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. []
Kurzlink
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947 Antworten auf Eine Zusammenfassung der Probleme bei Fukushima I

  1. chefin sagt:
    #601

    @Andre

    Könnte man URL-Verkürzer bitte rauslassen bzw durch die native URL ersetzen? Ich hatte schon erlebt, das URL-Verkürzer irgendwie plötzlich zu einem ganz anderen Ziel gezeigt haben und statt der erwarteten Seite (eventuell sogar vorher geprüft) landete man plötzlich auf einer unerwarteten Abzockseite oder Malware. Völlig unnötig sowas, da die Länge einer URL keine Rolle spielt wenn man es anklickt.

    Danke

  2. Dirk sagt:
    #602

    Also entweder kippe ich Beton in eine Grube um dadurch zu verhindern das Wasser in die Grube läuft, oder ich verschließe die eigentliche Ursache,sprich das Loch selber mit ent. Mitteln, was bei dem Wasserdruck und Menge nicht so einfach werden dürfte. Ich meine auch gelesen zu haben das es sich nicht um kaltes Wasser handeln soll. Für mich hat dieser Kabelschacht, die eine Abdeckung liegt noch daneben, die andere dürfte nicht sichtbar daneben liegen, nichts mit dem oberen Foto direkt zu tun haben. evtl läuft das Wasser aus dem oberen Bild irgendwann in den Kabelschacht. Als gelernter Elektriker tut mir sowas jedenfalls weh, an die Kabel,bzw Schacht kommt keiner mehr ran.

  3. André sagt:
    #603

    @chefin: Ich kann mir gerade zwei Sachen vorstellen, die du meinst:
    1) Die Verkürzung von langen Links hier in den Kommentaren. Das ist ein Plugin für unsere Blog-Software, die einfach nur die Anzeige kürzer darstellt um nicht das Design zu sprengen. Der Link dahinter wird nicht verändert und ist beim Drüberfahren mit der Maus zu erkennen.
    2) Die Verwendung von Diensten wie bit.ly, is.gd … das obliegt der Nutzer, die hier Kommentieren. Ich halte diese Dienste für sicher, auch wenn natürlich potentiell die Möglichkeit der Manipulation besteht. Wer Probleme damit hat, möge sich ein Plugin für den Browser installieren, das die Links vor dem Klick auflöst. Oder einfach nicht drauf klicken ;)
    Dass wir oben im Artikel die Links zu Wolfram-Alpha per bit.ly verkürzt haben liegt daran, dass manchmal einige Sonderzeichen darin vorkommen. Das führt je nach Browser zu Problemen, die Weiterleitung per Dienst ist da zuverlässiger.

    Bei weiteren Fragen/Kommentaren dazu: Bitte per Mail. Das ist Off-Topic und gehört nicht hier unter den Beitrag.

  4. Andi sagt:
    #604

    Noch eine Ergänzung: Prinzipiell sind wir deiner Meinung, chefin. Verkürzte URLs in Blogposts (bzw. überall dort, wo HTML-Code verfügbar ist) macht keinen Sinn. Da wird redundante, manipulierbare Information generiert. Das sollte man nur machen, wenn es wirklich nötig ist (Twitter, Zeitung).

  5. Dirk sagt:
    #606

    Es scheint mehrere Betongruben zu geben.. die in #625 ist jedenfalls nicht die aus den ersten Fotos. (die Leiter ist auf den langen Seite.)
    Vor allen wenn die Menge Wasser, die aus dem vermeitlichem 20cm Riss, strömt in eines von den Betongruben läuft, sind die in wenigen Minuten voll.
    Ich habe so manchmal das Gefühl das Tepco irgendwelche Fotos veröffentlicht damit irgendwas in die Medien kommt. Nach dem Motto: ich füttere mal ein wenig.

  6. ungeBILDed sagt:
    #610

    @Ham 628

    Arnie Gundesen bescheinigt da Teile des Reaktorkerns von Block 1 sich periodisch “ein und aus” zu schalten, sprich Kernspaltung findet statt.

    Als Beweise dafür gibt er an: Cl 38, newtron bursts, Te-129, I-131

    Sein Fazit: 1. die armen Arbeiter vor Ort
    2. Borwasser für Block 1

    Ich hoffe ich habe es richtig wiedergeben.

    Fragen:
    Hat der Mann recht? Und wenn ja was bedeutet das?

  7. Silene sagt:
    #611

    Die ersten Nachweise von Neutronenstrahlung gab es schon vor zwei Wochen:
    http://english.kyodonews.jp/news/2011/03/80539.html

  8. Olorin sagt:
    #612

    Glück Auf!

    Ich habe jetzt hier so ca. 3 Wochen mitgelesen, eine Menge gelernt und auch für den Vergleich mal in Diskussion mit Hysterisierten gesucht. Sehr interessant, wie ‘diskussionsfreudig’ man in diesen Kreisen sein mag.
    ‘Ich bin jetzt hysterisch und du untersteh dich etwas dagegen zu tun!’
    Wie sie eben so sind.

    Nunja. Prinzipiell aber stellen sich mir aktuell folgende Fragen, bei denen ich aktuell keine Denkansätze finde.

    1. Containment und RDB von Reaktor 1 sind geflutet – soweit, sogut. Wärmeabfuhr geht offenbar nur über Verdampfung – soweit, so übel. Doch wurden die Reaktoren 2 und 3 nicht geflutet?

    2. Seit Tagen sind die Wasserlevel in den RDBs unter Normal. Wenn da ‘oben’ keine Brennstäbe mehr sind, weil weggeschmolzen, ist das auch nicht notwendig. Aber man ist offenbar in der Lage, Wasser in die RDBs einzupressen – doch nicht soviel, um wieder normales Wasserlevel zu erreichen. Es geht genausoviel weg wie man hineinpumpt. Stimmt das? Oder _will_ man nur nicht? Oder kann man nur nicht messen? Abgesehen davon ist der Druck in RDB 2 und 3 nahezu genausohoch wie der im Containement – also arbeitet man ja garnicht gegen Druck. Wo ist das Problem?
    ___________________________

    3. In #628 wird von periodischem An- und Abschalten des Reaktors aufgrund von Zugabe des Moderators gesprochen. Dann läge eine Art Naturreaktor vor. Eine kleine, lokale Kritikalität. Offensichtlich muß diese an der Spitze eines Coriumklumpens stattfinden, sonst käme ja kein Wasser ran. Als ‘Gegenmaßnahme’ wird Borzugabe vorgeschlagen. Komisch, das wurde doch ohnehin schon getan – mit dem Meerwasser nämlich? Wenn das hinfort wäre, hieße das: beständige Zugabe ist notwendig, weil das Bor mit dem Wasser verdampft. Dann stellt sich mir die Frage: a) warum RDB nicht nur von außen kühlen, Kern komplett schmelzen lassen und dann, wenn einmal alles als See am Boden des RDB vorliegt, einschließen. Mit Salz, mit Sand, mit leichtem Metall. Dieses kann man dann immer noch von ‘oben’ kühlen.

    4. Wieso kommt man grade auf Block 1? RDB und Containement von Block 1 sind dicht, sonst gäb’s nicht so nen Druck drin. Der Neutronenflux muß ja irgendwie den Reaktor verlassen. Und da er durch den RDB stark abgeschwächt wird, kanns da nicht herkommen. Selbst bei leicht undichtem RDB (Block 2 oder 3) muß der Neutronenflux trotzdem durch recht dickes Metall.

    5. “Exposure” der Mitarbeiter mit unbekannt hohen Neutronendosen. Na Moment. ENTWEDER der Neutronenflux kommt durch den RDB, dann passiert das auch in normal laufenden Reaktoren und kann damit kein Problem für Nahestehende sein. ODER er kommt nicht da her.
    _________________

    6. Mit welchen Mitteln kann man die Maßen in den RDBs eigentlich noch so einschließen? Einschluß in Salzschmelze? Einschluß in Sandschmelze? Einschluß in Blei? In Blöcken 2 und 3 sollte das kein großes Problem darstellen (mal von der Logistik der Beschaffung abgesehen), weil eben Druck gering. Block 1 müsste man wohl erst komplett trockenfallen lassen dazu.

    7. Wäre der Vorteil von Einschluß durch Sand oder Blei nicht auch, daß das Material in der Hitze schmilzt, aber beim Austreten durch Löcher abkühlt und erstarrt – somit abdichtet?

    Sprich, mir erschließt sich grade das Handeln nicht und demnach frage ich mich:
    wo liegt mein Denkfehler, wo mache ich es mir zu einfach?

    MfG der olle Olo

  9. Bernhard sagt:
    #613

    Zur Abschirmung der Neutronen: darüber habe ich auch schon nachgedacht. Das Argument, daß im laufenden Betrieb viele Neutronen entstehen, die ja auch abgeschirmt werden und damit kann nichts aus dem Reaktor raus, scheint zunächst plausibel. Aber: dabei handelt es sich um thermische Neutronen – der aktive Kern ist so platziert und von einer solchen Geometrie, daß der Moderator praktisch alle Neutronen abbremst. Wäre es nicht denkbar, daß jetzt der zusammengeschmolzene Klumpen so um RDB liegt, daß ein erheblicher Teil schneller Neutronen entweichen kann?

  10. Silene sagt:
    #614

    @Olorin
    “5. “Exposure” der Mitarbeiter mit unbekannt hohen Neutronendosen. Na Moment. ENTWEDER der Neutronenflux kommt durch den RDB, dann passiert das auch in normal laufenden Reaktoren und kann damit kein Problem für Nahestehende sein. ODER er kommt nicht da her.”
    Interessanter Punkt. Dazu würde ich auch gern mal eine kompetentes Statement hören.

    “Einschluß in Blei?”
    Das hat man auch in Tschernobyl versucht. Das Resultat war eine üble Bleikontamination des Geländes.

  11. Silene sagt:
    #615

    @Bernhard
    Weist die Produktion von Cl-38 denn nicht auf langsame Neutronen hin? Außerdem hat dieses Element eine Halbwertszeit von gerade mal 37 Minuten. Wie entweicht es so schnell aus dem Reaktordruckbehälter?

  12. ungeBILDed sagt:
    #616

    @Silene 635

    Sicherheitshalber noch mal die kleine Halbwertzeitkunde: ;-)

    Annahme: fiktives Isotop mit Halbwertszeit 1 h
    Ursprungsmenge: 100%

    nach 1 h: 50%
    nach 2 h: 25%:
    nach 3 h 19 min: 10%
    nach 6 h 39 min: 1%
    nach 9 h 58 min: 0,1%

  13. Bernhard sagt:
    #617

    Ein Teil der Neutronen muß natürlich durch das Wasser abgebremst werden, sonst kann ja keine Kettenreaktion stattfinden. Ich kann es mir nur so erklären, daß eben ein Teil nicht abgebremst wird und entkommt.

    Wie entweichen die kurzlebigen Elemente? Worauf zielt Deine Frage ab? Genauso wie die Langlebigen: über Lecks.

  14. Silene sagt:
    #618

    @UngeBILDed
    Schon klar ;-)
    Trotzdem gibt es ja so etwas wie Nachweisgrenzen.

  15. Bernhard sagt:
    #619

    @ungeBILDed Genau diese Tatsache legt Arni G. seinen Überlegungen zugrunde. Die fraglichen Isotope (wenn sie denn wirklich da sind, d.h. TEPCO zur Abwechslung mal richtig gemessen hat) müssen vor ganz kurzer Zeit entstanden sein. Das steht außer Frage. Die Frage ist: gibt es noch andere Erklärungen außer das Wiedereisetzten einer Kettenreaktion?

  16. Silene sagt:
    #620

    @Bernhard
    “Wie entweichen die kurzlebigen Elemente? Worauf zielt Deine Frage ab? Genauso wie die Langlebigen: über Lecks.”
    Darauf wollte ich hinaus. Laut GRS ist der Sicherheitsbehälter von Reaktorblock 1 unbeschädigt. Diese Aussage darf man jetzt wohl infrage stellen.

  17. André sagt:
    #621

    @Silene: Ich habe mich jetzt nicht genauer informiert, aber das schließt sich nicht unbedingt aus. Aus dem RDB gelangt der Wasserdampf in den wet-well, den torusförmigen Kondensator unter dem RDB. Ich habe irgendwo mal gelesen, dass der ein Leck hat. Weiß aber 1. nicht mehr, wie gut die Quelle war und 2. wo und 3. ob sich das auf Reaktor 1 bezog. Wollte nur klar machen: auch wenn der RDB intakt ist, kann z.B. kontaminiertes Wasser austreten.

  18. Silene sagt:
    #622

    @André
    Danke für den Hinweis. Mit “Sicherheitsbehälter” ist also nur der RDB im engeren Sinn gemeint. Lustige Sprachregelung.

    “Als Sicherheitsbehälter bzw. Containment wird eine Sicherheitseinrichtung von Kernkraftwerken bezeichnet, die den Reaktordruckbehälter umschließt, um die Umwelt im Falle eines Störfalls vor radioaktiver Kontaminierung zu schützen.” (Wikipedia)
    Darf man wohl alles nicht so eng sehen. ;-)

  19. André sagt:
    #623

    @Silene: Ah Mist, hatte ungenau gelesen und gedacht, du hättest dich auf den RDB bezogen. Nene, RDB und Sicherheitsbehälter (bzw. Containment) sind zwei unterschiedliche Sachen. Die Zeichnung des Aufbaus deutet für mich darauf hin, dass der Torus nicht im Sicherheitsbehälter ist. Tausche also einfach RDB gegen Sicherheitsbehälter in meinem letzten Kommentar :)

  20. Silene sagt:
    #624

    @André
    Na, fühle ich mich doch gleich viel sicherer! :-)
    (Nicht persönlich gemeint, André, Du hast die Begriffe ja nicht erfunden.)

  21. KD sagt:
    #625

    Wie ist es möglich, dass der Kern “von alleine” wieder kritisch wird? Die Kontrollstäbe sind doch eingefahren. Selbst wenn der Kern geschmolzen ist, ist eine Kritikalität doch höchst unwahrscheinlich, oder?

  22. Silene sagt:
    #626

    @André
    Noch eine Frage. Gehen wir also mal davon aus, dass das Containment intakt ist, aber der Torus möglicherweise undicht. Wenn ich mir die verlinkte Zeichnung so ansehe, müsste also entweder der “Keller” des Reaktorblocks bereits überlaufen? Das Fundament wird ja hoffentlich keine Löcher haben?

  23. Willi sagt:
    #627

    Ich kapier immer noch nicht warum es so wichtig ist, ob jetzt das Containment oder der Torus oder der RDB ein Riss hat. Das ganze ist wohl eher eine rein akademische Fragestellung. Das Wasser was jetzt in dem Gebäude ist hat auf jedenfall den Reaktokern “gesehen” und damit ist es egal, ob es nun direkt oder nur indirekt aus dem RDB kommt.

  24. Bernhard sagt:
    #628

    @KD #645 So richtig losgelaufen ist er ganz sicher nicht. Wenn aber der Kern (teilweise) geschmolzen ist, dann haben sich da am Boden Klumpen der geschmolzenen Brennstäbe gebildet oder die Struktur ist nach unten gekracht (siehe Teilweise Kernschmelz in Three Mile Island, 1979). Sprich: da drin kann es wüst ausschauen. Es ist schon denkbar, daß es dann Stellen gibt, an denen der Brennstoff nicht mehr von genügend Neutronenabsorbern umgeben ist. Und um eine Fußballweisheit zu zitieren: “Zum Fehlenden Glück kam dann auch noch Pech dazu …”

    Es bleibt abzuwarten, ob TEPCO die Meßwerte bestätigt oder es neue Werte gibt.

  25. Silene sagt:
    #629

    @Willi
    “Das ganze ist wohl eher eine rein akademische Fragestellung. Das Wasser was jetzt in dem Gebäude ist hat auf jedenfall den Reaktokern “gesehen” und damit ist es egal, ob es nun direkt oder nur indirekt aus dem RDB kommt.”

    Grundsätzlich stimme ich Dir zu. Ich hätte nur gern eine Vorstellung von der Größenordnung des Schadens und den Verbreitungswegen der Spaltprodukte.
    Die GRS erweckt den Eindruck, als wären die Reaktorblöcke 1+2 nicht beschädigt und als würde schlimmstenfalls etwas Dampf durch die Filteranlage entweichen. Block 2 läuft vermutlich aus (“Schaden und Leck vermutet”), bei Block 4 haben wir ein zerstörtes, mehr oder weniger trocken gefallenes Abklingbecken vor uns, in dem mehr als 1300, vermutlich angeschmolzene, Brennelemente liegen.

    Das Verwirbeln von Staubpartikeln versucht man durch Versprühen von Kunstharz zu verhindern. Eine massive Kontamination des Meeres kann nicht mehr übersehen werden, aber über das Grundwasser redet niemand. Deshalb meine Frage.

  26. KD sagt:
    #630

    Danke @ Bernhard. Ist es dann so, dass die Zugabe von Wasser auf eine freiliegende Schmelze die Wahrscheinlichkeit einer Kritikalität erhöht? (Moderator)

  27. ungeBILDed sagt:
    #631

    Ich habe Fragne zu den angeblichen Sicherheitspläne der japanischen AkW:

    http://cryptome.org/0003/jnpp-safety.zip

    1. Treffen die auf Fukushima Daiichi zu?
    2. Wo steht das mit dem Wasser einspeisen wenn alles (Batterie, Diesel etc.) ausfällt? Ich habe es auf die schnelle da drin nicht gefunden.
    3. Unter 8.2 steht zu den Generatoren etwas von “triple subsystem”, bedeutet das, dass da 3 Generatoren laut Dokument vorgesehen sind? Und sind es in Fukushima denn nicht eigentlich nur 2 Generatoren pro Block gewesen?

  28. Bernhard sagt:
    #632

    @ungeBILDed

    Das ist eine Zusammenfassung grundlegender Sicherheitsanforderungen und Entwurfsprinzipien – auf sehr grobem Niveau. Das was jetzt in Fukushima passiert, hat nichts damit zu tun. Das sind reine Notfallmaßnahmen.

    Zu Dreifach-Subsystem der Dieselgeneratoren: da steht nicht drei Dieselgeneratoren pro Block. Was auch immer damit gemeint ist kann man sowas auf unterschiedliche Arten technisch realisieren (vielleicht ein Pool aus Generatoren). Außerdem ist das Dokument laut Titel ein Trainingshandbuch und somit eine Mischung aus abstrakten Forderungen und konkreten, technischen Realisierungen. Schließlich soll man sich was darunter vorstellen können.

    Ein echtes Anforderungsdokument ist was anderes. Da sollte normalerweise keine konkrete technische Realisierung festgeschrieben werden, da sonst bessere technische Lösungen und der Fortschritt verhindert werden.

  29. Henri sagt:
    #634

    Meine ich das bloss zu sehen oder ist von den zerstörten Gebäudehüllen tatsächlich immer weniger vorhanden resp. intakt? Falls ja, woran liegt das – gezielter Abbruch durch die Arbeiter oder weitere “Explosiönchen”?

  30. Eng sagt:
    #636

    Da hat sich jemand Arbeit gemacht. Sehr interessanter und übersichtlicher zeitlicher Ablauf der Ereignisse einschließlich Strahlenmessung und Vergleichstabelle:
    http://3.bp.blogspot.com/-cMi-1LwfHI4/TYohZDkiXWI/AAAAAAAAACA/qjJLSmuTVP8/s1600/fukushima_map2.png

  31. Demokrat sagt:
    #637

    @ 656

    Hier sind die Originale

    http://www.rchoetzlein.com/theory/?p=171

  32. Silene sagt:
    #638

    @656 und 657
    Die Grafiken sind wirklich schön gemacht und informativ. Ich muss aber immer schlucken, wenn ich solche Skalen zur biologischen Strahlenwirksamkeit sehe. Klar sind Messwerte unter 1 mSv erstmal als “harmlos” einzustufen. Solange es sich nur um externe Strahlenquellen handelt.

    Hier reden wir aber von nuklearem Fallout unbekannter Zusammensetzung. Die Bevölkerung der betroffenen Regionen kann ja nicht einfach das Atmen, Essen und Trinken einstellen. Man kann als einfacher Bürger auch nicht 24 h/d im Haus bleiben oder im ABC-Schutzanzug einkaufen gehen. Eine Inkorporation wird bei längerem Aufenthalt in den kontaminierten Gebieten zunehmend wahrscheinlich. Das ist eine Gefahr, die IMHO ziemlich heruntergespielt wird.

  33. Silene sagt:
    #639

    Anspruchsvolle Diskussion von Neutronenstrahlung und Cl-38 in Fukushima:
    http://japanfocus.org/-Arjun-Makhijani/3509

  34. Dirk sagt:
    #640

    Ist das ein Plot/Übermittlungsfehler beim Wasserstand/Füllmenge?
    Ab wann wird denn der Core Druck kritisch?
    http://www.ic.unicamp.br/~stolfi/EXPORT/projects/fukushima/plots/2011-04-04-060000/plot-un1-full.png

  35. Eng sagt:
    #641

    @Dirk 660. Hier kannst Du alle vorhandenen Daten sehen:
    http://www.nisa.meti.go.jp/english/files/en20110404-2-2.pdf
    Ob die wirklich richtig sind? Keine Ahnung.

  36. Dirk sagt:
    #642

    Scheint ein Plot Fehler zu sein. Die einzelnen Daten sind jedenfalls nahezu wie gestern. Ebenso bei B2+B3.

  37. blub sagt:
    #643

    Ja, ich weiß, man soll den Medien nicht so wirklich trauen, aber eine Frage aus dem folgenden Tagesschau-Blog scheint mir wirklich relevant:

    http://blog.tagesschau.de/2011/04/04/wie-wirkt-sich-fukushima-aufs-meer-aus/

    “Erst seit der Riss in einem Schacht unter dem Turbinengebäude von Block 2 bekannt ist, nähert man sich einer plausiblen Erklärung. Dort ist sehr viel höher strahlendes Wasser gemessen worden. Und es rinnt eben ins Meer. Aber schlimmer: um den Weg des Wassers zu verfolgen hat man eine farbige Markierungsflüssigkeit schon in den Zulauf des Schachtes geschüttet. Von dem markierten Wasser fehlt aber jede Spur. Es kam nicht einmal in dem Schacht an, sondern war einfach weg. Offensichtlich gibt es viel mehr Lecks, als Tepco bislang bekannt macht. ”

    Dazu gibts dann noch nen Link zu einem PDF:

    http://www.jaif.or.jp/english/news_images/pdf/ENGNEWS01_1301916142P.pdf

    Ich habe es mir allerdings nicht durchgelesen, hab grad leider keine Zeit für die ganzen Details und lese hier (mehr oder weniger) nur passiv mit.

    Lieben Gruß,
    Blub

  38. Dirk sagt:
    #644

    #653 Trench/Betonbecken.
    Sat Bild vom 12. Scheinbar voll (Block 3) ohne FW Wagen, Block 1,2,4 scheinbar leer.
    Sat Bild 17.3 Block 1,2,3 (mit Feuerwehrwagen)4 scheinbar leer,
    Sat Bild 18.3 dito
    Hires Drohne Foto 30.3. Block 1,2 leer, Block 3 voll (mit Feuerwehrwagen an gleicher Stelle) Block 4 leer.
    Warn stehen die FW Waagen schon am 17.3. da und keiner merkt das die Becken sich füllen? Und wieso sind nach dem Tsunami alle Becken leer? Dann muss das Wasser doch automatisch abfliessen können?

  39. Bernhard sagt:
    #645

    Die Geschichte mit der erneuten Kritikalität wird hier heftig diskutiert:

    http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=480200&page=177

    Kurz zusammengefaßt: Es gibt auch andere Erklärungen für die gemessenen Isotope.

    129Te ist kein Beweis, weil es ein metastabilses Isomer gibt, d.h. einen angeregten langlebigen Zustand mit einer Halbwertszeit 33 Tagen, der zum großen Teil in den Grundzustand zerfällt. Also kann das beobachtete 129Te noch aus der Zeit vor dem Unfall stammen.

    38Cl könnte ein Meßfehler sein, wäre aber ein starkes Indiz für eine stattfindende Kettenreaktion.

    Die Cäsium- und Iodwerte könnten doch plausibel sein.

    Weitere kurzlebige Spaltprodukte würde man erwarten, sie wurden aber nicht gemessen.

    Die angeblich beobachteten Neutronenbursts werden bezweifelt.

    Fazit für mich: die derzeitige Informationslage erlaubt nur Spekulationen.

  40. Matthias sagt:
    #646

    Die Brennstäbe in 1, 3 und 3 sind ja nun seit etlichen Tagen nicht vollständig mit Wasser bedeckt. Ist deren Wärmeleitfähigkeit so hoch, dass die partielle Kühlung reichen kann, um die doch recht konstanten Temperatur- und Druckwerte zu erklären? Oder sind die Brennstäbe längst nicht mehr da, wo sie eigentlich hingehören?

  41. Andi sagt:
    #647

    Beim japanischen Teilchenforschungszentrum KEK misst man Strahlendosen: http://rcwww.kek.jp/norm/index-e.html

  42. Bernhard sagt:
    #648

    @Matthias #666: Ich nehme ann, daß Wasserstand 0 der normale Wasserstand im Reaktor ist. -1,6m muß heißt nicht, daß der Kern soviel in der Luft hängt. Hat jemand Maßangaben zur Hand? Deine zweite Vermutung dürfte aber auch zutreffen, wenn die Areva-Präsentation über den Zustand von Fukushima stimmt. Dort sind die Ergebnisse von Simulationsrechnungen vorgestellt worden:

    Hintergründe in der New York Times:
    http://www.nytimes.com/2011/04/03/science/03meltdown.html?_r=1
    Analyse der Vorgänge durch AREVA
    http://www.scribd.com/doc/51564602?secret_password=th7hw1mmpjwnfmd0mbj

    Die Lage in den Reaktoren 5 und 6 scheinen auch nicht ganz sicher zu sein. Laut diesem Video dringt durch Risse im Keller radioaktive verseuchtes Grundwasser ein, das in das Meer abgepumpt werden muß, damit die Notstromaggregate nicht absaufen.

    http://www.youtube.com/watch?v=-W7uGvW8xvY&feature=player_embedded

  43. ungeBILDed sagt:
    #649

    @Bernhard 668
    Wasserstand 0 ist meines Wissens Oberkante Brennstäbe

  44. Andi sagt:
    #650

    Der Artikel hat eine kleine Aktualisierung über die Status der Reaktorblöcke bekommen.
    Solange keine großen Vorkommnisse stattfinden, werden wir die Aktualisierungsfrequenz weiter verringern…

  45. ungeBILDed sagt:
    #651

    lest mal den Ablauf der ersten Stunden wie in der Beitrag “Real Disaster, Fake Nuclear Panic” auf der folgenden Seite darstellt:
    http://www.nzcpr.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=1094&view=next

  46. Dirk sagt:
    #652

    #669 Wasserstand 0 IST Oberkante Brennstäbe.
    Das kann man auch auf den Plots gut erkennen

  47. Silene sagt:
    #653

    @UngeBILDet
    Wenn ich solche Elaborate wie “Real Disaster, Fake Nuclear Panic” lese, bekomme ich einen ganz dicken Hals.
    Was hat uns “downic” nicht alles mitzuteilen:
    Die Einleitung kontaminierten Wassers in die See ist kein Problem, denn
    “im Pazifik befinden sich bereits hunderttausende Tonnen stark verdünnter radioaktiver Verbindungen”. So, so. Dann ist ja gut.
    Im trockenen Abklingbecken von Unit 4 wird der Mantel der Brennelemente “weggebraten” und die Radioaktivität an der Luft freigesetzt, aber die Arbeiter dort “riskieren nur eine 1,25%ige Erhöhung der Wahrscheinlichkeit, in den nächsten 20-30 Jahren an Krebs zu erkranken”. Hier redet ein Maschinenbauer über ein Thema, von dem er eindeutig nicht die geringste Ahnung hat. Ist ja alles nur Hype und Propaganda von “fanatischen Umweltschützern” und “industriefeindlichen Linken”.

    Mit dieser Form der Argumentation könnte man auch begründen, dass das Einleiten geringer Arsendosen in eine städtische Trinkwasserversorgung völlig harmlos ist. Schließlich bringt ja man damit niemanden dadurch um, es erhöht sich ja nur die Sterbewahrscheinlichkeit… (ziemlich OT, ich weiss)

  48. Silene sagt:
    #654

    Ups, ich habe mich geirrt. Dieser unsägliche Text stammt von Jack Wakeland. Das erklärt einiges.
    (Wer JW nicht kennt, kann ja mal googeln)

  49. Eng sagt:
    #655

    @ungeBILDed 671: Danke, interessanter Artikel.

  50. Dirk sagt:
    #656

    @bernhard #668
    Im Reaktor sind Abfragestellen vorhanden die den Wasserstand messen (da gibt es mehrere Möglichkeiten). Man weiß wie lang die Brennstäbe sind und die Position (im Normalfall). Und genau das gibt Tepco im Moment an. Wie die Brennstäbe zur Zeit aussehen, das weiß niemand da keiner reinsehen kann. Die angegeben Waserstände sind auf den Normalfall bezogen.
    Beispiel (nicht die realen Werte): die Brennstäbe sind 3m lang und haben nach unten 50cm Luft. Damit ergibt sich eine Höhe von 3,5 von Unterkante Reaktor. Wenn dann der Wasserstand mit -1500mm angegeben ist, befindet sich 2000mm Wasser im Reaktor.
    Da sich zur Zeit die Reaktoren im halbwegs kontrollierbaren Zustand befinden, versucht Tepco den jetzigen Zusatnd so zu stabilisieren bis sie die großen Pumpen wieder in Betrieb nehmen können damit die Kühlung der Brennstäbe als Kühlung funktioniert und nicht wie z.Zt als Spülung.

  51. Silene sagt:
    #657

    NHK meldet gerade, dass die Strahlung in den Blöcken 1-3 so stark angestiegen ist, dass sie außerhalb des Messbereichs liegt.

  52. ham sagt:
    #658

    @Silene #677: Gibt es dazu englische Quelle?

  53. Eng sagt:
    #660

    Wenn im Reaktor eine Teil-Kernschmelze ablaufen würde, wie hoch wären dann die Temperaturen im Reaktor?

  54. chefin sagt:
    #661

    Zum einleiten von kontaminiertem Wasser ins Meer…rechnet einfach mal selbst nach.

    11 Millionen Liter sind ein Becken von 100x110x1m. Wenn ich das in ein Becken einleite wird am Punkt der Einleitung eine messbar höhere Strahlendosis sein, die aber bereits nach ca 1km um den Faktor 100 verkleinert wird. 1km entfernt müsste nämlich auch 1km verbreitert bedeuten, da die Ausbreitung wohl kaum entlang eines Kanals erfolgt wie bei einem Fluss.

    Natürlich hört sich das brutal an, aber wenn wir mal das Emotionale weglassen, esotherische Gedanken (woher wissen wir ob diese Mischung nicht ganz neue Formen an radioaktiver Schädigung hervor bringt) ausblenden und uns an mathematischen Fakten festhalten so dürfte nach 10km Entfernung kaum noch messbare Strahlung übrig sein, da sie dann um den Faktor 100.000 oder 1 Million verdünnt ist. Dazu kommt das wir permanent Partikel aufnehmen, welche in der Natur vorkommt sowie die völlig unerforschte kosmische Strahlung. Unerforscht deswegen, weil wir sie an der Oberfläche nur schwer erforschen können und auch nicht künstlich erzeugen. Da wird uns diese Menge nicht mehr belasten als ein Mallorcaurlaub.

    Wir sollten uns einfach mal vor Augen halten, das wir freiwillig und ohne Nachzudenken mit dem Flugzeug 3 mal Jährlich Urlaub machen, aber dann Angst haben vor 0,01mSv mehr Jahresstrahlung…den mehr kommt hier garantiert nicht an. Sowas halte ich für pervers und verlogen. Warum wird den kein Strahlenschutz im Flugzeug gefordert? Wir würden Flüge dann wohl nicht mehr bezahlen können und schon ist uns alles egal.

    Und jetzt darf mir jeder widersprechen der glaubhaft darlegt nie geflogen zu sein oder nie fliegen wird. Bei allen anderen bitte ich mal nachzudenken, bevor Forderungen gestellt werden und realistisch bleiben.

    Heute gabs dazu eine nette Anekdote im Radio: irgendein Lokalpolitiker eines Landkreises sagte, das ihr Landkreis komplett aus regenerativen Energie versorgt wird und kein Atom oder Kohlestrom mehr braucht. Da frag ich mich doch: benutzen die Nachts Kerzen oder rechnen die den Tagesstrom aus den Solarzellen hoch und nachts beziehen sie ihn aus den Atomkraftwerken die Grundlast fahren zurück? Den Speichertechniken sind nicht im Spiel. Ich würde zu gerne mal diesen Politiker vor die Kamera zerren und ein paar Fragen stellen.

    Ja…es ist keine schöne Sache das Wasser einfach ins Meer zu leiten, aber es ist auch nicht gefährlich in diesen Mengen und dosiert wie es jetzt passiert.

  55. chefin sagt:
    #662

    Ups..wollte noch einen Link bringen

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

    Nach 2000 gezündeten Atombomben dürfen wir Menschen uns rühmen, eine gute Portion an Wissen über Strahlung und Wirkung von Kernspaltung zu haben.

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

    Es wird jeweils auf die nachfolgende Testserie verlinkt, man kann sich durch die Test durcharbeiten und wird zb lesen, das Soldaten nur Minuten nach einer Explosion bis auf 1km an den Kernbereich rangelaufen sind. In den Quellenlinks findet man dann welche Auswirkung die Strahlung auf diese Soldaten hatte.

    Jedenfalls bekommt man eine Eindruck was unsere Eltern und auch wir bisher abbekommen haben.

  56. Silene sagt:
    #663

    @chefin
    Ich weiss nicht, wie häufig ich dieses Verdünnungsargument jetzt schon gehört habe. Im Prinzip ist der Gedanke ja recht überzeugend, aber leider macht uns manchmal die Realität einen Strich durch die Rechnung.

    Früher hat man auch jahrzehntelang schwermetallhaltige Abfälle im Meer versenkt. Ist kein Problem, das verdünnt sich ja. Heute haben wir ein Quecksilber- und Kadmiumproblem bei Seefisch. Hätte eigentlich passieren können. Wenn alles so einfach wäre, wie im Modell. Tatsächlich ist ein Ozean eben kein homogener Wasserkörper. Abgesehen von Strömungen und Schichtungen spielen vor allem Lebewesen eine große Rolle beim Stofftransport. Vor allem Mikroorganismen, die in großer Zahl vorhanden sind und den Ausgangspunkt für die marinen Nahrungsnetze bilden. Wenn Mikrorganismen (Bakterien, Phytoplankton) bestimmte Substanzen adsorbieren oder verstoffwechseln kann es zum Phänomen der Bioakkumulation kommen, d.h. diese Stoffe sammeln sich in höheren trophischen Ebenen an.

    Als erstes findet man diese Stoffe in Filtrierern (Muscheln!), Pflanzenfressern und Sedimentbewohnern. Später dann in noch höherer Konzentration in Raubfischen und Meeressäugern.

    In Japan wurde heute gemeldet, dass Sandaale (kleine, bodenbewohnende Fische) vor Ibaraki in hohem Maß mit Cs-137 kontaminiert sind (über 500 Bq/kg). Die Fische wurden 50 km südlich vom Kraftwerk gefangen. Die Meeresströmungen vor der Küste bewegen sich übrigens in nördlicher Richtung!

  57. Henri sagt:
    #664

    Zu 681:
    Das ist jetzt etwa der fünfte Beitrag von Chefin, bei dem ich Eindruck kriege, der Autor sei ein Lobbyist der Nuklear-Industrie, der mit rhetorischen Tricks und unter gewaltigem Stretching der Fakten versuche die vorliegenden Probleme klein zu reden.

    Auch wenn das nicht der Fall sein sollte: bitte künftig kürzen. Derartige Aussagen müssten mit knappen 10 Zeilen zu schaffen sein.

  58. Silene sagt:
    #665

    Kleine Korrektur:
    Ich habe eben behauptet, dass die Hauptströmungsrichtung vor der japanischen Ostküste nach Norden läuft. Grundsätzlich stimmt das auch (Kuro-Shio-Strömung). Im Norden, bis herunter nach Sendai, kommt aber die Oya-Shio-Strömumg dazu, die sich von den Kurilen nach Süden bewegt. Es ist also durchaus denkbar, dass die Kontamination auf diesem Weg bis nach Ibaraki gekommen ist.

  59. chefin sagt:
    #666

    Nur weil man realist ist und sich mit der Materie unvoreingenommen beschäftigt ist man Lobbyist der Atomindustrie?

    Naja…jeder hat seine eigene Ansichten.

    @Silene

    Du kannst Schwermetall nicht mit Strahlung vergleichen. Schwermetall baut sich eben nicht ab, wie eben alle Materialien nicht einfach so verschwinden. Strahlung ist wie Licht (es ist wirklich nur extrem kurzwelliges Licht) und somit etwas völlig anderes. Da wo sich beide Dinge “berühren” kommen andere gesetzmässigkeiten zum tragen.

    Aber 2000 Atombomben haben der Menschheit genug Information geliefert um das beurteilen zu können. Und ich rede nicht von gebauten sondern von gezündeten.

    Meint ihr wirklich, das Fukushima mehr wie ein kurzer Huster ist gegenüber dem Grippeanfall des kalten Kriegs, wo man mit einer Bombe 250.000 Tonnen kontaminierte Erde 10km hoch in die Atmosphäre geblasen hat. Einfach mal so…und nun schau und guck, wir messen 50jahre später nichts mehr davon. 2000 Atombombenexplosionen haben genau soviel Wirkung hinterlassen, das die natürliche Schwankung der Strahlung stärker ist als die reste dieser Versuche.

    Ja…ich bin definitiv gegen Atomstrom, aber nicht weil ich Angst vor einem GAU habe, sondern weil er langfristig zu teuer wird. Den wir sind es die diese ganze entsorgung bezahlen müssen…auf Umwegen über Steuer. Dann lieber ehrliche 50cent/kwh bei Solarstrom als getrükte 20Cent Atomstrom, der am ende 60cent kostet. Nur deswegen bin ich dagegen und Fukushima zeigt mir nur eines: wenns rumpelt wird es richtig richtig teuer.

    PS: mein 2. Posting enthält einige Links, die sicherlich interessant sind, muss aber noch frei geschalten werden.

    Ich bitte also in Zukunft abstand zu nehmen von dummer Anmache wie in den Postings 682 und 683. Danke

  60. chefin sagt:
    #667

    da Andre wohl noch etwas Zeit benötigt meine Links freizuschalten, wer eilig nachlesen will, sucht Operation Crossroad.

  61. Silene sagt:
    #668

    @chefin
    Auf den Spruch mit der “dummen Anmache” gehe ich jetzt besser nicht ein. Bleiben wir mal bei den Fakten, wenn’s recht ist:

    “Du kannst Schwermetall nicht mit Strahlung vergleichen. Schwermetall baut sich eben nicht ab, wie eben alle Materialien nicht einfach so verschwinden. Strahlung ist wie Licht (es ist wirklich nur extrem kurzwelliges Licht) und somit etwas völlig anderes. Da wo sich beide Dinge “berühren” kommen andere gesetzmässigkeiten zum tragen.”

    Allein dieser Aussage hast Du gerade bewiesen, das Du von den wesentlichen Konzepten keine Ahnung hast. Ich gebe Dir jetzt mal die Möglichkeit, Dich noch etwas tiefer ‘reinzureiten: Wo kommt den Deiner Meinung nach die Strahlung im Wasser her?

  62. Silene sagt:
    #669

    OK, chefin.
    Da Du offensichtlich noch beim “Googeln” bist, kannst Du Dir gleich noch den Wikipedia-Artikel zum Thema Bikini-Atoll durchlesen.
    Das wolltest Du doch auch noch auf den Tisch packen, oder?

    Ich zitiere mal:
    “Die indigene Bevölkerung des Bikini-Atolls, 167 Mikronesier, wurden vor den Tests auf das bis dahin unbewohnte Atoll Rongerik umgesiedelt, wo sie vollständig auf externe Versorgung angewiesen waren. Durch die starke radioaktive Kontamination des Atolls und der Lagune, des Trinkwassers sowie der lokalen Flora und Fauna ist eine Rückkehr der Ureinwohner zum Bikini-Atoll bis heute unmöglich […] 1967 erklärte eine Studie der Atomic Energy Commission Bikini für sicher, so dass im August 1968 die ersten Einwohner zurückkehrten. 1978 mussten sie das Atoll allerdings wieder verlassen, da Untersuchungen erhöhte Strahlungskonzentrationen in den Kokosnüssen, der Hauptnahrungsquelle, zeigten. Bis heute konnten sie nicht auf die Insel zurückkehren, da insbesondere die Belastung der Kokosnüsse und des Trinkwassers eine autarke Ernährung nicht zulassen.”

    Es scheint wohl doch noch etwas mehr als die natürliche Hintergrundstrahlung vorhanden zu sein…

  63. chefin sagt:
    #670

    Ich denke auch nicht, das ich mich weiterhin mit deinen unterschwelligen Anschuldigungen auseinander setzen werde. Du bringst nicht den Hauch von Beweisen, zerreist Postings um sie aus dem Zusammenhang gerissen zu widerlegen.

    Sorry…nicht mein Spielplatz

    Du kannst gerne meine Argumente widerlegen, aber nicht meine Postings zerlegen. 2000 gezündete Atombomben seit 1946 sprechen eine eindeutige Sprache. Widerlege es oder fang an mir zu glauben.

  64. chefin sagt:
    #671

    Zu Posting 688

    Das stimmt, direkt am Zentrum von einigen Dutzend Atomexplosionen messen wir heute noch soviel Reststrahlung, das die Lebensmittel dort nicht geeignet sind als Dauerernährung. Aber sie ist andererseits so gering, das man dort Tauchgänge zur Saratoga machen kann, ein kleiner Flugplatz ist 5km weiter auf einer der Inseln aktiv. Hast du diese Infos absichtlich weggelassen?

    Und wie ist es mit Atombomben die 250.000 Tonnen Material in die Atmosphäre blasen…eine 80Kt Bombe. Also keine dieser überschweren Dinger sondern fast schon eine kleine Taktische. Richtig große Bomben haben 200 oder 500kt Sprengkraft und jagen bis 20km hoch in die Atmosphäre. Die Größte hat 64km Sprenghöhe erreicht.

    Wo bitte ist den nun die Gefährlichkeit der erhöhten Strahlungsmessung im Meer um Fukushima welche die gesamte Menscheit bedroht? Die ist einfach nicht existent. Sie bedroht die Fische im Umkreis, sie wird den Kreislauf der Nahrung im Bereich 100km um das Kraftwerk beeinflussen. Danach ist sie nicht mehr von der Hintergrundstrahlung zu unterscheiden.

  65. Matthias sagt:
    #672

    Seline, Chefin, zerfleischt euch nicht – ihr werdet noch gebraucht; als Laie habe ich euer beider Postings immer mit Interesse gelesen.

  66. Silene sagt:
    #673

    @Matthias
    Keine Sorge, ich bin ein friedlicher Mensch. Aber eine Antwort auf meine Frage in #687 ist mir “chefin” noch schuldig.
    Sofern die kommt, ergibt sich daraus auch ganz zwanglos meine Antwort auf ihre Frage in #690. Soviel Zeit muss sein. Man sollte nämlich erst ein paar Konzepte verstanden haben, bevor man versucht, Schlussfolgerungen zu ziehen und andere Menschen zu belehren.

  67. Bernhard sagt:
    #674

    Die Diskussion bringt nichts. Tepco muß das Wasser so schnell wie möglich loswerden, sonst können sie nicht an den Reaktor ran und dann wird nur um so mehr Radioaktivität freigesetzt und das verseuchte Wasser sickert dann sowieso in das Meer.

  68. Silene sagt:
    #675

    @Bernhard
    Vielleicht überrascht es Dich, aber ich stimme Dir zu. Ich sehe auch keine realistische Alternative.

    Gerade deshalb muss eine Diskussion geführt werden. Wir stehen gerade mit dem Rücken zur Wand. Wenn wir mit einem blauen Auge davon kommen, dürfen wir nicht so tun, als wäre nichts passiert.

  69. chefin sagt:
    #676

    687 muss man nicht beantworten, aber du meinst wohl 688.

    Das Wasser kommt aus den Reaktoren in Fukushima. Dabei spielt es aber keine Rolle ob es aus einem Abklingbecken oder einen geplatzten RDB oder gar aus einer neu gezündeten Schmelze kommt, da die Radioaktivität dieses Wassers zu gering ist um langfristige Schäden zu hinterlassen.

    Es sei den du hast andere Erkenntnisse bzgl der möglichen Schäden. Ich jedenfalls halte mich an das was die letzten 50 Jahre durch Versuche ermittelt wurde. Spekulationen über mögliche neue Effekte die uns bisher entgangen sind überlasse ich Esotherikern und der Presse.

    Liegt also nun an dir zu erklären, was du mit deiner Frage genau bewirken wolltest. Und komme nun mal mit Fakten und nicht mit neuen Fragen und vergess nicht wieder Dinge die nicht deine Seite der Argumentation stärken zu erwähnen. Also Vollständig bitte.

  70. Andi sagt:
    #677

    Das zweite Posting mit den Links zu den Atomwaffentests von chefin habe freigeschalte (Die Links von chefin, nicht die Atomwaffentests von ihr. Nur damit ihr Bescheid wisst.). Es könnte sein, dass sich dadurch die Nummern der Kommentare geändert haben. Das habe ich nicht überprüft.

    Bitte verlasst doch die persönliche Ebene und diskutiert weiter sachlich. Das ist viel sinnvoller und macht auch mehr Spaß.

    Vielleicht ein Anstoß zur Klärung (nur, dass ihr auf der gleichen Ebene diskutiert): Was chefin sagen möchte, soweit ich das verstehe, ist, dass wir mit den Kernwaffentests der letzten 60 Jahre bereits soviel radioaktive Strahlung in die Atmosphäre geballert haben, dass das bisschen kontaminiertes Wasser, was gerade in Wasser geleitet wird, nur ein Tropfen auf dem heißen Stein sei (nur eine Zusammenfassung von mir). Wir hatten die Strahlenbelastung durch Kernwaffentests ja auch hier im Posting als Screenshot aus der Sendung Quarks & Co zur Einordnung (nicht Bewertung!) eingebettet.
    Da ihr aber beide wohl keinen anderen Ausweg seht, wohin die Menge Wasser momentan hinzuleiten ist, diskutiert ihr vermutlich nur darüber, wie schlimm ihr das finden solltet. Bei der prinzipiellen Notwendigkeit seid ihr d’accord, wie es scheint.
    Ich befürchte, die Diskussion ist relativ schwierig und erfordert viel Rechenarbeit und Spekulation (wie stark kontaminiert ist das abgeleitete Wasser wirklich?). Aber natürlich dürft ihr mich vom Gegenteil überzeugen. Sehr gerne.
    Aber sachlich bitte :).

    (Und Atomlobby hin oder her, das ist eine nicht zu beweisende Feststellung, die nichts an der Basis der Diskussion ändert.)

  71. Silene sagt:
    #678

    @chefin
    Du hast meine Frage falsch verstanden. Mein Fehler.
    Ich habe nicht gefragt, wo das Wasser herkommt. (Fukushima ist richtig.)
    Ich wollte wissen, wo die Strahlung im Wasser herkommt.

  72. chefin sagt:
    #679

    Ja Andre, das meinte ich als ich Husten und Grippe erwähnte.

    Egal was in Fukushima noch passiert, ausläuft, frei wird, es sind Peanuts im Vergleich zu dem was die Atombombentests freigesetzt haben.

    Welche Auswirkungen diese Test hatten und noch heute haben ist hinlänglich untersucht. Damit haben wir eine sehr gute Langzeitstudie auf die wir aufbauen können.

    Natürlich finde ich es beschämend und egoistisch das die einzige Möglichkeit der Sache Herr zu werden das einleiten der verstrahlten Flüssigkeit ins Meer ist. Aber es ist für uns nicht wichtig, wir werden deswegen nicht verhungern oder aussterben oder sonst irgendwelche körperlichen Schäden davon tragen. Wir werden ganz sicher finanzielle Schäden abbekommen (erhöhte Preise, Lieferprobleme, zusätzliche Kosten). Darüber kann man diskuttieren, aber ich habe eigentlich oben in einem anderen Posting bereits gesagt, das mir genau diese Kostenschiene ausreicht Atomkraft abzulehnen.

    Und mehr wie Kosten wird das auch nicht werden, sonst hätten die gewaltigen Fallouts und Strahlungsmengen der Atomtests uns sicherlich weit mehr Schäden zugefügt. Somit ist das Gerede von gefährlicher Freisetzung von Radioaktivität Bildzeitungsschlagzeile, aber keine sachliche Aussage. Gefährlich wäre sie nur dann wenn sie heimlich passieren würde und man den Menschen am Strand noch ne Kiste Bier spendiert, damit sie besoffen genug sind um nichts zu merken.

    Aber so ist es eben nicht. Es wird genau so ins Wasser eingeleitet, das es durch die Verdünnung harmlos wird.

    @Silene
    Nehmen wir mal an, irgendwer (Gott, gute Fee, Ausserirdische) bieten dir an, die Grundgesetze des Universums zu ändern. Du könntest wählen ob Strahlung überhaupt entstehen kann oder nicht. Was würdest du tun: Annehmen oder ablehnen? Es gibt keine Zwischenlösung.

  73. chefin sagt:
    #680

    @selene 698
    War mir klar, das dich mehr interessiert woher die Strahlung im Wasser kommt und nicht das Wasser selbst. Aber das ist eben egal, solange dieser Wert nicht exorbitant ansteigt. Erst wenn die Strahlungswerte 1Sv/h oder mehr erreichen muss man von einer starken vermutlich weltumspannenden Kontamination ausgehen. Den bei 1Sv/h dürfte die Kettenreaktion gerade in Gang gekommen sein und sich weiter ausbreiten. Vermutlich ist dann so zwischen 0,1 und 0,2 msec nach diesem Messwert mit einem großen Kreis zu rechnen und nochmals 3-5msec später dürfte ein gewaltiger Pilz aus Staub und Druck sich gen Himmel bewegen.

    Alles drunter ist Peanuts und harmlos, solange kein Mensch näher ran geht als nötig oder erlaubt.

    Hast du schonmal Bilder von Vulkanausbruch gesehen…vorallem Filme. Da stehen Menschen 5m neben glühender Magma….auf der anderen Seite kann diese Magma auch eine Bergspitze mit 1000m höhe und 1-2km durchmesser 5km weit werfen(Vesuv vs Pompeji). Wenn man die Gesetze hinter den Kräften kennt, weis man wie weit man ran darf und wann man besser wegbleibt. Wir kennen nicht alle Dinge was Reaktoren angeht, aber wir kennen alles was man über Fallout, Verseuchung, Höhenkontamination und Verbreitung über der Erde wissen kann.

  74. Tom sagt:
    #681

    Chefin,
    cc:Seline
    Es wäre wohl vermessen zu sagen, das die gezündeten Atom- und Wasserstoffbomben keine biologische Wirksamkeit gezeigt hätten. Es ist allerdings relativ schwierig, diese biologische Wirkung den Kernwaffentests direkt zuzuordnen. Im übrigen gebe ich zu bedenken, das die Messungen die seinerzeit gemacht wurden nicht in erster Linie darauf ausgerichtet waren, was in 1000km Entfernung passiert. Auch die Dichte der Messpunkte war nicht so hoch. Das wir heute einer erhöhten Strahlung ausgesetzt sind, zeigt schon Tschernobyl. Selbst wenn beispielsweise auf den Äckern mittlerweile alles relativ gleichmäßig verteilt ist, d.h. aber nicht da ist nix mehr. Bekanntermaßen gibt es auch keinen Schwellenwert wo etwas passiert oder nix passiert. Habe selber mit Kollegen im Bereich Niedrigdosisstrahlung Untersuchungen gemacht. Sei versichert, auch heute noch haben wir unsere Probleme mit den Kernwaffentests, ganz abgesehen von Tschernobyl.
    Um mal einen keinen Einblick in die Vorgehensweise bei der Bestimmung von Grenzwerten zu geben, folgende Geschichte zur Ermittlung der Lungenbelastung aus Ausscheidungsorganen bei Plutonium, speziell 239Pu-Bestimmung im Urin (es handelt sich um das bis heute einfachste und oftmals klassische Nachweisverfahren dar):
    “Die zu dieser Berechnung notwendige Urin-Exkretionsformel lieferte Wright Haskell Langham mit seinen Plutonium-Stoffwechseluntersuchungen. Langham war als junger Arzt im Rahmen des Manhattanprojekts tätig. Da damals noch keinerlei Daten über die Aufnahme und den Verbleib von Plutonium im menschlichen Körper vorlagen, diese Daten aber dringend benötigt wurden, injizierte er zwischen 1945 und 1947 in den USA 18 stationären Patienten ohne deren Einwilligung Plutonium intravenös in verschiedenen Dosen (bis 214 000 Bq) und in verschiedenen chemischen Verbindungen. Unter den Patieneten war ein 4-jähriges krankes Mädchen mit Knochenkrebs, ein 18-j.Mädchen mit scherer Stoffwechselstörung (Cushing-Syndrom) ein 53-j. farbiger US-Bürger mit einigen Knochenbrüchen, eine 55-j. Frau mit metastasierendem Brustkrebs im Endstadium und ein 55-j. Leberzirrhotiker im Finalstadium. Dies zur Veranschaulichung der Polymorbidität seines studierten Kollektivs, wobei Einflüsse von erkrankten Organsystemen und deren Therapie, der Einfluß von Alter, Geschlecht, Dosis und verabreichter Plutoniumverbindung auf das Resultat seiner Stoffwechselanalyse keine Berücksichtigung fand. Auch schmolz während des Zeitraums der Beobachtung von maximal 138 Tagen die untersuchte Patientengruppe von n=18 auf n=2. Entsprechend hat die abgeleitete Formel zur Urinexkretion eine Standardabweichung von 32%, was Langham weder hinderte, den postulierten Gültigkeitsbereich seiner Formel “beyond the limits of observation” auf 10000 Tage auszudehnen (SD 42%)noch ihn hinderte, seine Formel von dem kleinen Kollektiv multimorbid Kranker auf das große Kollektiv “gesunder” Atomarbeiter auszudehnen”. Nachzulesen in “Die Wirkung niedriger Strahlendosen – Biologische und medizinische Aspekte, Hrsg. Köhnlein, Traut, Fischer. Der Auszug stammt aus dem Kapitel “Strahlenbelastung durch Plutonium, alte und neue Nachweisverfahren, von B.Splieth, Abteilung für klinische Nuklearmedizin, Philipps-Universität Marburg.
    Wer sich ernsthaft mit dieser Materie auseinandersetzt, kann nicht behaupten, dass die Kernwaffentests nix gewesen sind.
    Gutes Nächtle
    Tom

  75. Eng sagt:
    #682

    @chefin: ist gut, wir haben verstanden – oder auch nicht.
    Und in Bezug auf “harmlose” Atomtests ist dieser Artikel nicht uninteressant:
    http://www.atomwaffena-z.info/atomwaffen-geschichte/atomwaffentests/auflistung-aller-tests/index.html

  76. Eng sagt:
    #683

    Hier gibt es noch eine offene Frage:
    Wenn im Reaktor eine Teil-Kernschmelze ablaufen würde, wie hoch wären dann die Temperaturen im Reaktor?

  77. Matthias sagt:
    #684

    @Silene – sorry: Silene. Der schöne Name und der Korrekturversuch des Phone (hatte auch mit Meerwasser zu tun) hatten mir den Kopf verdreht.

  78. Silene sagt:
    #685

    @Andi
    OK, dann erkläre ich jetzt mal, worauf ich hinaus wollte:

    chefin schrieb:

    Du kannst Schwermetall nicht mit Strahlung vergleichen. Schwermetall baut sich eben nicht ab, wie eben alle Materialien nicht einfach so verschwinden. Strahlung ist wie Licht (es ist wirklich nur extrem kurzwelliges Licht) und somit etwas völlig anderes. Da wo sich beide Dinge “berühren” kommen andere gesetzmässigkeiten zum tragen.

    1. Man kann beim Thema Kontamination nicht einfach Strahlung und Materie separat betrachten. Strahlung tritt nur dort auf, wo instabile Isotope zerfallen. Deshalb müssen wir uns den Weg ansehen, den die Isotope nehmen. Der Vergleich mit dem Quecksilber war nicht rhetorisch gemeint, sondern ganz konkret.

    2. Wenn Strahlung immer nur elektromagnetischer Natur wäre (“extrem kurzwelliges Licht”) wäre die Diskussion der biologischen Wirksamkeit vergleichsweise trivial.

    3. Strahlung baut sich nicht ab. Nur die Zahl der strahlenden Atomkerne bzw. die Zerfallswahrscheinlichkeit reduziert sich und damit natürlich die Dosis. Ich weiss, das klingt jetzt pingelig und vermutlich hast Du das auch so gemeint.

    4. Einige Isotope haben eine längere Halbwertszeit als andere. Physiker und Radiologen interessieren sich vor allem für die kurzlebigen Elemente, weil sie durch ihren schnellen Zerfall eine höhere Dosis erzeugen. Das ist OK, wenn man sich nur über die externe Strahlenbelastung Gedanken macht. Die ist aber tatsächlich das geringste Problem, wenn man nicht gerade an einem offenen Reaktor arbeitet.

    5. Aus biologischer Sicht sind die langlebigeren Isotope die Problemkinder, weil sich einige davon gut in der Nahrungskette anreichern und langfristig ihre Wirkung entfalten können.

    6. Für eine biologische Wirkung genügt schon ein einzelner Zerfall, wenn z.B. ein Alphateilchen auf einen Zellkern trifft. Solange nur unsere Oberhaut betroffen ist, hat das keine Folgen, denn die wird ständig ersetzt. Im Körperinneren gibt es solche Schutzmaßnahmen nicht. Eine “amoklaufende” Drüsen- oder Knochenmarkszelle (oder ein beliebiges andere teilungsaktive Gewebezelle) kann schon ausreichen!

    7. Die Wirkung schwacher, inkorporierter Strahlungsquellen entfaltet sich langsam: Immunschwäche, Störungen des Herz-Kreislaufsystems oder des ZNS, verändertes Blutbild, oder auch Krebserkrankungen treten manchmal erst nach Jahren auf.

    8. Inkorporierte Strahlungsquellen lassen sich nicht nachweisen. Die Strahlung hat einfach nicht genug “Reichweite”, um außerhalb des Körpers detektiert zu werden. Wenn man von Gammastrahlern mal absieht.

    9. Kosmische Hintergrundstrahlung kann nicht inkorporiert werden. Der gern vorgebrachte Vergleich zwischen kontaminierter Nahrung und einem Interkontinentalflug o.ä. hinkt nicht nur, er ist querschnittsgelähmt.

    Fazit: Die klassische Bewertung der Schädlichkeit von Strahlendosen mag im Kraftwerk oder im Krieg sinnvoll sein. Zur Risikobewertung im Fall Fukushima taugt sie nicht. Auch kleine Strahlendosen sind tückisch, sobald das Material inkorporiert wird. In Tschernobyl war Iod-131 noch das geringste Problem (Schilddrüsenkrebs), trotz der vergleichsweise hohen Strahlungsdosen. Caesium-137 und Strontium-90 haben weitaus mehr Opfer gefordert, wenn auch über einen längeren Zeitraum.

    Es wird wirklich Zeit für eine sachliche Diskussion ohne die üblichen Scheinargumente.

  79. André sagt:
    #686

    Entschuldigt den kurzen Kommentar, ich habe gerade nicht so viel Zeit, insbesondere um die langen Kommentare zu lesen. Ich habe nur kurz überflogen und muss Andi zustimmen: lasst euch nicht zu Persönlichkeiten hinreißen, das bringt in der bisher schön sachlichen Diskussion nichts. Sollte es ausufern, sehen wir uns gezwungen, Kommentare zu löschen.
    Genauso verhält es sich mit Kommentaren zum Für und Wider der Atomkraft: dafür gibt es gute und schlechte Argumente, aber die gehören hier nicht hin. Wer dafür oder dagegen ist, soll hier nicht vom jeweils anderen überzeugt werden. Auch hier werden wir mit Löschen durchgreifen, um eine ausufernde Debatte zu verhindern.

    Bedenkt bitte: auch wir machen das nur in unserer Freizeit und wollen hier seriöse Informationen sammeln. Wir können und wollen daher nicht jede Richtung der Diskussion zulassen.

    @chefin: eine Kleinigkeit: Andi ist Andi, André bin ich ;)

  80. Silene sagt:
    #687

    @chefin

    Nehmen wir mal an, irgendwer (Gott, gute Fee, Ausserirdische) bieten dir an, die Grundgesetze des Universums zu ändern. Du könntest wählen ob Strahlung überhaupt entstehen kann oder nicht. Was würdest du tun: Annehmen oder ablehnen? Es gibt keine Zwischenlösung.

    Vielleicht verstehe ich ja nicht, worauf Du hinaus willst, aber ohne radioaktiven Zerfall würde das Universum, wie wir es kennen, überhaupt nicht existieren. Insofern erscheint mir die Frage ziemlich sinnfrei.
    Falls Du die Vorstellung hast, dass jeder, der der Atomindustrie kritisch gegenüber steht, automatisch technophob und wissenschaftsfern eingestellt ist, muss ich Dich enttäuschen.

  81. Dirk sagt:
    #688

    Es wird jetzt häufig geschrieben (Tepco) das auch in B1 das Ablinkbecken besprüht wird. Wenn ich davon ausgehe das auch im B1 das Becken links (von der See aus gesehen) ist, frage ich mich allerdings, wie kommen die da ran? Zwischen B1 und B2 ist kein Platz für die Betonpumpe.

  82. Dirk sagt:
    #689

    Ich habe gerade mir die neuesten Plots angesehen, der Core Druck ist inzwischnen bei 733kPa. Wann wird der denn nun kritisch?

  83. Chefin sagt:
    #690

    zu den Kernwaffentests und den Auswirkungen:

    Korrekt…wir haben heute wohl ein höheres Grundstrahlungsniveau. Aber von was für Werten reden wir den genau?

    Gehen wir mal von Deutschland aus: die aus Atomwaffentest kommende Strahlung müsste, wenn sie Deutschland selbst durch Fallout verseucht hat nahezu flächendeckend sein. Damit kann sie nicht höher sein als der niedrigste Wert den wir in Deutschland messen. Vergleichen wir diesen wert mit dem höchsten in Deutschland messenen Wert so haben wir eine Bandbreite von 300%, also 3x soviel in einer Schwankungsbreite von 80µSv zu 350µSv. Das heist wir haben mit dieser Menge an Atombomben es nicht geschafft die natürliche Bandbreite zu übertreffen. Die Natur tötet uns also viel effizienter als wir es bisher mit all unseren Kernspaltungs und Kernfussionsversuchen geschafft haben.

    Wovor also haben wir den Angst?

    @Silene
    Korrekt, Strahlung ist ein Naturereigniss das die Natur wie wir sie kennen überhaupt erst entstehen lässt. Wir haben es bisher mit massiven versuchen nicht geschaft auch nur an die natürliche Schwankung der Strahlungsintensität ranzukommen. Wenn überhaupt schaffen wir das lokal und kurzzeitig.

    Was mir in den letzten 50 oder 100 Kommentaren in diesem Blog gestört hat: dieses unkritische reflektieren von Pressemitteilungen und die Angst die damit geschürt wird vor etwas wo wir eigentlich wissen, das es langfristig harmloser ist als uns die Presse versucht glauben zu machen. Lassen wir also mal diese künstliche Angst weg, was bleibt dann noch übrig vom Fukushimaunfall?

    Nichts…

    13000 Tote durch Erdbeben und Tsunami (+ immer noch über 10.000 Vermisste)
    0 Tote durch Fukushima
    50 oder 100 Arbeiter haben wohl ihr Risiko zu sterben richtung russisch Roulett ausgeweitet, es werden viele messbar früher sterben.

    Und das einleiten von Radioaktivität wird der Umwelt sicher nicht gut tun, aber es wird weniger Tote geben als durch Autos in Deutschland. Da gilt es immerhin 5000 Tote zu schlagen jährlich. Das wird diese Strahlung nicht schaffen.

    Also warum haben wir eine derart unerklärliche Angst vor diesem Unglück, aber empfinden den Strassenverkehr als etwas normales so das wir sogar unsere Kinder im Auto mitnehmen…sogar wenn es vermeidbar wäre.

    Vieleicht ist jetzt klar geworden worauf ich hinaus will:
    geht mal weg von den “OMG…haben die einen Schuss” Vorstellungen und schaut mal rational drauf.

    @Silene
    Ich will keinesfalls sagen das ich alles was da passiert entschuldige und gut heise. Alles ist passiert weil Menschen aus Profitgier falsche Entscheidungen getroffen haben. Es hätte komplett verhindert werden können, wenn die richtige Einstellung da gewesen wäre. Da keine andere Technologie das Risiko derart vom investierten Geld abhängig ist, gehört Atomkraft abgeschafft. Aber es ist eben kein unerklärliches Teufelswerk mit Auswirkungen jenseits unserer Vorstellungskraft, sondern eben nur eine Technik die extrem auf Versagen und fehler reagiert.

    Aber man sollte mindestens mit der selben Energie gegen viele andere Dinge vorgehen die unser Leben bedrohen. Wir haben inzwischen sogar schon wessentlich mehr Tote nur durch unsere Komfortsucht als durch jede andere technologie. Fettleibigkeit, als nächstes kompensiert durch überzogenen Sport, beides Ursachen für Tote und Verletzte in hoher Zahl jedes Jahr. Haushaltsunfälle durch immer mehr Geräte zu immer billigeren Preisen mit immer mehr Fehler die bei Strom schnell tötlich werden.

    Sollte es jetzt immer noch nicht verstanden worden sein…geb ich auf. Ich werde also zu weiteren Postings dieses Themas nichts mehr schreiben, würde mich aber freuen vom einen oder anderen eine Antwort zu lesen.

    Und jetzt muss ich mal was arbeiten….sonst gibts Mecker vom chefe

  84. Eng sagt:
    #691

    Die Kugeln sind weg – upps, doch nicht.
    An alle die immer SOFORT informiert werden möchten: die angeblich fehlenden Kugeln sind das beste Beispiel dafür warum man NICHT sofort informiert werden sollte. Warum musste die “Kugelmeldung” in die Welt gesetzt werden ohne Nachprüfung? Alle die dafür verantworlich sind sollten in der Versenkung verschwinden. Plumpe Effekthascherei – darauf kann ich gut verzichten. Ich möchte über nachprüfbare Tatsachen informiert werden und nicht über falsche Vermutungen.
    (Sorry, die Kugeln sind eigentlich Off Topic, aber bezüglich überflüssiger Meldungen ein gutes Beispiel).

  85. André sagt:
    #692

    OK, ich habe jetzt die letzten Kommentare nachgelesen. Lasst mich dazu kurz Stellung nehmen:

    Im Kern dreht sich die Diskussion (soweit ich das aus den langen Kommentaren richtig zusammengefasst bekomme) über die langfristige und weitreichende Schädlichkeit von radioaktiver Strahlung. Konkret, weil in Fukushima momentan viel kontaminiertes Wasser ins Meer geleitet wird und als Vergleich dazu die Kernwaffentests bzw. Tschernobyl.

    Teilweise sind die Argumente zwar etwas hakelig, aber im Grundsatz sind sich glaube ich alle einig: radioaktive Strahlung kann auch in geringen Dosen schädlich sein, sie verteilt und verdünnt sich mit der Zeit und Kernwaffentests und Tschernobyl geben Erfahrungswerte dazu.
    Unterm Strich ist das aber ein sehr komplexes Feld, daher sind genaue Vorhersagen schwierig. Sammelt sich das Wasser in einer Bucht oder verteilen Strömungen die Kontamination weltweit? Wie stark ist die Umwelt konkret betroffen?

    Weil das alles zwar sehr spekulativ ist: seht doch bitte von Kommentaren ab, die sich nur darauf beschränken, wie schlimm das jetzt für die nähere/weitere Umwelt ist.
    Ansonsten muss ich @chefin in sofern zustimmen, dass man alle Messwerte und Meldungen kritisch hinterfragen sollte. Aber ich glaube, das machen die meisten der Kommentatoren hier.

  86. Eng sagt:
    #693

    @Dirk 708: Es ist die Autobetonpumpe M 58-5 von Putzmeister im Einsatz mit einer Reichhöhe von 58 Meter und einem 5-armingen Verteilermast. Der Mast kann z.b. ca. 35 m senkrecht gestellt und dann ca. 23 m waagrecht abgeknickt werden. Damit kann man schon einiges machen. Und durch die Kamerea am Mast kann er auch genau positioniert werden.

  87. André sagt:
    #694

    @Dirk #709: 733 kPa sind 7,33 bar (WolframAlpha), der Druckbehälter ist auf einen Betriebsdruck von etwa 80 bar ausgelegt. Also noch Platz nach oben.

    @Eng #703: Die Temperaturen einer Kernschmelze werden im Bereich von 2000-3000°C liegen, vielleicht heißer. Ab etwas über 2000°C beginnen die Tragestrukturen nachzugeben, irgendwann auch das Uranoxid (ein paar Angaben vom KIT, die auch Simulationen zum Thema machen).

  88. Dirk sagt:
    #695

    @ENG #713
    hmmm.. schon richtig.
    Wenn ich mir aber z.b. dieses Bild ansehe ist der schon ganz schön am Ende.
    http://www.ic.unicamp.br/~stolfi/EXPORT/projects/fukushima/blast/pics/pict12-f.jpg
    Fragt sich auch noch ob die überhaupt ein Loch gefunden haben wenn ich mir die Betondecke (Block 1)so anschaue.

  89. Christoph sagt:
    #696

    Das Uran in den Brennstäben liegt doch als Oxid vor, richtig?
    Was passiert dann eigentlich genau mit dem Sauerstoff nach der Kernspaltung? Durch den Zerfall des Urans wird das Molekül doch sicherlich auch zerbrechen und den Sauerstoff freisetzen. Bildet sich dann O2 als Gas im Brennstab und steigt somit der Druck, oder verbindet der sich mit einem anderen Stoff?

  90. Tim sagt:
    #697

    Ärzteorganisation IPPNW: Viele Tschernobyl-Folgeschäden werden erst jetzt sichtbar
    http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/thema/1429894/

    10 Minuten lang – lohnt sich anzuhören um einen besseren Einblick zu bekommen.

    Natürlich könnte man die Datengrundlage in Zweifel ziehen, nur es gibt auch diverse sehr gute Dokumentationen, die sehr anschaulich die Folgen zeigen.
    Zudem werden weiterhin wichtige Informationen zurückgehalten.

  91. Antidot sagt:
    #698

    Mal was Grundsätzliches:

    Da ich selber Physiker bin kenne ich auch die diversen Probleme unserer Zunft:
    – das ist stetig und beliebig oft differenzierbar
    – das ist homogen und isotrop
    – das läßt sich durch den Harmonischen-Oszillator beschreiben
    – das läßt sich durch ein Ensemble von Harmonischen-Oszillatoren beschreiben
    – die Variablen sind unabhängig voneinander
    – das ist vernachlässigbar
    – das ist proportional/linear

    Diese “Glaubenssätze” der Physik werden leider immer noch zu häufig in der 0ten Näherung für unangenehme Probleme, die man lieber nicht sehen will, benutzt.

    Also bitte keine Aussagen mehr, das sich das alles verdünnt/verteilt.
    Das Cäsium/Plutonium/Kalium kann sehr wohl höher konzentriert wieder in der Nahrungskette auftauchen.
    (Der Golf von Mexiko ist auch nicht sauber nur weil das Öl jetzt, dank Lösungsmittel, fein verteilt ist.)

    Ich finde aber auch das Atomkraft weniger ein wissenschaftliches als ein ökonomisches Problem ist. Solange Energie auf die billigst mögliche Weise mit dem größten Gewinn (in GELD gemessen) hergestellt wird, muß es zu solchen Unfällen kommen. Firmen wie Tepco werden immer versuchen zu sparen um den Gewinn zu maximieren. Allerdings ist da noch das Problem mit der Endlagerung und der für 300-1500 Jahre verseuchten Umgebung eines solchen Kraftwerks. Wollen wir das Risiko wirklich, auch wenn man den Unfall am Ende doch beherrschen kann?

    Kommentar von André: Bitte keine Diskussion über die Kernenergie an sich.

  92. Antidot sagt:
    #699

    Was konkretes:
    Zitat von http://www3.nhk.or.jp/daily/english/06_10.html zur Versiegelung des Lecks.

    “On Saturday, the company spotted water contaminated with high-level radioactive substances leaking from a crack in the pit of the Number 2 reactor. TEPCO said the contaminated water was flowing from a damaged pipe onto the gravel, then into the pit and finally out to sea.”

    Wenn ich das richtig interpretiere wurde das Leck im Rohr nicht geschlossen. Habe keine Meldungen dazu gefunden. Da nun nichts mehr abfließt wird ja wohl die Grube irgendwann voll sein und überlaufen. Hätten die nicht besser das Rohr abgedichtet? Werden wir hier mit “positiven” News und auf falsche Fährten gelockt? Und wie viele Lecks gibt es wirklich? Das ganze Gelände ist doch eine einzige Trümmerlandschaft wo nichts mehr so ist wie es sein sollte. Klingt für mich nach Desinformation. Kennt jemand echte Wasseranalysen aus dem Bereich 20km vor der Küste?