem schädliche Bereiche.

Dass man in Reaktor 3 Plutonium einsetzt hat, bedeutet aber trotzdem keine besonders gesteigerte Gefahr gegenüber den Nachbarreaktoren. Tatsächlich sind Brennelemente mit einer Mischung aus Uranoxid und Plutoniumoxid nicht selten. Sie finden auch hier in Deutschland Verwendung. Der Grund ist einfach: Plutoniumoxid, konkret mit Pu-239, entsteht in gewissen Mengen58 als Nebeneffekt im Kernkraftwerk, hat aber noch Potential zur Kernspaltung (wie U-235). Es wäre also verschwendet, würde man es als Atommüll deklarieren. In der Wiederaufbereitungsanlage wird das Pu-239 vom Rest getrennt und zusammen mit frischem Uran-235 in sogenannten Mischoxid-Brennelementen (MOX-Brennelement) zum Kernkraftwerk gebracht. Der Anteil spaltbaren Materials bleibt dabei im Wesentlichen gleich, teilt sich jetzt aber auf U-235 und Pu-239 auf. []

Warum dauert es so lange, die Stromversorgung der einzelnen Blöcke wieder herzustellen?

Stück für Stück wächst der Anteil in der Kraftwerksanlage, der wieder mit Strom versorgt ist. Aber es dauert. Es ist eben nicht so einfach, da die Kabeltrommel auszurollen und den Stecker in die Steckdose zu stecken.
So ein Kraftwerk ist ein komplexes Gebilde, bei dem selbst kleinere Unterschiede andere Elektronik erfordern. Die Baujahre der ersten vier Blöcke liegen ca. 2 Jahre auseinander, die Anlagen sind von unterschiedlichen Firmen – das Prinzip des SWRs ist gleich, aber die Bauteile sind vermutlich alles andere als das. Außerdem ist der Schadensverlauf unterschiedlich, sodass nicht klar ist, was überhaupt noch funktioniert.
Ausführlich hat Eng in den Kommentaren etwas dazu geschrieben. []

Bonus-Track: Fukushima in Bananen-Äqulivalenz-Dosis

Und für alle die, die bis hier her ausgehalten haben, noch ein kleines Schmankerl: Bananen sind leicht radioaktiv — erfahrene physikBlog-Hasen wissen das bereits. In Bananen ist Kalium enthalten, dass natürlichweise auch zu 0,012 % aus dem radioaktivem Kalium-40 besteht. Durch das Essen einer Banane wird man somit einer Strahlendosis von etwa 0,1 µSv ausgesetzt59.
Das bedeutet also, dass die Leute in Tokyo einer Strahlung ausgesetzt sind60, die etwa einer Banane pro Stunde entspricht. Vermutlich ist das nicht so gesund, liegt aber wohl eher an der dann unausgewogenen Ernährung. []

Schlussworte

Ohne die besten Leser und Kommentatoren aller lila physikBlogs da draußen wären wir nichts. Und dieser Artikel auch nicht. Denn in den vielen vielen Kommentaren zu unseren letzten Artikeln kamen über die sachlichen Diskussionen Ergebnisse, die uns geholfen haben, den Artikel zu schreiben.

Ich gehe mal davon aus, dass das hier nicht anders wird.
In diesem Sinne: fröhliches Kommentieren!

Änderungen am Artikel

21.03. 18:20 Uhr: Frage/Antwort zu Plutonium im Reaktor 3 hinzugefügt.
21.03. 18:45 Uhr: Fußnote zur Entwicklung von Robotern durch die Kraftwerksbetreiber hinzugefügt
21.03. 19:50 Uhr: Änderung beim Ablauf der Kernschmelze: eine direkte Explosion in Folge einer Kernschmelze wurde früher mal angenommen, mittlerweile nicht mehr — insbesondere wegen Stickstoff als Schutzgas13. Ein reines Durchschmelzen scheint der wahrscheinliche Weg zu sein61.
21.03. 21:30 Uhr: Kleine Änderungen. Zur Verdeutlichung die nicht vorhandene INES-Einstufung von Block 5 & 6 erwähnt. Am Ende des zusammenfassenden Teils, kurz vor den Fragen, die Sekundärliteraturlinkliste noch um zwei Wikipedia-Links erweitert: Fukushima I nuclear accidents und Timeline of the Fukushima nuclear accidents. Wolfram-Alpha-Links durch Kurz-URL-Äquivalente ersetzt.
22.03. 18:30 Uhr: Containment in Fukushima ist gegen 4 bar ausgelegt, nicht 8 bar (das sind typische Druckwasserreaktoren in Deutschland).
23.03. 10:00 Uhr: Stand der Reaktorblöcke aktualisiert.
23.03. 13:31 Uhr: Frage/Antwort, warum die Stromversorung so lange braucht hinzugefügt.
27.03. 16:00 Uhr: Frage/Antwort zu verschiedenen Einheiten der Strahlungsmessung hinzugefügt.
27.03. 22:35 Uhr: Stand der Reaktorblöcke aktualisiert, einen neuen Weitere-Infos-Link hinzugefügt.
30.03. 00:33 Uhr: Antwort zur Schädlichkeit von Plutonium etwas überarbeitet.
05.04. 15:30 Uhr: Stand der Reaktorblöcke etwas aktualisiert (in kurz: Wasser überall, wo es nicht sein soll, Strom in den Maschinenhäusern, alles andere relativ unverändert)
11.04.: Es gibt ein Diskussions-Forum zu Unfall! Im passenden Blog-Artikel findet ihr etwas mehr Info.

  1. Wer den Beitrag von Samstag kennt, wird ein paar Überschneidungen feststellen. Aber dazwischen findet sich auch Neues. Durchhalten! []
  2. Das funktioniert mit Wasser deswegen so gut, weil es leicht ist. Stellt euch vor, ihr nehmt einen Tischtennisball (= Neutron) und schießt ihn auf eine Billiardkugel (=schwerer Kern) – der Tischtennisball wird zurückprallen und nicht langsamer werden. Tischtennisball auf Tischtennisball wird dafür sorgen, dass der andere Ball schneller wird und unser Startball langsamer ? wir haben das Neutron gebremst. []
  3. Die haben wir mittlerweile ja gestoppt. []
  4. direkt nach Abschalten etwa 5% der ursprünglichen Leistung []
  5. Die Pumpen für den Primärkreislauf haben eine Leistungsaufnahme von ca. 7 MW und werden mit 10 kV betrieben! []
  6. Betriebsdruck: 70-80 bar. []
  7. In deutschen Kernkraftwerken kommen dafür übrigens Wallmann-Ventile mit eingebauten Filtern zum Einsatz, die radioaktive Stoffe auf ein hunderstel reduzieren sollen. []
  8. Quelle: Zusammenfassung des BMU. []
  9. Das Reaktorgebäude wird ab und zu als »secondary containment« bezeichnet, hat aber keine hermetische Abriegelung gegenüber der Atmosphäre. (Siehe Kommentar von Christoph) []
  10. Die brauchen dann sinnvollerweise nicht mehr so viel Leistung wie die Pumpen im Primärkreislauf. []
  11. Quelle: http://www.insc.anl.gov/matprop/uo2/melt.php []
  12. Schmelzpunkt: ca. 1500 °C, hängt von der genauen Zusammensetzung ab. []
  13. Siehe Kommentar von Susi [] []
  14. Quelle: JAIF-Report, Karte auf Seite 3. Ich habe allerdings in den offiziellen Pressemitteilungen der NISA (Beispiel) nur 10 gefunden, das AKW Tokai fehlt dabei. Keine Ahnung warum. []
  15. Station Blackout Diesel Generators. []
  16. Quelle: Technology Review bzw. diese Übersicht der Tsunami-Ankunftszeiten. []
  17. Quelle: Kurzbericht der GRS, die sich auf AKW-Betreiber TEPCO berufen. Alle weiteren Zahlen zu der Anzahl der Brennelemente in den Becken ebenfalls dieser Bericht. []
  18. als der Druck 8,4 bar überschitten hat — ausgelegt war er für 4 bar. Quelle: Zusammenfassung des BMU. []
  19. Die Zeit, nach der nur noch die Hälfte des Stoffs vorhanden ist. []
  20. Stickstoff ist deswegen da, weil es als Schutzgas eingesetzt wird. []
  21. Quelle: JAIF-Report vom 18.03. []
  22. Übrigens wird der Reaktordruckbehälter mittlerweile über Feuerlöschleitungen gefüllt. []
  23. Er liegt dabei auf einer Höhe mit dem Unfall im AKW Three Mile Island in den USA, bei dem es nach Aussetzen der Kühlung zu einer teilweisen Kernschmelze kam. []
  24. Das geschieht normalerweise durch einen aktiven Kühlkreislauf. []
  25. So ein Ding mit 58 m Gelenkarm, die mit einer Förderleistung von 50 m3/h betrieben wird. []
  26. Quelle: TEPCO Pressemitteilung []
  27. Quelle: Zusammenfassung der GRS, Stand: 27.03.2011, 20:00 Uhr. []
  28. Übrigens erreichen die dort gelagerten Brennelemente eine Leistung über die Nachzerfallswärme von etwa 2 MW (Quelle: Kurzbericht der GRS). []
  29. Temperaturdaten aus den Presseberichten von NISA und JAIF []
  30. 74 Bq/cm3, das ist ca. 2.000 mal mehr als erlaubt. Wie schlimm das jetzt aber wirklich ist, wissen wir leider auch nicht. []
  31. Vermutlich noch ein Stück besser? []
  32. Aber Achtung, mit der nötigen Skepsis genießen! Aber das solltet ihr bei dem Thema sowieso immer und überall. []
  33. Das Fachwort dafür ist: »Wirkungsquerschnitt«. []
  34. Zeitraum: Sekunden, Stunden oder gar Jahre. Das ist völlig unterschiedlich. []
  35. Allerdings auch nur bei extrem hohen Temperaturen mit über 2000°C. []
  36. Quelle: Kurzbericht der GRS []
  37. Dort sind typische Daten von deutschen Siedewasserreaktoren mit 1300 MWel angegeben. []
  38. Streng genommen gibt es noch eine Stabposition in der Mitte, durch die Wasser fließt — Temperatur und so. Aber wir wollen ja hier nur grob abschätzen. []
  39. Durchmesser der Uran-Pallets bei 12,5 mm, aktive Höhe 3,8 m []
  40. Quelle: Reaktortechnik-Skript, allerdings für einen typischen Druckwasserreaktor. []
  41. Siehe auch Wikipedia Kernkraftwerk Brunsbüttel. []
  42. Tatsächlich gibt es Vermutungen, dass die Strahlung die Evolution mit voran getrieben hat []
  43. 1 mSv (milli) = 1.000 µSv (mikro) = 1.000.000 nSv (nano). []
  44. Ein besonders schlechtes Beispiel war ein »Experte« in einer Radiosendung, der mit dem bisherigen Maximalwert von 400 mSv/h ausgerechnet hat, dass die Techniker spätestens nach einem Tag tod sein müssen (weil man dann im Bereich von 10 Sv ist, siehe übernächste Frage). Dass es aber nur kurz so stark war, schien er unter den Tisch fallen gelassen haben. []
  45. Also ?-, ?-, ?-, und Pony-Strahlung. Eine von denen haben wir soeben frei erfunden. []
  46. Minuten oder nur Sekunden. []
  47. Das heißt, es entsteht ein radioaktives Isotop eines bekannten Elements. []
  48. Damit ist nicht euer Nachbar gemeint, sondern Kakerlaken und anderes solches Krabbelvieh. []
  49. Mikrosievert pro Stunde, s.o. []
  50. Siehe auch Symptome der Strahlenkrankheit der Wikipedia. []
  51. Das ganze scheint auf Daten zu basieren, die auch in diesem PDF, S. 17 verwendet werden. []
  52. Wochen? Monate? Jahre? []
  53. Bei einem Erwachsenen ca. 75 mg in einer einzelnen Dosis []
  54. Es wird dazu Forschung betrieben, hier auch ein Wikipedia-Artikel. []
  55. Laut dieserm Interview haben die Betreiber in Japan die Entwicklung von passenden Robotern abgelehnt, weil es dafür keinen Bedarf gebe. [via Kommentar von hilti] []
  56. Wir beziehen uns hier auf die häufigen Isotope U-238 und Pu-239, die in den Brennstäben vorkommen. []
  57. Ganz im Gegensatz z.B. zu Iod-131 oder Caesium-137. []
  58. ca. 1 % eines abgebrannten Brennelements aus einem Leichtwasserreaktor ist Plutonium — ganz im Gegensatz zu einem Brutreaktor, dessen Aufbau auf die massive Produktion von Plutonium ausgelegt ist. []
  59. Quelle: http://www.ehs.unr.edu/Documents/RadSafety.pdf, Seite 31 []
  60. Daten wie oben vom 17.03. []
  61. Quellen dafür: Vorlesungsskript sowie eine Beschreibung des Karlsruher Instituts für Technologie. []
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947 Antworten auf Eine Zusammenfassung der Probleme bei Fukushima I

  1. Eng sagt:
    #501

    @Silene 513: Die Bilder sind an zwei verschiedenen Tagen gemacht worden. Auf jeden Fall ist auf den ersten Bildern die Feuerwehr auch schon vor Ort. Man kann deshalb nicht genau sagen ob bereits mit Wasser gespritzt wurde und ob Pumpen laufen. Und außerdem sind bei den Explosionen auch Wasserleitungen zerstört worden.

  2. Eng sagt:
    #502

    @Dirk 515: Gebäude 1 ist anders gebaut. Der obere Teil von Gebäude 1, also die Kranhalle, hat eine Stahlkonstruktion, während die drei anderen Gebäude durchgehend aus Stahlbeton sind.

  3. Andi sagt:
    #503

    Die Bilder gibt’s auch noch auf anderer Seite zum Direktansehen: http://imgur.com/a/jMhr0

    Ich find’s interessant, wie sich die Diskussion hier entwickelt. Interessant im positiven Sinne :).
    Eine Bitte allerdings, bevor es überhaupt dazu kommt: Schweift nicht zu sehr ab. Bezieht euch auf das, was man auf den Fotos erkennen kann und den direkten Schlussfolgerungen daraus. (Wie gesagt: Damit beziehe ich nicht auf die zurückliegenden Kommentare. Behaltet’s nur im Auge :).)

  4. Dirk sagt:
    #504

    @ENG Block 1
    ok, wo befindet/befand sich jetzt der Kran? Unter oder Auf der jetzt sichtbaren Betondecke?
    Wenn unter, was war denn in der jetzt leeren Ebene?

  5. Eng sagt:
    #505

    @Dirk: Auf Bild 2011-3-30-1-10-7 liegt der Hallenkran ganz links unter der Betondecke. Unter der Betondecke war die große Halle für den Kran und für die Zustellmaschine oberhalb des Abklingbeckens. Nachfolgend ein Modell der Gebäude:
    http://lh4.ggpht.com/_D6bg48V3WAk/SQP1fuG6yCI/AAAAAAAABWw/MJCdJS3pWrU/IMG_0341.JPG

  6. Eng sagt:
    #507

    Eine Übersichtszeichnung von Fukushima mit Gebäudebezeichungen und externer Stromversorgung:
    http://bravenewclimate.files.wordpress.com/2011/03/fukushima_daiichi_map_plan.jpg

  7. Roland sagt:
    #508

    Ist der weiße Dampf in Bild 2011-3-30-0-50-45 links oder -49 (rechts) am Reaktorblock 4 Wasserdampf oder stammt er von einer mobilen Pumpe ganz links. Dafür steht sie aber zu weit ab. Jedes Abklingbecken hat ein Volumen von 1425 m^3 und eine Beckenhöhe von 7 bis 8m. Nach dem letzten Füllen war das Becken wieder bis 5,7 m gefüllt. Ich hoffe nur, dass die Aufnahmen vor dem letzten Füllen entstanden sind.
    Noch eine Frage zur Kernschmelze: Was passiert im Reaktor 3 genau, wenn der Kern schmilzt? Entmischen sich dann die Elemente Plutonium, Uran und Zirkonium in der Schmelze (Eutektikum?)oder bleibt alles stabil?

  8. Eng sagt:
    #509

    @Nora 509. Betreff: Anlagenteile, Gebäude. Eine sehr schöne grafische Übersicht der Anlagenteile eines Kernkraftwerkes ähnlich Fukushima. Was sich genau in dem betroffenem Gebäude befindet ist aber leider nicht bekannt.

    http://www.terrastories.com/bearings/images/advanced_BWR_TEPCO.jpg

  9. Eng sagt:
    #510

    @Roland 528: Wenn die Angaben stimmen dann sind die Bilder vom 20.03. und vom 24.03. Es könnte Wasserdampf aus dem Abklingbecken sein, aber in Gebäude 4 hat es auch mehrfach an unterschiedlichen Stellen gebrannt.

  10. Willi sagt:
    #512

    Das der RDB nicht explodiert ist, dazu brauch man doch die Bilder nicht analysieren? Wenn da ein RDB explodiert wäre, dann würde ich bestimmt nicht meine Zeit damit verschwenden hier im Blog zu schreiben.

    Dank bravenewclimate.com weiß ich auch nun, dass Tepco nur Panikmache betreibt:
    Das in Fukuschima gefundene Plutonium stammt angeblich von oberirdischen Atomwaffentest aus den 50er Jahrem und überhaupt Plutonium ist gar nicht so schlimm, sondern das tollste Zeug auf Erden. Auch die Kontamination des Meeres ist völlig ungefährlich, weil alles so toll unter die Nachweißgrenze verdünnt wird und wenn es doch irgendwie strahlt dann kann man ja immer noch die Fischerei einschränken. Alles gar kein Problem.

  11. Willi sagt:
    #513

    Nur mal so, was glaubt ihr warum sie jetzt den Boden mit Kunstharz überziehen wollen? Genau, weil er mit Plutoniumstaub verseucht ist.

  12. hilti sagt:
    #514

    Mich irritiert in aerial-2011-3-30-0-50-45.jpg das beschädigte Gebäude oben rechts. Laut der Übersichtszeichnung aus 527 befindet sich dadrin eines der Umspannwerke. Hat irgendjemand dazu Informationen gefunden? Erdbebenschäden?

  13. O.H. sagt:
    #515

    http://cryptome.org/eyeball/daiichi-npp/daiichi-photos.htm

    Hier gibts die Fotos als richtige HiRes.

  14. Dirk sagt:
    #516

    @ENG #525
    Bei den Blocks 2,3,4 ist mir das klar. Nur demnach müßte ja sich beim Block1 alles was sich auf der Ebene befand “weggepustet” worden sein. Denn Kran und Lademaschine sind ja direkt unter den obersten Hallendecke.

  15. Eng sagt:
    #517

    @ O.H. 535: Danke, aber die Fotos auf der ZIP-Datei von Dirk #503 haben eine wesentlich höhere Auflösung. Hier noch einmal:
    http://cryptome.org/eyeball/daiichi-npp/daiichi-photos.zip

  16. Eng sagt:
    #518

    @Dirk 536: Ich verstehe jetzt nicht genau was gemeint ist. Der Reaktor steht in einem Stahlbetongebäude. Oberhalb des Reaktors ist eine massive Betondecke, der Hallenboden. Darin eingelassen ist des Becken für die Brennstäbe (Abklingbecken), ein weiteres Wasserbecken und einige Montageöffnungen (deshalb einige “schwarze Löcher” auf den Bildern). Auf dieser Betondecke (Hallenboden) steht im wesentlichen oberhalb des Abklingbeckens die Zustellmaschine und noch einige Nebenaggregate. Darüber ist beim Gebäude 1 eine ca. 15 Meter hohe freitragende Hallenkonstruktion aus Stahl. Auf halber Höhe, also ca. 8 m über der Betondecke, verläuft jeweils auf der Meer- und auf der Landseite eine Kranbahnschiene für den Hallenkran, der die ganze Breite überspannt.
    Die Hallendecke liegt nach der Explosion zu ca. 3/4 auf dem Hallenboden und zu 1/4 auf dem Kran, der noch auf seinen Schienen zu liegen scheint. Die Nebenaggregate wurden herausgeschleudert oder zerdrückt. Im ungünstigen Fall betrifft das auch die Zustellmaschine, von der hoffentlich dann nicht zu viele Teile im Abklingbecken liegen. Im günstigen Fall befinden sich allerdings Abklingbecken und Zustellmaschine unterhalb des Hallenkranes und wurden dann vor der herabstürzenden Decke geschützt.
    In der Halle befinden sich also nicht sehr viele Teile. Der Freiraum wird benötigt um den Reaktordeckel mit dem Hallenkran zu öffnen und in der Halle abzulegen. Anschließend werden die Brennstäbe einzeln herausgezogen (deshalb wird diese Hallenhöhe benötigt) und von der Lademaschine ins Abklingbecken versenkt (vereinfacht ausgedrückt).

  17. ungeBILDed sagt:
    #519

    http://bigsciencenews.blogspot.com/2011/03/cooling-down-nightmare-tepco-daiichi.html

    Was ist dran an den Vorwürfen, dass TEPCO in den ersten Stunden nach dem Unglück nicht alles getan hätte, um die Reaktoren zu kühlen?

    Oder waren schlicht und einfach die Zerstörungen auf dem Gelände zu groß, um wirksam eingreifen zu können?

  18. ungeBILDed sagt:
    #520

    Weiteres zum Thema von 539 von der New York Times
    http://www.nytimes.com/2011/03/20/world/asia/20time.html?_r=2&hpw

  19. Silene sagt:
    #521

    Arnie Gundersen interpretiert das Bildmaterial von B4:
    –> http://vimeo.com/21789121

  20. Dirk sagt:
    #522

    @ENG
    das ist mir schon klar. Mir geht es um den Block 1. Der B1 ist ja, wenn man sich auf B3 und B4 bezieht, relativ gut erhalten. Man schaut ja auf die Betondecke direkt drauf, d.h. es ist keinerlei Reste, bis auf leichter Schutt, auf der Betondecke zu sehen. Man sieht auch kein Abklingbecken, Reste eines Krans etc.
    Das ist komplett anders wie eben bei B3/4. Es sieht eben so aus als wenn auf der Betondecke nie etwas großes, schweres gestanden hätte. In der Umgebung des B1 sind auch nur Trümmerteile von den Wänden bzw Verkleidungen zu sehen.

  21. Eng sagt:
    #523

    @Dirk 542: Jetzt verstehe ich. Falsche Annahme von Dir Dirk. Man schaut nicht auf den Betonboden (Hallenboden) wo die Maschinen gestanden haben. Die Stahlkonstruktion der Halle wurde durch die Explosion etwas nach außen gedrückt und dadurch ist die gesamte Hallendecke in einem Stück nach unten gefallen. Was man dort jetzt von oben sieht ist das Hallendach – nur etwas “tiefer gelegt”.

  22. Eng sagt:
    #524

    @ungeBILDed 539: Das ist so im Leben, die Schreibtischtäter weit weg hätten natürlich alles besser gemacht (nicht persönlich gemeint). Nur mal vorstellen: Sie sind der Betriebsleiter in Fukushima. Da fällt durch ein heftiges Erdbeben der Strom aus und es gibt einige Beschädigungen an der Anlage, alle 5 im Betrieb befindlichen Reaktoren fahren automatisch herunter. Sie bekommen Meldungen ohne Ende. Der Notbetrieb läuft an, wieder Meldungen ohne Ende. Alles scheint zu laufen, da rollt ein heftiger Tsunami über die Anlage. Was ist mit dem Personal, welche Anlagenteile sind betroffen, was läuft noch, was nicht mehr. Und das bei 5 + 1 Reaktoren. Das die Leute unter dieser Schockeinwirkung überhaupt noch handlungsfähig waren verdient unsere Hochachtung. Jetzt überstürzen sich die Meldungen: ein Aggregat nach dem anderen, oder auch mehrere gleichzeitig, fallen aus. Es gibt so viele Stellen wo Handlungsbedarf besteht, da kann man überhaupt nicht mehr den Überblick behalten. Jetzt melden Sie als Betriebsleiter das Ihrem weit entfernten Vorstand und fragen was Sie machen sollen. Der kann überhaupt nicht den Überblick haben um wirklich richtig zu entscheiden. (Wir haben auch erst viele Tage später auf den hochauflösenden Bildern das wahre Ausmaß des Tsunami erkannt). Auf jeden Fall musste der technische Stab des Kraftwerkes überhaupt erst einmal den Schadensumfang ermitteln und festlegen, welche Gegenmaßnahmen zu treffen sind. Und das unter der Berücksichtigung das Hilfe von außen nur verzögert anrücken kann. Dabei ist zwangsläufig wertvolle Zeit verloren gegangen, die man auch nicht wieder aufzuholen kann. Wahrscheinlich könnte noch der Vorstand die Freigabe für den Einsatz des salzhaltigen Meerwassers etwas zu spät gegeben haben (in der Annahme die Reaktoren auch mit anderen Mitteln retten zu können, um sie nachher weiter zu betreiben). Hätte Tepco vorher gewusst wie sich das entwickelt, hätten sie mit Sicherheit nicht gezögert. Von der Ferne aus ist das alles leicht gesagt. (Nicht das ich Falsch verstanden werden: Tepco gehört „an die Wand genagelt“, aber hauptsächlich wegen Versäumnisse im Vorfeld der Katastrophe. Allerspätestens nach dem Tsunami in Thailand hätte Tepco reagieren müssen).

  23. Silene sagt:
    #525

    Ich möchte die Aufmerksamkeit noch mal auf den Kühlwasserauslauf lenken. Da fließt mehr aus der Anlage heraus, als man vermuten würde. 2 Auslaufschächte sind aktiv, je etwa 3m (?) breit. Gehen wir nur von einer minimalen Fließgeschwindigkeit (1cm/s) und einer Schichtdicke von nur 1cm aus, dann ergibt sich daraus ein Eintrag von 2 Tonnen pro Stunde. Ich würde aber vermuten, dass es deutlich mehr ist.

    Wo kommt das Wasser her? An gebrochene Leitungen glaube ich nicht, denn gäbe es funktionierende Druckwasseranschlüsse auf dem Gelände, würde man Süßwasser nicht per Schiff heran transportieren. Kleiner Hinweis: offizell hat man noch immer keine Vorstellung, wie das kontaminierte Wasser ins Meer gelangt…

  24. Roland sagt:
    #526

    @eng 544 Du hast vollkommen recht. Es passiert auch bei “normalen Anlagen”, dass man im Katastrophenfall nicht sofort den Überblick hat. Die Ölplattform bei Petrobras ist innerhalb von einer Stunde gekippt, weil in der Hektik keine Fehleranalyse möglich war. In Ruhe zu Hause läßt sich alles leichter beurteilen. http://sciencev1.orf.at/news/8824.html

    @Silene 541 Vielen Dank. Das erklärt einiges. Glücklicherweise haben wir in B4 inzwischen genügend Wasser über den Brennelementen (27.3).

    Bild 2011-3-30-0-50-45 zeigt das Ausmaß der Tsunami-Überschwemmung. Das Wasser scheint die Umspannstation von B3/4 zwischen drei und vier Meter unter Wasser gesetzt zu haben. (Braune Schlammspur an der Auffahrt zu Umspannstation 1/2. Die Höhenverhältnisse sind hier gut erkennbar.) Folglich fiel diese Station spätestens 15:04 Uhr (Maximum des Tsunami in Fukushima) aus. Glücklicherweise steht Station 1/2 auf den Hügel und konnte wahrscheinlich bis zum Zusammenbruch des gesamten Netzes (15:52 = Loss of Power) noch die Versorgung der Kühlkreisläufe übernehmen und so wenigstens den Hauptteil der Wärme abführen.

  25. ungeBILDed sagt:
    #527

    @ENG 544 und @Roland 544

    Trotzdem würde ich gerne mal in G.E.’s “Bedinungsanleitung” die “Kristallklaren” Stellen lesen, zur der NYT (siehe 540) schreibt:


    Michael Friedlander, a former senior operator at a Pennsylvania power plant with General Electric reactors similar to the troubled ones in Japan, said the crucial question is whether Japanese officials followed G.E.’s emergency operating procedures. Those procedures are “crystal clear” on how to determine when reactors should be flooded, Mr. Friedlander said, and operators at the plant should have practiced many times over the years how to flood them with seawater.”

  26. Bernhard sagt:
    #528

    @Eng 544: Mit erschließt sich nicht, wem die Hochachtung gebühren soll. Die Abläufe nach dem Ausfall offenbaren, daß man vollkommen unvorbereitet auf so eine Situation und die Organisationsstruktur unangemessen war. Und so eine Situation hätten die Japaner einplanen müssen. Ohne wenn und aber! Wozu macht man ständig Notfallübungen? Es zeigt auch, daß die Organisationsstruktur vollkommen falsch war. Warum mußte der Vorstand um Genehmigung für das Fluten gefragt werden? Da muß es etablierte Notfallverfahren geben und einen Verantwortlichen vorort, der entscheidet. Aber Tepco ging es um EBIT und nicht um Sicherheit. Das Management hatte mehr Angst vor schmelzenden Bonizahlungen, als vor einer Kernschmelze.

    Deine Szeneriebeschreibung nach dem Erdbeben ist m.E. falsch. Es waren deutsche Ingenieure im Kraftwerk und diese berichteten, daß es keine Anzeichen von Schäden gab. Es gab halt die Situation, daß die Notstromversorgung nicht anlief. Und genau für sowas muß es klare Notfallpläne geben. Ich mag nicht glauben, daß dieser Fall bei Unfallanalysen nicht vorab durchdacht war.

    Ich bin schon gespannt, wenn ich einigen Monaten oder Jahren ein Unfallbericht veröffentlicht wird, was da drin steht.

  27. André sagt:
    #529

    @Bernhard, @all: Was die Betreiber hätten tun oder einplanen sollen sei mal dahingestellt. Man kann viel darüber spekulieren, was die richtigen Maßnahmen gewesen wären, und es ist auch außer Frage interessant. Aber wir wollen hier (wie schon gesagt) den ist-Status behandeln und versuchen, dazu gute Informationen heranzutragen.

    Daher: bitte wieder auf die Geschehnisse vor Ort lenken. Ansonsten sind die Informationen, die hier zusammengetragen werden, sehr interessant. Danke!

  28. chrget sagt:
    #530

    Hallo zusammen,

    angestoßen durch einen Beitrag in den Physics Forums bin ich beim googlen auf zwei (meiner Meinung nach) interessante Dokumente gestoßen. In den 80ern gab es eine Simulation bezüglich der Folgen eines ‘Station Blackout’ bei einem vergleichbaren Reaktor. Für die physikalischen Details habe ich das Gesäß zu weit unten, aber die verschiedenen geschilderten Ablaufszenarien fand ich sehr aufschlußreich. Vielleicht interessiert sich ja hier auch jemand dafür:

    http://www.ornl.gov/info/reports/1981/3445600211884.pdf

    sowie

    http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp?purl=/6402578-Rr9xTe/

    Gruß,
    Chris.

  29. Eng sagt:
    #531

    @Bernhard 548: Ich meinte mit den Erdbebenschäden nicht das es größere Gebäude- oder Maschinenschäden gab, die den Notfallbetrieb beeinträchtigt hätten , sondern kleinere Schäden. Ausgefallen ist allerdings durch das Erdbeben die externe Stromversorgung. Und deshalb wurde die Notstromversorgung in Betrieb genommen. Die lief auch solange bis der Tsunami diese außer Betrieb gesetzt hat. Fällt die Notstromversorgung aus soll die Kühlung durch die Werksfeuerwehr durchgeführt werden. Ist die Werksfeuerwehr weggeschwemmt geht es nicht., oder die Einspeiserohrleitungen wurden abgerissen, oder was weiß ich. Die Schäden auf den Bildern sind doch gravierend.
    Es gibt mehrfach gestaffelte Notfallpläne, aber wenn keine der in den Notfallplänen vorgesehen Maßnahmen noch zur Verfügung steht dann liegt das nicht an der Organisationsstruktur. Und bitte, da soll ein Betriebsleiter SOFORT entscheiden ob er eine Anlage für mehrere Milliarden Euro ruiniert? Wenn er gewusst hätte was daraus wird, hätte er mit Sicherheit sofort entschieden. Aber wir wissen von hier aus ja hinterher immer alles besser und hätten natürlich alles richtig gemacht.
    Fakt ist, ich sage es nochmal, das von Tepco keine Vorsorge für einen Tsunami dieser Größenordnung getroffen wurde. Aber das nützt der Organisationsstruktur vor Ort doch nichts mehr wenn der Tsunami kommt.

    @ungeBILDed 547: Zu Friedlanders Kristallklaren Stellen: so eine Bedienungsanleitung ist nicht ein einfaches DIN A4 Blatt, da gibt es eine ganze Palette an Notfallordnern für alle möglichen Fälle. Aber wenn bei der Konstruktion des Kraftwerks keine Tsunamivorsorge getroffen wurde dann wird es auch keinen Notfallordner für einen über 10 Meter hohen Tsumani und dessen Auswirkungen geben.

    Ich bitte um Entschuldigung wenn die Antworten jetzt etwas emotional wirken – aber die Extremsituation unter der die Mannschaft vor Ort stand und immer noch steht wünsche ich hier niemanden. In solchen Situation, wenn Lebensgefahr besteht, dann habe ich schon Typen zusammenbrechen sehen, die vorher cool wie Eis waren. Und wenn dann vom sicheren Sofa aus der Mannschaft vor Ort Vorwürfe gemacht werden dann habe ich dafür kein Verständnis. Sorry – aber das ist so.

  30. Dirk sagt:
    #532

    @ENG. Block1
    Auf die Idee das die ganze Decke runterkommt wäre ich nicht gekommen, jetzt ist mir auch klar wieso da ein Versatz ist. Man gut das in dem A-Becken keine frischen BS liegen, die Wärmeabgabe hätte dann etwas prikär werden können.

  31. Roland sagt:
    #533

    eng 551 Für meine Begriffe sind die Notstromdiesel Spekulation. Lass einfach mal die Fakten sprechen: 14:46 Erdbeben, 14:52 Ankunft des Tsunami in Fukushima, 15:04 Höchste Amplitude (+ 1,0 m – allerdings aufgrund der geografischen Verhältnisse am Kraftwerk über 7,5 m), 15:52 Loss of Power.

    Der Ablauf könnte so verlaufen sein:
    Beim Überschreiten bestimmter (Erdbeschleunigungswerte wird im Normalfall automatisch die Turbine “getrippt” (empfindlich und teuer). Dazu werden schlagartig die Stellventile der Turbine für Dampf aus dem Reaktor geschlossen und der noch zur Verfügung stehende Dampf über die Umleitstation in den Turbinenkondensator umgeleitet wird. Gleichzeitig wird auch der Reaktor getrippt. Da die Turbine die Eigenversorgung nicht mehr bedienen kann, wird auf externe Stromversorgung umgestellt. Dies könnte bis 15:52 funktioniert haben. Dann erst meldete Tepco Loss of Power – also Station Black out.
    Unklar ist, ob das externe Stromnetz nicht zur Verfügung stand, weil die Netzverteiler durch das Erdbeben abgeschaltet wurden oder ob es durch den Tsunami zur Überspülung des Verteilers kam oder ob Gebäudeteile oder Gegenstände haben Kurzschluss im Netz ausgelöst, indem sie auf Stromleitungen stürzten.
    Gegen die Notstromdiesel sprechen das Wegspülen der Tanks während des Tsunamis.
    Beachte bitte auch die Höhe des Wasserstandes an Verteilerstation 3/4.
    Ich hoffe, dass das beschriebene Szenarion stimmt, denn dann hätte man eine Menge Wärme aus dem Reaktor und den Abklingbecken ableiten können.

  32. Eng sagt:
    #534

    @ Roland 553: Danke, der von Dir beschriebene Ablauf ist detaillierter und logischer. Aber auch da bleibt am Ende nicht mehr viel Handlungsspielraum übrig.

  33. Bernhard sagt:
    #535

    @Roland 553: Warum ist es für den Unfallverlauf von Bedeutung, ob die Notstromdiesel anliefen oder nicht? Spätestens nach 5 Minuten waren sie wieder aus.

    Und was bedeutet Deine Aussage “… denn dann hätte man eine Menge Wärme aus dem Reaktor und den Abklingbecken ableiten können.”?

    BTW – gibt es denn für den Blackout keine Notfallanweisungen? An den Links von @chrget sieht man, daß es schon lange dafür Simulationsrechnungen gibt – wäre auch verwunderlich, wenn dem nicht so wäre!

  34. Roland sagt:
    #536

    @Bernhard 555 Für meine Begriffe brauchte es die Notstromdiesel oder die Notspeisediesel nicht. Wie Du schon sagst, spätestens 6 bzw. 18 min später wären sie wieder aus. TEPCO, NISA u.a. berichten aber erst 55 min später von einem Stations Black Out. D.h. bis dahin hatten alle (?) Reaktoren und Aggregate noch Strom. Für die Kühlung ist dies ganz entscheidend, denn die Hauptpumpen mit Zugang zum Meer haben etwa vier bis sechs MW-Anschlussleistung (weiße Zylinder vor Turbinenhäusern). Batterien dienen mE nur dazu, das Kraftwerk einigermaßen geordnet stillzusetzen.
    Natürlich gibt es manuelle und automatische Abschaltroutinen. (Die erste war der Mann mit der Axt, der das Seil durchtrennt – im Fermi-Lab). Google einfach mal nach SCRAM. Stations Black Out gab es in Deutschland mW das erste mal im KKW Lubmin. Dort wollte ein Elektriker seinem Lehrling zeigen, wie man elektrische Schaltkreise überbrückt. “Dabei kam es zu einem Kurzschluss auf der Unterspannungsseite des Maschinentrafos des Blocks 1. Durch den entstehenden Lichtbogen brach ein Kabelbrand aus. Das Feuer im Hauptkabelkanal zerstörte die Stromversorgung und die Steuerleitungen von fünf Hauptkühlmittelpumpen (sechs sind für einen Block in Betrieb). Das Feuer konnte jedoch durch die Betriebsfeuerwehr schnell unter Kontrolle gebracht und die Stromversorgung der Pumpen provisorisch wieder hergestellt werden, da sofort nach Auftreten des Brandes Gegenmaßnahmen ergriffen wurden und die Betriebsmannschaft zu jeder Zeit des Unfalls die richtigen Entscheidungen traf. Durch sowjetische Stellen wurde bereits wenige Stunden nach dem Zwischenfall die IAEO informiert, die diesen Unfall zuerst in INES 4 einstuften, später in INES 3 (Vorläufer zu einem Unfall, hier einem „Station-Blackout“-Schmelzszenario) korrigierte. Spätere Auswertungen der Vorgänge durch eine Regierungskommission und die Bestätigung der von der Kommission gezogenen Schlüsse durch die IAEO zeigen, dass eine erfahrene Betriebsmannschaft anlagenbedingte Schwachstellen ausgleichen kann. Dieser Unfall ist daher auch als Standard-Unfall-Szenario für WWER-440 in die Simulator-Schulung in Greifswald nach 1990 eingeflossen.” wiki

  35. Eng sagt:
    #537

    @Bernhard+Roland: Ich habe nochmals viele Meldungen miteinander abgeglichen. Das Erdbeben hat die Stromversorgung unterbrochen (BBC und andere: The quake causes the power station to be cut off from the national electricity grid). Dann kamen die Diesel ins Spiel. (CTV: The facility had 13 diesel-powered generators on site that were intended to kick in if the plant ever lost power. But the generators were housed in secure, underground rooms right on the water’s edge. The quake’s resulting 7-metre tsunami flooded the generator building, knocking all but one of the generators out of commission. There were batteries on site designed to act as backups to the generators. But the power within them was consumed within a few hours). Genauere Infos habe ich bis jetzt nicht gefunden.

  36. Dirk sagt:
    #539

    Ein Video von der “Betonpumpen Cam”
    http://www.ustream.tv/recorded/13684184

  37. Roland sagt:
    #540

    @eng Von der Logik gebe ich Dir Recht. Auf einem Schlag fallen 8,6 GW Leistung aus. Das regelt kein Netz so locker aus. Ich kenne Beispiele, wo beim Lastabwurf eines einzigen Kraftwerkes (Kohle,Erdöl) große Landesteile (Uganda, Peru und Indonesien) in Dunkelheit versetzt wurden. Und beim Bruch einer 220 kV-Leitung in der Schweiz hatte Italien seine Schwierigkeiten. Aber zurück zum Thema: Zwischen Tsunami und Station Black Out liegen 55 (48) min. Ich habe noch keine Erklärung gefunden, was genau 15:52 den Black Out verursachte.

  38. hilti sagt:
    #541

    @Roland
    Du beschreibst da ein Alternativszenario, das sich erstmal plausibel anhört. Es passt aber nicht mit den Berichten zusammen, die veröffentlicht wurden. Die sprechen alle davon, dass die Notstromdiesel sofort nach dem Beben angelaufen sind und 55 Minuten später ausgefallen sind. Also muss die externe Stromversorgung auch sofort nach dem Beben ausgefallen sein, denn sonst hätten die Diesel gar nicht erst anlaufen müssen.

    Weiterhin hat Tepco mehrere Tage gebraucht um die externe Stromversorgung wieder herzustellen was auch dafür spricht, dass das Beben Risse der Leiterseile verursacht oder sogar Masten beschädigt hat. Das

    Die Gebäude beider Umspannstationen sind beschädigt. Bei der tiefgelegenen könnte das vom Tsunami kommen, halte ich aber für unwahrscheinlich, weil es vom Kraftwerksgebäude abgeschirmt wird. Tsunamispuren kann ich da nicht sehen.
    Bleiben als mögliche Ursachen für die Beschädigungen das Beben, Einschläge von Explosionstrümmern (oder brachiale Wiederherstellung der Stromversorgung).

    Allerdings: Den Widerspruch zwischen Ankunftszeit des Tsunami und der Ausfallszeit der Diesel hab ich bei Technology Review zuerst gelesen und trotz der Suche nach Gründen hab ich leider noch keine Erklärung dafür gefunden und kann nur Spekulationen anbieten…

  39. Quantum sagt:
    #542

    Ich geb das mal so in die Diskussion ein.

    Laut http://english.kyodonews.jp/news/2011/04/82653.html wird folgendes überlegt:

    “To prevent the risk of more hydrogen explosions, government sources said that the government and TEPCO are considering injecting nitrogen into containment vessels of the plant’s reactors.”

  40. hilti sagt:
    #544

    Mift, da ist mir ein halbfertiger Kommentar entwischt. Nur “alle” sollte fett. Und ich wollte noch erwähnen, dass der erste Tsunami um 14:52 ankam. Es gab aber mehrere und der Ausfall der Diesel könnte (Vorsicht, Spekulation) mit einem weiteren zusammenfallen.

    Kommentar André: Jau, hatte ich mir gedacht @fett. Ist korrigiert.

  41. Andi sagt:
    #545

    @Dirk #563: Erst dachte ich, das Video sei ein Aprilscherz. Bei dem Beginn! Aber später wurde dann doch interessant. Danke für’s Ausgraben – auch an den Rest!

  42. hilti sagt:
    #546

    Zu den Robotern: In der c’t ist im Rahmen der Berichte über den RobuCup auch ein Inteview, in dem sich die letzten beiden Fragen um Fukushima drehen: RoboCup German Open: “Roboter werden überschätzt” Die Links da in der letzten Frage da funktionieren nicht. Hier die korrigierten auf Monirobo-Roboter und Quince.

  43. beobachter sagt:
    #547

    Mögliche Ursache zur Zeitdifferenz zwischen Welle und Ausfall der Diesel.
    Die Diesel sind Seewassergekühlt.
    Durch die Welle wird der Grobschmutzfilter beschädigt.
    Das ablaufende Wasser ist mit Holz, Müll etc extrem verdreckt und zerstört/mindert so die Leistung die Kühlwasserpumpen. Die Motoren überhitzen und schalten sich ab bzw fallen aus.

  44. Dirk sagt:
    #548

    Im Areva Dokument #558 steht, das die Dieselgenaratoren beim Erdbeben anliefen und bis zum eintreffen, +55Minuten, des Tsunamis liefen.

  45. Roland sagt:
    #549

    @Dirk, lass uns bitte die Diskussion beenden. Ich bezog mich bei meinen Kommentaren auf die Zeiten: http://www.jma.go.jp/en/tsunami/observation_04_20110313180559.html
    Fukushima Onahama-oki* Initial Tsunami 14:52 JST 11 Mar (+) 1.0 m
    Maximum Tsunami 15:04 JST 11 Mar 1
    Inzwischen las ich im Spiegel, dass die Tsunamihöhe am Turbinenhaus höher bisher vermutet war. Ich weiß inzwischen nicht mehr, welchen Zahlen man vertrauen kann. Das wird eine spätere Analyse zeigen.
    Weshalb ich hier immer noch jeden Kommentar lesen, ist das Stück Hoffnung, dass das Undenkbare nicht Wirklichkeit wird. Schließlich brauchen unsere Kinder noch eine lebenswerte Umwelt.

  46. ham sagt:
    #550

    @Roland #569: Ich weiss off toppic, “Das Undenkbare”!? Die menschliche Kreativität ist immer schon sowohl konstruktiv als auch destruktiv gewesen. Und das “Undenkbare” ist noch groß. Aber hier total off. Deshalb keine weiteren Diskussionen an dieser Stelle.

  47. ham sagt:
    #551

    @570 Ergänzung: von meiner Seite hier.

  48. ungeBILDed sagt:
    #552

    “Aber aus den Spaltprodukten konnten sie wichtige Schlüsse ziehen, was in Fukushima vor sich gegangen sein muss. Die Tatsache, dass die Menge des kurzlebigen Iod-133 – Halbwertszeit: 20 Stunden – im Vergleich zum langlebigeren Iod-131 extrem gering war, legt nahe, dass die reguläre Kernspaltung sehr rasch aufgehört haben muss. In einem brennenden Reaktor liegen Iod-133 und Iod-131 im Verhältnis von ungefähr zwei zu eins
    vor.”

    Quelle:”Lesen in den Isotopen”: http://heise.de/-1216575

    passend dazu vielleicht:
    p://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26571/

  49. Eng sagt:
    #553

    Nur mal zur Klarstellung um wenigsten hier Mißverständnisse zu vermeiden:

    “… radiation dose over 1,000 mSv/h in the pit …”

    Bedeutet diese Schreibweise nun 1 mSv/h oder 1000 mSv/h?
    (nach unserer Schreibweise wäre es 1 mS/h – aber sehen es die Japaner in der englischen Übersetzung genauso?)

  50. Bernhard sagt:
    #554

    @Eng; nur 1,000 mSv/h =1 Sv/h halte ich für plausibel. Bei der deutschen Lesart würde 1,000 bedeuten, daß man bewußt eine Angabe auf 3 Nachkommastellen genau macht – das paßt nicht zu “over”. Ja, auch bei der amerikanischen Konvention hat man genauso viele geltende Ziffern, aber man will halt mSv angeben und die Gleitpunktdarstellung verstehen technisch-naturwissenschaftlich Unbeschlagene nicht.

  51. Quantum sagt:
    #555

    @ Eng

    Ich denke es handelt sich um 1000+ mS/h. Zumindest wird laut http://www.zeit.de/politik/ausland/2011-04/fukushima-riss-reaktor-meerwasser-radioaktivitaet berichtet:

    “In einer Reaktorwand des havarierten Atomkraftwerks Fukushima hat sich ein 20 Zentimeter langer Riss gebildet, aus dem kontaminiertes Wasser ins Meer fließt. Laut AKW-Betreiber Tepco wurde eine Strahlung von mehr als 1000 Millisievert pro Stunde gemessen”…

    “Auf dem Gelände des AKW Fukushima-1 wurden inzwischen Strahlendosisleistungen von bis zu 1200 Millisievert pro Stunde gemessen.”…

    Mich würde interessieren ob das kontaminiertes Wasser nun eher aus dem RDB oder den Abklingbecken kommt. Aber das kann atm wohl keiner sicher sagen. Oder kann man sollte Srtahlendosen aufgrund ihrer Höhe doch zuordnen ?

  52. ham sagt:
    #556

    @Eng @Bernhard: Die Dezimalschreibweise im englischsprachigen Raum brauchen wie hier nicht wirklich zu diskutieren oder? Ich gehe klar davon aus, dass das auch den Übersetzern aus dem japanischen bekannt ist, wenn man eine Presseerklärung rausgibt!

  53. Silene sagt:
    #557

    Es gibt jetzt neue Messwerte für die Radioaktivität im Pazifik. Nach Aussage des japanischen Wissenschaftsministeriums liegen die Werte für radioaktives Iod in der See 10km vor der Stadt Iwaki doppelt so hoch wie der Grenzwert. Iwaki liegt etwa 40km südlich vom Kraftwerk Fukushima I.

    Da die Meeresströmungen vor der Ostküste Japans in Richtung Norden verlaufen, kann man wohl davon ausgehen, dass die Werte nördlich des Kraftwerks noch weit höher liegen.

    Es sieht für mich ganz so aus, als würde der größte Teil des strahlenden Materials derzeit in den Pazifik gespült. Ich behaupte mal, dass das auch erwünscht ist, weil so die Kontamination der Atmosphäre verringert wird.

  54. Eng sagt:
    #558

    (Es ist gerade etwas ruhig hier, deshalb der nachfolgende Beitrag)
    Vor einer Stunde hat ein Greenpeace Sprecher im Radio gesagt das wir zur Zeit in Fukushima den Worst Case bei Reaktorunfällen erleben.
    Ich habe Worst Case bisher immer als den schlechtensten anzunehmenden Fall gedeutet. Na, wenn bei einem Atomunfall nicht mehr passieren kann als bisher, dann ist das doch alles gar nicht so schlimm wie immer behauptet wird – die Aussage von Greenpeace halte ich für ein Eigentor.
    Ansonsten sehe ich mittlerweile in der Informationspolitik keinen Unterschied mehr zwischen Firmen und Umweltschützern. Beiden ist der Wahrheitsgehalt Ihrer Aussagen völlig egal, die einen beschönigen und die anderen übertreiben. Hier im Blog laufen sehr viele Informationen zusammen und wir sind halbwegs informiert (vollständig ja auch nicht) – und dann erleben wir täglich was die Presse daraus macht. Der Normalbürger kann also wählen zwischen den Untertreibungen der Firmen, den Übertreibungen der Umweltschützer, den Blödsinn der Presse und nicht zu vergessen den unverständlichen Aussagen der Politker. Wer sich für ein Thema interessiert kommt an eigener Internet-Recherche gar nicht vorbei wenn er vernünftig informiert sein will.
    (Jetzt müsste noch eine Werbeeinblendung des phsyikBlog folgen).

  55. Quantum sagt:
    #559

    Ich hab noch eine aktuelle Messtabelle zu Druck und Temperatur in den Reaktoren gefunden.

    Hier mal Reaktor 1
    http://www.ic.unicamp.br/~stolfi/EXPORT/projects/fukushima/plots/2011-04-01-200000/plot-un1-full.png

    Vielleicht helfen die Daten bei der Interpretation der Lage

  56. Eng sagt:
    #560

    @ham: 1,000 mSv/h = 1 mSv/h oder 1000 mSv/h?

  57. Eng sagt:
    #561

    @Quantum 579: Danke. Reaktor 1 müsste also noch dicht sein.

  58. Lars sagt:
    #562

    @Eng: Ganz unrecht hat Greenpeace aber nicht: Worst Case bei einem AKW ist, dass radioaktives Material unkontrolliert in größeren Mengen in die Umgebung gelangt. Ich glaube in der Hinsicht hat keiner mehr Zweifel, dass dies schon eingetreten ist. Das alles noch schlimmer hätte kommen können (bzw. noch schlimmer kommen kann; wir befinden uns ja noch mitten in der Krise) bestreitet dabei aber sicher auch niemand.
    Und was das “nicht so schlimm” angeht:
    – Extreme radioaktive Kontamination von Teilen des Kraftwerkgeländes
    – Großflächige radioaktive Kontamination innerhalb und außerhalb der Sperrzone mit gesundheitsschädlichen Werten
    – Radioaktive Kontamination von Teilen der japanischen Küstengewässer (sprich: da wird man bald auch noch ein Nahrungsmittelproblem bekommen, da in Japan gemäß Medienberichten viel Fisch und andere Meeresfrüchte konsumiert werden)
    Klar kann man sich alles noch ein paar Stufen schlimmer vorstellen, aber an den bisher schon eingetretenen Folgen wird Japan trotzdem schon einige Jahre/Jahrzehnte zu leiden haben.

    Ich sehe eher das Problem, dass das Thema medial schon fast “durch” ist und es z.B. in den Nachrichten nur noch am Rande vorkommt, obwohl die Situation sich nicht wirklich bessert und es regelmäßig neue Horrormeldungen gibt (z.B. der nun bestätigte Riss in Reaktorblock 2). Werte von >= 1000 mSv sind ja z.B. jetzt schon in Teilen der Anlage ein Normalzustand und die radioaktive Kontamination wird sicher mit der Zeit nicht geringer werden, da ja immer noch viel Wasser zum Kühlen gebraucht wird und es wohl keinen geschlossenen Kühlkreislauf gibt. Da ist natürlich klar, dass das eingebrachte Wasser irgendwo hin muss und somit Teile der Anlage kontaminiert…

  59. Eng sagt:
    #563

    @Lars 582: Das “nicht so schlimm” war natürlich von mir ironisch gemeint. Aber so wird es bei den Leuten ankommen. Und zu meiner Aussage über die falsch interpretierten Presseinfomation passt “Der bestätigte Riss im Reaktorblock” ja nun ganz gut: jeder meint nun der Reaktor hat einen Riss. Die Pressemitteilung von Tepco sagt aber wörtlich:
    Today at around 9:30 am, we detected water containing radiation dose over
    1,000 mSv/h in the pit* where supply cables are stored near the intake
    channel of Unit 2. Furthermore, there was a crack about 20 cm on the
    concrete lateral of the pit, from where the water in the pit was out
    flowing.
    Also ein Kabelkanal aus Beton im Gebäude 2 hat einen Riss.

  60. Dirk sagt:
    #564

    #579
    Was muss ich denn von über 600kPa Druck bei Core Pressure verstehen?
    “Das sich der Deckel langsam wölbt?”

  61. Lars sagt:
    #565

    @Eng 583: Ich hatte das so verstanden, dass es einen Riss in einem Bereich gab, der das Wasser bis jetzt zurückgehalten hat. Das deckt sich dann auch mit dem Originalbericht von Tepco, wobei sicherlich viele jetzt an das Containment denken werden. Trotzdem muss man natürlich auch mal analysieren, wie das Wasser konkret aus dem Reaktordruckbehälter austritt (das scheint ja wohl die gängige Erklärung zu sein, dass es dort herkommt).

  62. Bernhard sagt:
    #566

    @Dirk 584: 600 kPa sind doch 6 bar, was auch mit der Temperaturkurve zusammenpaßt (etwas über 100°C “core bottom”). Betriebsdruck sind knapp 80 bar. Es geht hier nicht um das Containment, welches auf ca. 4 bar ausgelegt ist und in welchem zwischenzeitlich über 8 bar geherrscht haben.

    @Eng #583: ich denke auch, daß es sich um einen “worst case” handelt, wenn man die Menge der Freisetzung betrachtet – diese ist von verschiedenen Experten auf 10% bis 25% der Tschernobyl-Menge geschätzt worden. Derzeit scheint es bei weitem kein “worst case” in Hinblick auf die Folgen für den Menschen zu sein – vielleicht wird die ganze Dimension erst mit der Zeit sichtbar. Insofern hast Du recht: der Unbedarfte könnte daraus schließen, daß ein Super-GAU ja so schlimm nicht ist.

  63. Quantum sagt:
    #567

    #584

    Gute Frage. Reaktor 1 Hätte demnach 600kPa Druck bei Core Pressure. Wie wäre den der Druck im Normalzustand ?

  64. Quantum sagt:
    #568

    Danke für die Antwort Bernhard

  65. Eng sagt:
    #569

    Zum Druck sagte einst schon der Kaleu: Das muss das Boot abkönnen.

    @Lars 585: Könnte es vielleicht auch Wasser aus dem Abklingbecken sein? Oder von Rohrleitungen die abgerissen sind? (Der Reaktor hat direkte Leitungen zu Pumpen im Gebäude und zur Turbine).

  66. Silene sagt:
    #570

    Hier eine erste Abschätzung der Gesundheitsfolgen für die japanische Bevölkerung auf Basis der bisher veröffentlichten Daten:

    -> http://www.scribd.com/doc/52015430/fukuhealthrept

    “The ECRR risk model has been applied to the 3 million people living in the 100km radius of the Fukushima catastrophe. Assuming these people remain living there for one year the number of excess cancers predicted by the method is approximately 200,000 in the next 50 years with 100,000 being diagnosed in the next 10 years. If they are evacuated immediately, the number will fall by a significant amount. For those 7 million living between 100km and 200km from the site, the predicted number of cancers is slightly greater with 220,000 extra cancers in the next 50 years and about 100,000 being expressed in the next ten years. These predictions are based on the ECRR risk model and also the findings of cancer risk on Sweden after the Chernobyl accident.”

  67. Willi sagt:
    #572

    @eng: Ob nun der RDB oder das Containment noch 100% dicht sind oder nicht spielt meiner Ansicht nach kaum noch eine Rolle. Das meiste wird sowieso über das eingeleitet Wasser gebunden. Wenn es jetzt ein Leck in der Ableitung des Wassers gibt, dann ist das Problem fast genaus schlimm wie bei einem Riss im Conaintment oder im RDB. Das Problem ist nicht, dass es dieses Wasser gibt, das war auch voher schon da und halt ins Meer geleitet, sondern das es sich in dem Gebäude befindet und dieses damit deutlich schlechter zugänglich ist.

  68. Silene sagt:
    #573

    @Willi:
    Wie genau soll ich mir vorstellen, dass das Wasser “auch vorher schon da [war] und halt ins Meer geleitet” wurde? Gibt es dazu gesicherte Erkenntnisse oder war das jetzt nur unvorsichtig ausgedrückt?

  69. Willi sagt:
    #574

    Dazu gibt es gesicherte Erkenntnisse, aber die sind natürlich nicht öffentlich. Aber man kann sich ja fragen wie lange man 240 l/min in den RDB einspeisen kann bevor er voll ist.

  70. Silene sagt:
    #575

    @Willi: Danke, das habe ich mir schon gedacht!

  71. Eng sagt:
    #576

    @ham siehe 580: Bitte sprich mit mir.

    @dont bebop 591: Danke für die Diagramme für alle. Die Diagramme 1-3 waren mir vorher bekannt und meine Aussage von 581 bleibt bestehen: Reaktor 1 müsste dicht sein …

    @Willi 592: Deine Aussage habe ich jetzt nicht ganz verstanden. Wasser aus dem RDB müsste mehr kontaminiert sein als Wasser aus dem Containment, also nicht ganz egal, oder? Ein Leck in der Ableitung kann deshalb auch nicht genauso schlimm sein wie ein Leck im RDB oder Containment. Dein Problemsatz im letzten Abschnitt ist allerdings zutreffend.

    @Willi 594: wo bekommen wir gesicherte Erkenntnisse her die nicht öffentlich sind? Du hast natürlich recht, und das habe ich auch bereits gesagt: Wasser das eingebracht wird (Pumpe oder Bedüsung) muß irgendwo wieder rauskommen.

  72. Tom sagt:
    #577

    Gibt es eigentlich weitere Werte bzgl. der Einleitung von anderen Elementen außer Jod? Welche mittel- und langfristigen Folgen sind bzgl. der Population bei Fischen und anderen Meerestieren zu erwarten? Gibt es dazu bereits Untersuchungen?

  73. Silene sagt:
    #578

    Als langfristige Folgen sind die Anreicherung verschiedener radioaktiver Isotope in Algen, wirbellosen Meerestieren und schließlich Fischen und Meeressäugern zu befürchten. Stichwort: Bioakkumulation.

    Hier zwei Studien zum Thema:
    Anthropogenic radionuclides bioaccumulation in Antarctic marine fauna and its ecological relevance -> http://tinyurl.com/3cy7f9d
    Bioaccumulation of 51Cr, 63Ni and 14C in Baltic Sea benthos -> http://tinyurl.com/3fmw6rj

  74. ham sagt:
    #579

    @Eng #596: Bei Dezimalzahldarstellung von Zahlen mit Tausender-Trennung sind im englischen das Komma und der Punkt “vetauscht” gegenüber dem Deutschen (das kann man aber schon im Netz finden ;-))

  75. Koganei sagt:
    #580

    Herzlichen Dank für die unaufgeregte Darstellung der Vorkommnisse und der Lage. Eine wahre Erholung nach der Sensationsberichterstattung vieler Leitmedien.

    Das augenblickliche Problem ist ja nun das kontaminierte Wasser. In diesem Zusammenhang würde mich interessieren, ob Reaktoren und Abklingbecken inzwischen per geschlossenem Wasserkreislauf stattfindet oder das eingeführte Wasser gleich wieder irgendwohin schwappt? Im letzteren Fall wäre Abpumpen nicht besonders nützlich.

    Nach IAEA (http://www.slideshare.net/iaea/summary-ofreactorstatus02april20111200utc) wird immer noch Wasser auf die Abklingbecken der Reaktoren 3 und 4 versprüht, aber wie ist das mit der Freshwater Injection per Notpumpen?

  76. Eng sagt:
    #581

    @ham: Warum suchen wenn wir einen ham haben? ;)
    Wir halten also fest: 1,000 mSv/h (englisch) sind 1000 mSv/h bzw.(deutsch).

  77. Eng sagt:
    #582

    Wasserfragen an die Strahlungsexperten.
    Ich benötige noch einmal Nachhilfe in Bezug auf die Strahlungsintensität von Wasser.

    1.) Im Abklingbecken schützt das Wasser vor den Strahlen der Brennstäbe. Das Abklingbecken ist oben zur Kranhalle offen und die Arbeiter können in der Kranhalle herumlaufen. Schlussfolgerung für mich: Das Wasser kann eigentlich keine wesentliche Strahlungsgefahr darstellen, oder?

    2.) Ist eine Annährung an das stark kontaminierte Wasser (das im Moment z.B. in den Kabelkanälen aus Beton abgepumpt wird) gefährlich oder besteht eine Gefahr nur bei Kontakt?

    3.) Wie stark ist bei Normalbetrieb das Wasser aus den Kühlkreisläufen des Reaktors eigentlich belastet und wie wirkt sich das auf die Rohrleitungen und Pumpen aus? Hintergrund der Frage: Kann man gefahrlos Wartungsarbeiten an diesen Rohrleitungen und Pumpen durchführen?

  78. Silene sagt:
    #583

    Da die Diskussion der Schädlichkeit von Strahlung gern auf einen Aspekt reduziert wird, nämlich die Wirkung externer Strahlenquellen auf den menschlichen Körper, möchte ich hier einen weiteren Link bringen: http://tinyurl.com/Helmh

    Das ist eine Präsentation des GSF-Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit Institut für Biomathematik und Biometrie, die sich mit den Auswirkungen von Thernobyl befasst. Ganz sicher kein ideologisch verdrehter Schweinkram.

    Aus der Zusammenfassung: “In Deutschland und Europa gibt es nach Tschernobyl teilweise hochsignifikante genetische Effekte (ökologische Dosis-Wirkungs-Beziehungen): Geschlechtsverhältnis, Fehlbildungen, Totgeburten. Eine vorläufige Schätzung des statistisch erkennbaren ,genetischen‘ Gesamtschadens in Europa in den ersten 5 Jahren nach Tschernobyl, liegt je nach angenommenem mittlerem Fallout und Risiko in der Größenordnung von 60 000 – 500 000 verlorenen oder beeinträchtigten Kindern. […] Die ökologischen Verdoppelungsdosen für Fehlbildungen liegen teilweise unter 1 mSv.”

  79. Lars sagt:
    #584

    @Eng 600: Basierend auf dem, was ich mir in den letzten Tagen angelesen habe (wenn es falsch sein sollte, mögen mich die Experten korrigieren):

    Grundsätzlich: Im Idealfall ist das spaltbare Material in den einzelnen Brennstäben eingeschlossen, so dass kein direkter Kontakt zwischen dem Wasser und dem radioaktiven Material besteht. Die Zerfallsprodukte bleiben also ebenfalls in den Brennstäben (es gibt wohl auch extra einen Bereich oberhalb des Materials, der frei bleibt um gasförmige Spaltprodukte aufnehmen zu können. In einigen Fällen entstehen bei den Brennstäben auch im Normalbetrieb kleine Risse, durch die einige Spaltprodukte wie z.B. Jod 131 oder Edelgase entweichen können, so dass das Wasser leicht kontaminiert wird. Siehe hierzu auch Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Brennstab
    Zusätzlich entstehen noch aktivierte Elemente durch den Neutronenbeschuss des Wassers, die allerdings alle kurze Halbwertzeiten im Sekundenbereich haben. Hauptsächlich soll hier wohl N-16 entstehen, das eine Halbwertszeit von ~7 Sekunden hat, aber ein starker Gammastrahler ist (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen#Isotopes). Im Normalbetrieb kann somit nicht an den Komponenten gearbeitet werden, die radioaktives Material führen, allerdings nimmt die Kontamination dann schon sehr schnell nach dem Abschalten des Reaktors ab, so dass nach einigen Minuten wohl ein relativ gefahrloser Zugang möglich ist (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_water_reactor#Disadvantages).

  80. Antidot sagt:
    #585

    @Eng

    Das Wasser in Fukushima ist eine Gefahr weil die Brennstoffhüllen aus Zirkon oxydiert sind und nun die Zerfallsprodukte an das Wasser abgeben.
    Das bischen induzierte Radioaktivität (Neutroneneinfang von Hs u. Os) dürfte dagegen vernachlässigbar sein.

    Wenn die 1Sv/h Angabe stimmt bist Du nach 4h so gut wie tot.
    4Sv = akute Strahlenkrankheit.

    Zu den Rohren kann ich nichts sagen.

  81. Bernhard sagt:
    #587

    Zu 1: Die Brennstäbe schließen in intaktem Zustand die Spaltprodukte ein. Daher sollte das Wasser im Normalzustand nur gering radioaktiv sein, da es keine Spaltprodukte enthält und nur über andere Prozesse (Neutroneneinfang u.d.gl. . Auch das Wasser im RDB wird im normalen, störungsfreien Betrieb nicht stark belastet sein. Dicht ist dabei relativ. Es gibt in jedem Fall sowas wie Diffusion von Wasserstoff und Edelgasen (jeder, der schon mal eine UHV-Anlage betrieben hat, weiß das), so daß man immer was finden wird.

    Das Problem ist aber nun, daß die Brennstäbe im Abklingbecken trocken gefallen und dadurch mit großer Wahrscheinlichkeit undicht geworden sind – die Brände im Reaktor 4 werden diesen überhitzten Brennelementen zugeschrieben. Das nun im Abklingbecken vorhandene Wasser dürfte hochbelastet sein. Eigentlich sollte man anhand der enthaltenen Radionukleide entscheiden können, wo das Wasser herkommt. Ist noch viel radioaktives Iod enthalten, spricht das für Wasser aus dem RDB, da dieses in den abgebrannten Brennelementen bereits weitgehend zerfallen ist.

    Zu 2. Schwer zu sagen – Kontakt ist sicher an gefährlichsten. Aber auch so kommt ja aus dem Wasser durch Verdunstung was in die Luft.

    Zu 3. Gefahrlos ist relativ. Es gibt Menschen, die für Wartungsarbeiten da reingehen. Schau Dir mal die gruslige arte-Dokumentation an:

    http://www.youtube.com/watch?v=TzqO16L6VuQ

    Ab Minute 16 sieht man einen sogenannten Jumper im Einsatz, der im Dampferzeuger im Primärkreislauf eine Verschlußklappe (de-)montiert.

    Hier habe ich einen Artikel gefunden, der die Arbeit der Jumper beschreibt:

    http://archive.newtimesslo.com/archive/2004-01-21/archives/cov_stories_2003/cov_07242003.html

  82. Eng sagt:
    #588

    @Lars, Antidot, Bernhard: Danke für die informativen Antworten. Man könnte also durch Untersuchungen feststellen ob das zur Zeit vorhandene hochbelastete „Problemwasser“ aus den Reaktoren oder aus den Abklingbecken stammt. Neben dem Trockenfallen der Abklingbecken gibt es noch die Wahrscheinlichkeit das Brennstäbe in den Abklingbecken durch herabstürzende Stahl- und Betonteile beschädigt wurden. Das wäre sicher eine zusätzliche hohe Strahlenbelastung.

  83. Quantum sagt:
    #589

    Hi, all

    Ich denke ich hab hier ein paar Bilder von dem Riss im Kabelschacht unter Reaktor 2 gefunden. Schaut mal drauf und bewertet das.

    http://www.physicsforums.com/showthread.php?s=29ac01f78df0fc9040433ea919ea4ad0&t=480200&page=164

    Das Wasser scheint mit recht großem Druck auszutreten.

  84. Eng sagt:
    #590

    News 03.04.: Die Frischwasserpumpen für die Kühlung der Reaktoren 1, 2 und 3 laufen seit heute morgen über die externe Stromversorgung. In allen vier Turbinengebäuden wurde zumindest teilweise die Beleuchtung wieder hergestellt.

  85. Eng sagt:
    #591

    @Quantum 609: Das obere Bild zeigt keinen Riss in der Betonwand sondern eine künstliche Öffnung. Darüber hinaus kann ich keinen Zusammenhang zwischen dem oberen Bild und den beiden unteren Bildern erkennen.

  86. Quantum sagt:
    #592

    @ Eng

    Es ist in der Tat erstmal kein klarer Zusammenhang zwischen dem ersten Bild
    und den beiden unteren Bildern zu erkennen. Meine Vermutung ist, das in den letzten beiden Bildern durch das zuschütten mit Beton nicht mehr zu erkennen ist, wo der Bereich von Bild eins liegt.

  87. Eng sagt:
    #593

    @Quantum 612 / 609: Ah doch, jetzt ja. Ich hätte mal genauer schauen sollen. Im oberen Bild sieht man den fast schwarzen Absatz zum hellen Beton. Das Wasser strömt in den dunklen Bereich, der auf dem unteren, zweiten Bild, bereits vollständig bis zum schwarzen Absatz gefüllt ist. Das Schutzgitter ist rechts seitlich im Kanal oberhalb des schwarzen Absatzes und auf den beiden anderen Bildern nicht zu erkennen. Im unteren Bild sieht man das fast der gesamte Bereich mit Beton aufgefüllt wurde. Da dürfte das Wasser gestoppt sein. Ich hoffe mal das die wissen wo es herkommt und den Zufluss generell stoppen können – sonst kommt es irgendwo anders heraus.

  88. Eng sagt:
    #594

    Abklingbecken: Was kann jetzt noch passieren?

    Status: Fakten und Wahrscheinlichkeiten.
    An allen vier Abklingbecken erfolgt laut Tepco eine Einspeisung mit Frischwasser. Allerdings wird laut Tepco zusätzlich auch wechselweise mit der LKW-Betonpumpe Wasser in die Abklingbecken gesprüht. Wahrscheinlich ist also die Einspeisung über die Frischwasserpumpen noch nicht dauerhaft sichergestellt.
    Man hat es allerdings geschafft mit diesen Maßnahmen einen Status Quo zu schaffen (also keine wesentliche Verbesserung der Situation, aber vor allem auch keine Verschlechterung).
    Die Abklingbecken waren oder sind immer noch teilweise trockengefallen, die Brennstäbe sind also wahrscheinlich beschädigt, dazu kommen mögliche Beschädigungen durch Trümmerteile.
    Es besteht die Möglichkeit das ein oder mehrere Abklingbecken nicht mehr ganz dicht sind und mehr oder weniger stark kontaminiertes Wasser entweichen könnte (wohin auch immer). Gegen eine Strahlenbelastung durch die Abklingbecken spricht im Moment die Tatsache dass die Strahlenbelastung am Kraftwerksstandort seit zwei Wochen kontinuierlich abnimmt (Messdaten Tepco – es sind aber auch unabhängige Beobachter vor Ort).

    Welche berechtigen Einsprüche gibt es für die folgende Annahme:
    Wenn die Abklingbecken weiterhin wie bisher wechselweise mit den Frischwasserpumpen und der LKW-Betonpumpe gekühlt werden dürfte es keine größeren Probleme geben (Wasserstoffexplosion o.ä.).
    Oder gibt es da eine tickende Zeitbombe (durch die Beschädigungen der Brennstäbe o.ä.)?

  89. katze sagt:
    #595

    Wahrscheinlich sind diese Fotos hier bereits bekannt, ich habe sie aber beim überfliegen der Kommentare nirgends gesehen:
    http://cryptome.org/eyeball/daiichi-npp/daiichi-photos.htm

  90. Quantum sagt:
    #596

    @Eng (613) Ich gebe dir recht. Aber das Problem wurde duch den Beton wohl nicht gelöst.

    http://www.welt.de/vermischtes/weltgeschehen/article13055285/Fukushima-wird-noch-monatelang-radioaktiv-strahlen.html#

    “Den Technikern ist es auch im zweiten Anlauf nicht gelungen, den Riss in einem Reaktorschacht im AKW Fukushima abzudichten. Ein Sprecher der Atomsicherheitsbehörde erklärt, das eingesetzte Kunstharz habe die Quelle schwere radioaktiver Kontamination noch nicht schließen können. Die Ingenieure hätten jedoch noch nicht aufgegeben und sollten bis Montag wissen, ob ihr Plan funktioniere.”

    Außerdem:

    “Erstmals seit Beginn der Atomkatastrophe in Japan messen die Regierung und der Energiekonzern Tepco Radioaktivität in der Luft innerhalb der 20-Kilometer-Zone um das Kraftwerk Fukushima 1. Dabei werden nach ersten Informationen Werte von bis zu 50 Mikrosievert pro Stunde ermittelt, wie der japanische Fernsehsender NHK berichtet. In Deutschland liegt die natürliche Hintergrundstrahlung bei etwa 2400 Mikrosievert im Jahr. Die Werte aus Japan liegen etwa 182 mal höher.”

  91. Eng sagt:
    #597

    @katze 615: Danke, aber die Fotos auf der ZIP-Datei von Dirk #503 haben eine höhere Auflösung. Hier noch einmal:
    http://cryptome.org/eyeball/daiichi-npp/daiichi-photos.zip

  92. Eng sagt:
    #598

    @Quantum 616: Vielleicht ist in dieser Meldung der Riss gemeint wo das Wasser ursprünglich herkommt. Dort wird auch Kunstharz eingesetzt. Auf den Bilder ist aber eine Befüllung mit Beton zu sehen.
    Das rund um Fukushima die Strahlenbelastung höher sein muss als normal ist eigentlich klar, schließlich wurde mehrfach Druck aus den Reaktoren abgelassen. Das mit 182 mal höher als die 2400 µSv/Jahr würde übrigens nur dann zutreffen wenn die 50 µSv/h ein Jahr lang dort anstehen würden.

  93. Quantum sagt:
    #600

    @ Eng #618

    Ich war bis jetzt immer nur von einem “Riss” ausgegangen. Zumindest gibt es Probleme beim Abdichten mit Beton. http://www.swr.de/nachrichten/-/id=396/nid=396/did=7863494/ducq8u/index.html

    “Versuche, die undichte Stelle mit Beton abzudichten, blieben einem Bericht des TV-Senders NHK zufolge ohne Erfolg. Der Beton sei wegen der großen Wassermenge nicht hart geworden. Arbeiter versuchten nun, den Riss mit chemischen Polymer-Stoffe zu verschließen.”