Eine Zusammenfassung der Probleme bei Fukushima I

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Kommentare

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

Inhalt

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

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

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

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

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

Technischer Hintergrund der Vorgänge im Kernkraftwerk

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

Kernkraftwerk im Normalbetrieb

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

Störfall und Notabschaltung

Schema eines SWRs. (Bild: Wikipedia)

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

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

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

Ausfall der Kühlung

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

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

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

Kernschmelze und mögliche Folgen

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

Ereignisse in den Reaktorblöcken (Zusammenfassungen)

Allgemeine Situation

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

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

Block 1 [460 MWel, 292 BE im Abklingbecken17]

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

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

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

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

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

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

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

Block 2 [784 MWel, 587 BE im Abklingbecken]

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

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

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

Block 3 [784 MWel, 514 BE im Abklingbecken]

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

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

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

Die Zwischenfallsituation wird ebenfalls nach INES 5 bewertet. []

Block 4 [784 MWel, 1331 BE im Abklingbecken]

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

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

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

INES: 3. []

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

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

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

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

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

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

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

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

Ein paar Fragen, die man häufig gestellt bekam

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

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

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

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

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

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

Die haben keinen Strom? In einem Kernkraftwerk??

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Wasserstoff, mhm? Der war doch vorher nicht da…

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

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

Was bedeuten die gemessenen Strahlungswerte und wo kommen sie her?

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

Eine übersichtliche Darstellung verschiedener Strahlendosen bei xkcd.com.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ist das gefährlich für die Menschen die dort leben?

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

Die durchschnittliche Strahlenbelastung eines Menschen. (Daten: Wikipedia)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Aber den Super-GAU haben wir doch?!

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

Kann es zu einer Explosion wie bei einer Atombombe kommen?

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

Warum lassen die Japaner nicht ihre Roboter im Kraftwerk arbeiten?

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

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

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

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

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

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

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

Bonus-Track: Fukushima in Bananen-Äqulivalenz-Dosis

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

Schlussworte

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

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

Änderungen am Artikel

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

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

  1. Eng sagt:
    #701

    @Dirk 715: Gebäude 1 hat eine Stahlkonstruktion. Eventuell gehen sie mit dem Ausleger durch eine der vielen Freiräume in dieser Stahlkonstruktion.

  2. Dirk sagt:
    #702

    @Antidot #713

    Das Leck ist heute morgen wohl durch einen speziellen Verbundstoff auf Basis “flüssigem Glas” abgedichtet worden.
    http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/11040506-e.html

    Anhang 7.

  3. Eng sagt:
    #705

    @Antidot 718: Warum immer gleich Falschaussage und Verschwörungstheorie? Tepco hat doch am Anfang offen zugegeben das sie nicht wissen wo das Wasser herkommt. Und wenn sie jetzt wissen das es aus einem oder mehreren Rohren kommt (ich habe vorher schon mehrfach darauf hingewiesen das wahrscheinlich eine ganze Mengen Rohrleitungen defekt sein werden) dann werden sie die machbaren Gegenmaßnahmen einleiten. Ganz zu schweigen von den ganzen Übermittlungs- und Verständnissenfehlern in der Presse. Und was wollen wir jetzt noch genauer wissen?
    Wenn ich da vor Ort wäre würde ich auch sagen: wozu soll das jemand draußen interessieren ob das Wasser nun aus dem Rohr X oder Y kommt, es weiß doch sowieso niemand ohne Anlagenkenntnissen welches Rohr das nun ist. Und wenn wir es abdichten können dann dichten wir es ab. Da braucht uns niemand von außen drauf bringen, das wissen wir selber. Und wenn wir nicht mehr hinkommen weil alles voller Trümmer ist, dann müssen wir uns erst selber etwas überlegen.

  4. Eng sagt:
    #706

    Eine Übersicht der radioaktiven Konzentrationen im Meerwasser:
    http://www.jaif.or.jp/english/news_images/pdf/ENGNEWS01_1302084754P.pdf

  5. Eng sagt:
    #707

    Betr.: Angeblich laufende Kernschmelze.
    Die Temperaturaufzeichungen der 3 Reaktoren seit dem 19.03.:
    Peak Reaktor 1 = 400° am 23.03., zur Zeit ca. 250°
    Peak Reaktor 2 = 200° am 31.03., zur Zeit ca. 150°
    Peak Reaktor 3 = 400° am 19.03., zur Zeit ca. 100°
    Damit sind wir von den 2000° einer angeblich laufenden Kernschmelze aber weit entfernt (wenn wir davon ausgehen das die Meßwerte richtig sind).

  6. Willi sagt:
    #708

    Ich denke das es doch deutlich wichtiger ist über die möglichen Auswirkungen in der Umwelt zu diskutieren, als anhand von verwaschenen Fotos zu spekulieren, ob jetzt 30% oder 40% der Brennstäbe frei liegen.

  7. André sagt:
    #709

    @Eng: Naja, nur Wassertemperatur sagt natürlich nicht aus, wie heiß die zu kühlenden Brennstäbe sind. Wenn ich die Zahlenwerte richtig im Kopf habe, ist im Normalbetrieb die Wassertemperatur bei ~270 °C, der Kern der Brennstäbe kann aber zwischen 1100-2300 °C heiß werden, je nach Position im Brennelement. (Das sind natürlich Temperaturen für das Uranoxid, das Zirkalloy der Hüllrohre ist kühler.)

    @Willi: Ich stimme dir prinzipiell zu. Sowohl als auch ist es aber spekulativ. Und spekuliert wird an anderen Stellen genug, da brauchen wir uns hier eigentlich nicht mit einzureihen.
    Sollte jemand eine konkrete wissenschaftliche Studie von Leuten finden, die sich mit sowas auskennen, ist das wieder was ganz anderes.

  8. Klaus sagt:
    #710

    @Chefin # 710

    Sehe ich auch so. Interessant in dem Zusammenhang ist wohl das Ereignisse wo es viele tote auf einmal geben kann als gefährlicher angesehen werden als wenige Tote Regelmäßigkeit.

    Es steht ja auch jeder Flugzeugabsturz in der Zeitung, und die Leute haben mehr Angst vor dem fliegen wo bei die größere Gefahr wahrscheinlich auf dem Weg zum Flughafen liegt.

    Was ich schon immer Fragen wollte,
    gibt es einen Blog-Forum wo man sich so fachlich wie hier über die Energie von Morgen erkundigen kann? Ich halte die Sachen die uns jetzt hier in D verkauft werden nicht wirklich als Alternative.
    Für mich sollte eine Alternative eine Energieerzeugung sein die bei angemessenen Preis mehr Menschen mit Energie versorgt wie heute. Mit jedem Cent den sich die Energie bei uns verteuert wird Sie sich auch in Ländern verteuern die sich heute noch nicht ein Minimum an Energie leisten können.
    Sorry das es Off Topic ist, habe aber leider noch nie was gescheites da zu gefunden.

  9. Matthias sagt:
    #711

    @730
    Wenn ein Radius von 50, 60km um Biblis langfristig zur No-Go-Zone würde, hätte das eben eine besondere Dimension. Davon würde die Welt, global und statistisch gesehen, nicht untergehen. Es müssten aber etliche Großstädte, der Frankfurter Flughafen, Eisenbahn- und Internetknotenpunkte, Unternehmenszentralen, einige der besten Weinanbaugebiete, mehrere Welterbestätten etc. verlagert bzw. aufgegeben werden. Das schafft ein Flugzeug nicht. Sofern es nicht auf Biblis stürzt.

    Zur grundsätzlichen Schwierigkeit, mit Wahrscheinlichkeiten umzugehen, ist übrigens Rolf Dobellis Kolumne “Klarer Denken”, immer Montags in der FAZ, empfehlenswert.

  10. pr001 sagt:
    #712

    Und wieder Plutonium-238 gefunden.

    http://www3.nhk.or.jp/daily/english/06_40.html

  11. Dirk sagt:
    #713

    @ENG #725

    Genau so ist es!! Volle Zustimmung.
    #725 Ich denke das auch Tepco hofft das die angezeigten Temperaturen, Drücke etc dem Wirklichem entsprechen. Die können sich auch nur auf das verlassen, denn näher ran kommt ja z.Zt niemand.

  12. Dirk sagt:
    #714

    Block 1

    Im Sicherheitsbehälter von Block 1 wird die Ansammlung von Wasserstoff vermutet. Deshalb soll am Mittwoch, den 06.04.2011, in den SHB von Block 1 Stickstoff eingespeist werden, um die Entstehung einer zündfähigen Mischung zu verhindern. Diese Maßnahme birgt die Gefahr, dass radioaktiv belastete Luft in die Umgebung entweicht.
    Die Vermutung einer Bildung von Wasserstoff innerhalb des RDB deutet auf Oxidationsvorgänge an Kernstrukturen hin. Dafür werden unter Wasserdampfatmosphäre Strukturtemperaturen von mindestens 500 °C benötigt. Entsprechend der Messwerte für die RDB-Außentemperatur am Speisewassereintrittsstutzen von ca. 250 °C ist es durchaus möglich, dass derartige Temperaturen innerhalb des Kernbereichs erreicht werden.

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

  13. Bernhard sagt:
    #715

    @Eng #727

    Daß eine partielle Kernschmelze stattgefunden hat, wird von keinem Experten mehr bezweifelt – inzwischen glauben es auch die Japaner. Deutsche Reaktorexperten habe dies von Anfang an außer Frage gestellt. Dafür gibt es zu eindeutige Beweise:
    1. Massive Freisetzung von Spaltprodukten
    2. Wasserstoffexplosion
    3. Die Zeitdauer, die der Kern trocken gelegen ist.
    Man kann all diese Daten in ein Simulationsprogramm stecken und bekommt eine gute Aussage, in welchem Zustand der Kern ist. So ist die Areva-Präsentation entstanden.

    Daß Tepco und die jap. Regierung lange Zeit eine Kernschmelze abgestritten haben, mag mit Beschwichtigungsversuchen zu tun haben oder schlichtweg in deren Inkompetenz begründet sein.

    Hier ist ein interessanter Artikel, der ein besonderes Licht auf Tepco und deren Knowhow wirft. Tepco konnte sich das gemessene 129Te nicht erklären und hat die Messung als “doubtfull” bezeichnet, dabei ist es für Experten in Reaktorphysik vollkommen klar, daß man es finden muß:
    http://neinuclearnotes.blogspot.com/2011/04/recritical-thinking.html

    Es stellt sich die Frage, ob Tepco das ganze Knowhow über Reaktorphysik nicht schon längst an Subunternehmer outgesourced hat.

  14. Eng sagt:
    #716

    @Bernhard 735: Es ging in #727 nicht darum ob bereits eine Kernschmelze stattgefunden hat oder nicht. Es ging darum ob aktuell eine läuft.

  15. Andi sagt:
    #717

    Man schickte mir diesen Link zu einer Präsentation von Areva. Sie sieht nach der bekannten Präsentation aus, besitzt aber ein Datum von heute im Footer – eventuell ist sie also ein Update. Ich habe es nicht genau überprüft.

  16. Dirk sagt:
    #718

    Eine Detailzeichnung
    http://min.us/mvbsHCv#1

  17. ham sagt:
    #719

    @Dirk #738: Danke! Enlich mal nicht nur sowas wie Systemskizze! Danke!

  18. Eng sagt:
    #720

    @Dirk 738: Super, danke. Eine höhere Auflösung ist übrigens als ZIP-Datei vorhanden. Und gibt es noch mehr Gebäudeschnitte?

  19. Dirk sagt:
    #721

    Sobald ich was finde poste ich es.
    Es gibt auch neue HiRes Bilder, aber die bringen nicht wirklich was.
    Aber hier der Link.
    http://cryptome.org/eyeball/daiichi-npp3/daiichi-photos3.htm
    Auch als ZIP Datei 30MB. Kann man sich aber sparen.
    Ich hatte mich schon immer gefragt wie das Personal in die einzelnen Ebenen kommen.. An manch simple Lösungen kommt man manchmal nicht. Fahrstuhl..

  20. Eng sagt:
    #722

    @Dirk 741: Aber Dirk, die Japaner schlafen auch nicht mehr auf den Bäumen. Natürlich ist mindestens ein Fahrstuhl bzw. Lastenaufzug vorhanden und auch ein Treppenhaus muß vorhanden sein – es könnte ja mal einen Stromausfall geben ;)

  21. Dirk sagt:
    #723

    Naja wie ich mir manche Kabelverlegungen anschaue…Einfach in einen Schacht geworfen und damit man das Chaos nicht sieht wird Beton, zumindest ein Teil reingekippt, der andere Teil daneben. Oder das Chaos im Kontrollraum. (Fehlt nur noch das da ne Butterbrotdose offen liegt)
    Vielleicht werden deswegen so wenig Fotos veröffentlicht.. (((grins)))

  22. H.H.Herzog sagt:
    #725

    @all
    Ein link zum Thema “Abklingbecken” von Arjun Makhijani phd, USA.
    Statement mit weiteren Verweisen auf US- u. Jap- Quellen.

    In diesen ‘pools’ lauert ein ähnlich großes Problem wie in mehr oder weniger geschmolzenen R.-Kernen, mehr oder weniger undichten RDB’s und containments.
    Gerade in den ersten Tagen des Geschehens war das TEPCO Personal -imho- an dieser Stelle unverständlich “unachtsam” –

    http://www.ieer.org/comments/Daiichi-Fukushima-reactors_IEERstatement.pdf

  23. Silene sagt:
    #726

    Hier noch ein paar lesenswerte Gedanken zum Abklingbecken von Block 4:

    http://www.gau-japan.de/kommentar/was-ist-mit-block-4-fukushima.html

  24. Antidot sagt:
    #727

    Uff! Dank des Bilds japan-earthquake-2011-3-21-7-12-13.jpg aus der Serie 3 der http://cryptome.org/eyeball/daiichi-npp3/daiichi-photos3.htm
    kann ich meine Hypothese, der Kern oder zumindest das Reaktordruckgefäß läge nach oben offen, fallen lassen. Es war wohl wirklich “nur” eine sehr starke H2 Explosion.
    Man kann den großen gelben Deckel durch die Reste des Stockwerks unterhalb des Servicedecks sehen. Das heißt zwar das ein Teil des Betons und der Deckel über dem RDB fehlt, aber das er wohl wirklich noch da ist wo er hingehört.
    Dann hoffe ich mal das der ganze Dreck drin bleibt und das Kühlwasser das größte Problem ist.

  25. O.H. sagt:
    #728

    Ist das gelbe grosse Ding denn wirklich der Deckel des RDB und müsste der nach den Zeichnungen nicht eigentlich zentraler liegen? Da in der Ecke wirkt er etwas deplatziert….

  26. H.H.Herzog sagt:
    #730

    @O.H. 748
    …es ist der Deckel des RDB, und er liegt deshalb nicht zentral, weil der Reaktor
    (Nr 4 !!) zur Wartung entladen und offen war…

  27. Roland sagt:
    #731

    Silene 746, hoffen wir, dass keines der beschriebenen Szenarien zutrifft und es zu keiner lokalen Kernschmelze kommt. Hierzu habe ich in einem anderen Blog einige interessante Informationen gefunden. Kernphysiker kennen sicher Volcano oder Comet. Für andere mag interessant sein, was die Kernschmelze mit Beton macht. Auch die Experimentatoren waren überrascht.
    http://www.plinius.eu/
    http://www.plinius.eu/scripts/home/publigen/content/templates/show.asp?P=113&L=EN&SYNC=Y
    http://www.plinius.eu/home/liblocal/docs/PLINIUS-Papers/Oxide-metal_MCCI.pdf

  28. Dirk sagt:
    #732

    @H.H: Herzog
    das ist bei Block 4 der Fall aber nicht bei Block 3 den Antidot meint.
    Wobei auf dem Bild auch nur mit sehr viel Good Will ein gelber Deckel zu sehen ist.

  29. H.H.Herzog sagt:
    #733

    @Dirk 752
    Ok, mit ‘good will’! Aber dann sieht es eher so aus, als sei der ganze Topf mit Deckel drauf in den Keller gefallen…

  30. Dirk sagt:
    #734

    Die Höhe passt schon. Dann wäre aber das Containment (betonummantelung vom Reaktor)mehr als beschädigt.(siehe Querschnittzeichungen)
    Laut Meldungen ist das aber nicht so. Man müsste dann auch von der direkten Draufsicht (Drohne)den Deckel sehen können.
    Das sind mit Sicherheit irgendwelche anderen Teile die man aus der Entfernung sieht, evtl auch Farbverfälschung

  31. ungeBILDed sagt:
    #735

    Frage zur Entlüftung ins Containment:
    Bild (Blatt 22) dazu bei Areva:
    https://docs.google.com/leaf?id=11RJz6KCYjVa6M8urvzO0tYq1SjbgqQwW5zw8nquMshzBqSNxn2n3leC_O8hP&hl=en&pli=1

    Lüften die Japaner laut Bauplan der Reaktoren wirklich ins Containment? Oder ist (wegen der hohen Drücken bevor man entlüftete) eine Leitung am Ventil gebrochen oder war der Deckel bei hohen drücken undicht?
    Beide Versionen habe ich schon mal wo gelesen. (Links dazu versuche ich gerne herauszusuchen wenn es jemanden interessiert.)

  32. ungeBILDed sagt:
    #736

    Nachtrag zu 755:
    Wenn die wirklich baulich bedingt ins Containment entlüften, wie war das noch mal mit dem Wasserstoffgas? Was hat man dann dafür vorgesehen?

    Gäbe es denn was, mit dem man Wasserstoffgas unschädlich machen kann?
    Ich bilde mir ein gelesen zu haben, ein Gerät welches dies könnte, hätte wegen des zu hohen Wasserstoffgehaltes (oder war es der Stromausfall) versagt.

    Also: Was ist hier Dichtung und was ist Wahrheit?

  33. Silene sagt:
    #737

    Arnie Gunderson weist darauf hin, dass die radioaktive Kontamination um Fukushima herum weit größer ist, als es von der NRC und TEPCO öffentlich dargestellt wird. In einem internen Dokument befürchtet die NRC u.a., dass Plutonium im Umkreis von einer Meile um die Reaktoren herum verteilt wurde. Außerdem zitiert er Matthias Braun (AREVA): “Clearly we’re witnessing one of the greatest disasters in modern time.”

    http://vimeo.com/22062314

  34. Silene sagt:
    #738

    Hier das NRC-Dokument, auf das Arnie Gunderson sich bezieht:
    http://www.scribd.com/doc/52467769/NRC-Rst-Assessment-26march11

  35. H.H.Herzog sagt:
    #739

    @Dirk 754

    Vielleicht bekommt die betroffene, interessierte (später auch ‘zahlende’) Öffentlichkeit jetzt bald aussagekräftigere Bilder u. Messwerte.
    Kyodo et al. melden den Eisatz der US Drohne RQ-16A-T-hawk

    http://english.kyodonews.jp/news/2011/04/83630.html

    http://www.thawkmav.com/

  36. Dab sagt:
    #740

    Ich danke Euch für den besten Blog zum Thema.
    Die Zusammenfassung ist inzwischen aber nochmal überarbeitungsbeürftig.
    Dazu der NRC-Bericht (aus der Nex York Times):

    http://www.nytimes.com/2011/04/06/world/asia/06nuclear.html?pagewanted=1&_r=1&hp

    Eine Teilübersetzung in Deutsch:
    http://www.tt.com/csp/cms/sites/tt/Nachrichten/NachrichtenDossier/2537150-2/gefahr-einer-eskalation-am-akw-ist-gr%C3%B6%C3%9Fer-als-bislang-vermutet.csp

  37. Andi sagt:
    #741

    Dab (#760): Bereits beim letzten Update war unser Artikel vermutlich wieder out-of-date. Aber im Moment müssen wir unsere Update-Frequenz weiter herunterfahren (siehe dazu meinen Kommentar von vorgestern). Darüberhinaus: Der verlinkte Bericht ist interessant, aber nicht unbedingt Thema des Blogposts. (In den Kommentaren ist uns diese Info aber willkommen, daher: Danke :).)

  38. Silene sagt:
    #742

    NHK meldet, dass der Druck im RDB infolge der Stickstoffinjektion leicht gestiegen ist. Sagt uns das was, abgesehen davon, dass der Behälter gasdicht ist?

    Aufschlussreicher finde ich die Information, dass das kontaminierte Wasser im Schacht bei Block 2 in den letzten 24 Sunden um weitere 5 cm gestiegen ist. Der Wasserspiegel liegt jetzt 1 m unter Erdniveau. Das hört sich so an, als würde das Kellergeschoss der Anlage bald überlaufen.

    http://www3.nhk.or.jp/daily/english/07_37.html

  39. Silene sagt:
    #743

    16.47 Schweres Erdbeben erschüttert Japan

  40. Eng sagt:
    #744

    @DAB 760: Die NRC Leute bemängel das Vorgehen der Japaner bei der Kühlung, dabei haben die Japaner wahrscheinlich überhaupt keine andere Möglichkeit gehabt.
    Wasser als Bedrohung?
    Die Einschätzung der NRC zum Gewicht des Wasser als Bedrohung kann ich nicht nachvollziehen. Der Reaktor ist statisch für eine komplette Wasserfüllung ausgelegt, ebenso die Verlagerung. Kann also kein Problem sein. Das Containment um den Reaktor ist im Wesentlichen eine Kugelform (also die Idealform für eine statische Belastung) mit ca. 17 Meter Durchmesser und einem Zylinder drauf mit ca. 13 Meter Höhe und 10 Meter Durchmesser. Abzüglich Reaktor ein Gesamtinhalt von ca. 3000 m³. Die Stahlbetonwände der Kugel sind laut Zeichnung #738 ca. 2 Meter stark, der Boden sogar 7 (sieben) Meter. 3000 Tonnen Wasser sind für so einen Betonklotz statisch überhaupt kein Problem. Zum Vergleich: nur das Betonfundament des Gebäudes unterhalb des Reaktors wiegt schon ca. 10.000 Tonnen.

  41. Bernhard sagt:
    #745

    @Eng 764: Die Befürchtung bezieht sich auf ein schweres Nachbeben. Hier meinen die Autoren, daß durch das zusaätzliche Gewicht Gefahren entstehen.

  42. Bernhard sagt:
    #746

    Sehenswertes Video von Journalisten, die in die 20km-Zone gefahren sind. Erinnert mich irgendwie an Tschernobyl. Vorallem die streuenden Haustiere.

    http://energheia.bambooz.info/index.php?option=com_content&view=article&id=156%3Ainside-fukushima-evacuation-zone&catid=60%3Avideo&Itemid=85&lang=it

  43. Eng sagt:
    #747

    @Bernhard 765: Das habe ich gelesen. Deshalb werde ich 764 noch weiter erläutern: wenn in einem Gebäude das insgesamt mehrere zigtausend Tonnen wiegt bei einem Erdbeben 3000 Tonnen zusätzlich ein Problem sind – dann muss das ein Erdbeben sein bei dem viel größere andere Probleme auftreten werden.
    Der Satz von NRC “Je mehr Wasser in den Strukturen sei, desto größer die Wahrscheinlichkeit, dass ein Nachbeben diese bersten lasse.” ist in dieser Formulierung aber auf jeden Fall nicht richtig (Unsinn wollte ich nicht schreiben – denn vielleicht ist es auch nur ein Übersetzungsfehler).

  44. chefin sagt:
    #748

    @Eng

    Muss dir da mal widersprechen. Wir haben einen kleinen Gartenpool aus dem Baumarkt, das ist eine Plastikfolie ca 1-2mm stark mit einem Luftring am oberen Rand. Diese billige Konstruktion hält 3 Tonnen Wasser, so lange man vernüftig drin liegen bleibt. Kommt man auf die Idee mit 90kg Eigengewicht das wassser anzuschupsen bekommt man ganz enorme statische Probleme. Die Folie reist, so schnell kann man garnicht schauen.

    Ebenfalls sollte man folgendes vermeiden:
    Ein Wasserbett 1x2m mit ca 400l Wasser hält problemlos eine Person aus. Auch 2 Personen sind kein Problem. Auch 2 Personen die sich intensiv um biologische Vorgaben kümmern, machen dem Bett noch keinen Stress. Aber legt man ein kleines Kind aufs Bett und erfreut es mit Wasserwellen(mit den Händen an einem Rand aufs Wasser drücken, warten bis die Welle zurück kommt und weiter beschleunigen), so kommt man sehr schnell an die Festigkeitsgrenze der Nähte.

    Dynamische Wellenbewegungen haben gewaltige Energien, sie können also durchaus ein Behältniss oder Gebäude das statisch die Füllung aushält beschädigen. Es können Resonanzeffekte auftreten. Die sind bei Wasser sogar relativ häufig anzutreffen. Da würde ich also vorsichtig sein mit den Aussagen, das das Gebäude das locker aushält. Statisch ja, dynamisch(weitere Erdbeben) nein.

  45. ham sagt:
    #749

    @Eng @chefin: Ja, ich denke das Problem ist nicht wirklich die zusätzliche Masse, sondern der Ersatz eine kompressiblen Mediums (Gas, Dampf) durch ein inkompressibles Wasser und die bei dynamischer Krafteinwirkung (Erdbeben) resultierenden möglichen Kräften.

  46. Silene sagt:
    #750

    Ein paar Meldungen sind vorhin live bei NHK rausgegangen, bevor man auf Beruhigungsprogramm umschaltete:
    – es gibt in der Region Miyagi großflächige Stromausfälle
    – im Kernkraftwerk Onagawa sind zwei von drei Versorgungsleitungen ausgefallen
    – das Kraftwerk Higashidori ist im Notbetrieb und läuft mit Batterieversorgung

  47. Silene sagt:
    #751

    Hier eine japanische Quelle (Google-Übersetzung):
    Das Kernkraftwerk Higashidoori (Präfektur Aomori) und die Wiederaufarbeitungsanlage in Rokkasho werden mit Notstrom betrieben.
    http://tinyurl.com/3px6p43

  48. Dirk sagt:
    #752

    #760
    Die deutsche Übersetzung, zumindest das was in dem Artikel steht, ist aber sehr frei übersetzt. Im Englischem liest sich das gleich anders.
    Ohne das Original zu sehen ist eine Diskussion mehr als spekulativ.

  49. Dirk sagt:
    #753

    @chefin #768
    Sorry da muss ich die Qualität des Wasserbett anzweifeln.
    Ein über 10Jahres altes Bett verkraftet ohne Probleme: zwei Hunde (Beagle),einen Teenie und eine Erwachsene die sich mehrfach und länger im Bett rumtoben.
    Aber das nur mal am Rande.

  50. Christoph sagt:
    #755

    Die IAEA hat eine Übersicht über den aktuellen Status der Kraftwerke nach dem Beben: http://www.iaea.org/newscenter/news/tsunamiupdate01.html

  51. Henri sagt:
    #756

    Es geht wohl eher darum, wie sich das Gebäude (Containment) verhält, wenn es im dümmsten Falle durch das Beben aufgeschaukelt wird. Es lässt sich IMO nicht ausschliessen, dass ein volles Containment auf die Belastung anders reagiert als “leeres”.

  52. Dirk sagt:
    #757

    @Silene #774
    Lies mal meinen Post nochmal durch. Es hat keiner das heutige Beben, die Notabschaltung und anlaufen der Dieselgeneratoren bezweifelt.
    Wie wir inzwischen wissen, bei Erdbeben und Notabschaltung ein relativ normaler Vorgang. solange die Diesel laufen und keine Lecks in der Kühlung sind, sollte da kein Problem auftreten.

  53. Silene sagt:
    #759

    @Dirk 777
    Sorry, da hätte ich wirklich besser hinsehen sollen.
    Notabschaltungen sind sicher normale (und sinnvolle!) Vorgänge, da hast Du recht. Ich hoffe nur, dass das Stromnetz wieder funktioniert, bevor die Dieselvorräte zur Neige gehen.

  54. Dirk sagt:
    #760

    @Silene kein Problem.
    Zu dem Dokument:
    Wenn ich das richtig gelesen habe.. bei B1,2 und 3 sollen Teile vom Kern auf dem Reaktor boden liegen, vermutlich umschlossen von Salz, das auch die Wasserzirkulation behindert.
    Brennstabmaterial soll zwischen B3 und B4 gefunden worden sein, allerdings vom Bagger platt gewalzt. Ob das Material von B3 oder B4 kommt ist nicht klar.

  55. DummerJurist sagt:
    #761

    Ersteinmal 1000 Dank für diesen Blog! Erfrischend!

    Ich bin Anwältin für Äußerungsrecht mit großem naturwissenschftlchem Interesse und verfolge dies schon seit einer Weile. Eigentlich habe ich mich nicht getraut, herauszufinden, ob auch substantiierte Fragen von nicht- Physikern erlaubt sind.

    Aber seit der Katzengeschichte glaube ich, Ihr habt den nötigen Humor. Darf man auch Fragen stellen? Oder nervt euch das?

    PS: manchmal war ich mit den Infos in meiner Mittagspause auch schneller als Ihr!

    Beispiel: Hat sich das mit Chlor 38 jetzt erledigt? Ihr besprecht das nicht mehr.

    Was bedeutet es, wenn Tepco sagt, das neue Erdbeben habe keinerlei Auswirkungen, wie können die das jetzt schon beurteilen. Treten die Emissionen so schnell aus oder reichern die sich im Containment an?

    Bitte nicht lachen.

    Jeden Tag neue Fragen auch für Laien…

    Danke DJ

  56. blub sagt:
    #762

    Rein intuitiv würde ich anzweifeln dass die Brennstäbe von salz eingekrustet sind und nicht mehr vom Wasser gekühlt werden können. Wie man leicht nachprüfen kann löst sich salz recht schnell in Wasser. Besonders wenn das Wasser warm ist. Es dürfte richtig sein, dass sich durch die Salzwassereinspeisung Salzablagerungen gebildet haben, aber da inzwischen im großen Stil süßwasser in die Reaktoren geleitet wird, dürfte sich das Salz inzwischen wieder aufgelöst haben.

  57. ham sagt:
    #763

    @blub 782: Und wo soll es hin sein? Machen die da Durchlaufkühlung durch den Core?

  58. Silene sagt:
    #764

    @DummerJurist

    Hat sich das mit Chlor 38 jetzt erledigt? Ihr besprecht das nicht mehr.

    Es bestehen wohl begründete Zweifel an der Glaubwürdigkeit der Chlor-38-Messung. Außerdem hat TEPCO den Bericht zurückgezogen, in dem von Tellur-129 die Rede war.
    http://vimeo.com/22062314

    Was bedeutet es, wenn Tepco sagt, das neue Erdbeben habe keinerlei Auswirkungen, wie können die das jetzt schon beurteilen.

    TEPCO hat auch unmittelbar nach dem Tsunami gesagt, es wäre alles in Ordnung. Ich würde mich noch nicht darauf verlassen. Wie wollen 8(?) Mitarbeiter in einem Schutzraum mitten in der Nacht auch feststellen, ob in einem verstrahlten Gebäude, das sie nicht mehr betreten dürfen, ein Schaden aufgetreten ist?

  59. H.H.Herzog sagt:
    #765

    @DummmerJurist (#781)

    …ein Puzzle-Steinchen zum CL-38 – (1)
    relativiert die Aussage von Arnie Gunderson (2)

    http://japanfocus.org/-Arjun-Makhijani/3509 (1)

    http://vimeo.com/21881702 (2)

  60. ham sagt:
    #766

    @DummerJurist #781: Die Cl-38 und Te-129 Geschichte ist in Teilen von Tepco als “Messfehler” widerrufen worden. Wie die tatsächliche Situation diesbezüglich aussieht kann man, nach meiner Meinung, aus offiziellen Quellen nicht beantworten. Es werden in den letzten drei Wochen immer wieder Meßergebnisse veröffentlich und nachdem sich jemand geäußert hat mit bezüblichen Schlußfolgerungen, wird häufiger mit Meßfehlern, Fehlmessungen oder Dementis reagiert. Das halte ich für immer unseriöser (SORRY für off); Aber in meinen Augen ist die Verlässlichkeit der “offiziellen” Angaben seit mindestens zwei Wochen ständig am sinken. Zu Anfang haben die nicht wirklich mehr gewusst, aber jetzt?

  61. Silene sagt:
    #767

    @blub 782
    Es wird doch ungefiltertes Seewasser aus dem Uferbereich in den RDB eingeleitet. Das Wasser enthält nicht nur SAlz, sondern auch jede Menge organische und anorganische Schwebstoffe. Wenn dieses Material erstmal zu einem Kuchen verbacken wurde, kommt da so schnell nichts mehr durch. Vielleicht sind an der Oberfläche auch noch Reaktionen mit gelösten Metallionen abgelaufen, so dass sich eine Art Kruste gebildet hat. Wer kann das wissen?

  62. Eng sagt:
    #768

    @chefin #768 + ham 769 + Herni 776: es gibt keine dynamische Belastung die einen für 80 bar ausgelegten Druckbehälter zerbersten lässt weil Wasser drin ist. Plastik-Wasserbecken als statischen Vergleich hinzuziehen ist, Entschuldigung, lächerlich. Und nach der Theorie mit den Resonzeffekten von Chefin müsste dann also jeder Tankwagen zerbersten der auf unseren Autobahnen hin- und hergeschüttelt wird. Natürlich hält ein Gebäude dynamische Belastungen nicht endlos aus (das habe ich auch nie behauptet) – aber DIESES Gebäude wird durch die zusätzliche Wasserlast nicht anfälliger, weil es bereits ein um ein vielfaches größeres Eigengewicht hat. Außerdem erhält der eigentliche Gebäudekern durch die zahlreichen Räume ringsherum eine sehr wesentliche zusätzliche Aussteifung. Und das Wasser im Containment kann sich nicht endlos aufschaukeln weil dort sehr viele Einbauten und Rohrleitungen vorhanden sind.

  63. ham sagt:
    #769

    @Eng #788: Eine Betonkonstruktion ist nicht wirklich gut dynamisch zu beanspruchen. Die Flutung einer für die (Erdbeben-) statisch berechnete Betonkonstrunktion hat in meinen Augen schon Einfluß auf eine dynamische Belastung durch ein Erdbeben. Aber ich bin kein Betonstatiker, hatte aber im Job wegen dynamischen Lasten diesbezüglich häufiger mit welchen zu tun. Deshalb werde ich micht diesbezüglich nicht mehr beteiligen.

  64. H.H.Herzog sagt:
    #770

    @eng (# 788)

    Bitte den link von Dirk (# 778) beachten.

  65. Silene sagt:
    #771

    @Eng
    Wie würdest Du die Situation einschätzen, wenn das Gebäude unterspült ist. Würde das die Stabilität der Konstruktion beeinträchtigen?

  66. Eng sagt:
    #772

    @H.H.Herzog #790: Ich kenne dieses Dokument. Darauf bezieht sich mein Ursprungsbeitrag 764. Das ist doch das Schöne: Experten sind fast nie einer Meinung.

  67. Eng sagt:
    #773

    @Silene 791: Eine Unterspülung könnte die Stabilität des Gebäudes beeinträtigen. Es kommt auf die Größe und die Lage der Unterspülung an.

  68. Silene sagt:
    #774

    Merkwürdige Informationslage. Wie n-tv meldet, “entstanden durch das Beben fünf Risse in der Atomanlage”. Ich bin mir aber nicht sicher, ob sie damit Fukushima oder Onagawa meinen. Gerüchte?
    In den Anlagen im Norden laufen wohl noch immer die Notstromaggregate.

  69. Dirk sagt:
    #775

    Wie lange können Brennstäbe im Reaktor eigentlich benutzt werden?
    Die BS im Abklingbecken 1 sollen 12Jahre alt sein. Die haben doch nicht vor 12 jahren die BS gewechselt…

  70. Silene sagt:
    #776

    OK, die Meldungen beziehen sich auf das Kraftwerk Onagawa. NHK schreibt dazu:

    The utility firm also found water leaks at 5 locations in the plant, including inside buildings housing the reactors.

  71. Silene sagt:
    #777

    Kontamination des Meeres laut TEPCO-Mitteilung (Stand 6./7. März):
    Angaben in Bq/l

    Messstelle / Distanz vom KW I-131 Cs-134 Cs-137
    Fukushima Daiichi, nahe Block 5+6 <41000 <23000 <24000
    Fukushima Daiichi, nahe Block 3+4 2200 1100 1100
    15km off shore des KW 210-230 89-120 100-130
    7km südlich von Block 1+2 2600 1100 1100
    15km off shore Ukedogawa River
    (20 km nördlich des KW) 380-420 180-190 190-200
    15km off shore Minami-Soma City 24-66 <45 <46
    15km off shore of Fukushima Daini 25-92 <37 <37
    15km off shore Iwasawa
    (ca 230 km nördlich des KW) <24 – –

    Quelle: http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/11040707-e.html

    Eine Verdünnung ist selbstverständlich zu erkennen, aber die Werte an Radiocaesium sind selbst 15km von der Einleitung entfernt noch unglaublich hoch! Bin ich der einzige, der da einen Schreck bekommt?

  72. Silene sagt:
    #778

    Mist, da sind meine ganzen Leerzeichen verloren gegangen…

  73. Andi sagt:
    #779

    Sorry, Silene, mehrere Leerzeichen werden automatisch reduziert. Habe deine Daten mal in eine Excel-Tabelle gefüllt und einen Screenshot in deinen Kommentar eingefügt.

  74. DummerJurist sagt:
    #781

    Das Kraftwerk Onagawa hat übrigens einen anderen Betreiber als Fukushima, die Tohoku Electric Company.

    DJ

  75. Tim sagt:
    #782

    Kurzes Radioninterview zur Einleitung des verstrahlten Wassers ins Meer:

    Günter Kanisch, Diplom-Physiker am Johann-Heinrich-von-Thünen-Institut, hat vor dem Hintergrund der Meerwasser-Verseuchung bei Fukushima auf die Erfahrungen mit der britischen Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield verwiesen.
    http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/interview/1431589/

    Das Interview gibt zwar nicht viel her, jedoch zumindest der Vergleich zu Sellafield hilft ein wenig.

  76. H.H.Herzog sagt:
    #783

    @Dirk (# 795)

    Schau mal hier. In diesen Blog gab es schon Ansätze zum Brennstoff-Kreislauf…
    Nur als Ansatz –

    http://www.physikblog.eu/2011/03/16/nachzerfallswaerme-101/#comment-17926 –> ff.

  77. Willi sagt:
    #784

    @Tim: Leider kommt bei dem Interview nicht rüber, dass die Einleitungen von radioaktivem Wasser ins Meer von Sellafield um ein vielfaches geringer waren als in Fukuschima. Selbst wenn man die gesamte Einleitungen in Sellafield aufsummiert wird man nicht auf die aktuellen Werte in Fukuschima kommen. Und man wird wahrscheinlich noch Monate so weiter machen.

  78. Silene sagt:
    #785

    @Andi
    Ich danke Dir für die Tabelle!

  79. Silene sagt:
    #787

    Hier noch ein paar Vergleichswerte, um die Caesiumwerte im Meerwasser besser einordnen zu können:

    Die bundesdeutsche Strahlenschutzverordnung von 1976 empfiehlt, dass die Nahrung von Erwachsenen höchstens 30 bis 50 Bq/kg Cäsium-Gesamtaktivität und die von Kindern, stillenden und schwangeren Frauen nur 10 bis 20 Bq/kg aufweisen sollte.

    Nach Tschernobyl wurden die Grenzwerte für Gesamtcäsium (Cs-134 und Cs-137) erhöht, nämlich auf 370 Bq/kg für Milch und Babynahrung und 600 Bq/kg für alle anderen betroffenen Erzeugnisse.

    Quelle: http://tinyurl.com/5s4zxun

  80. Tim sagt:
    #788

    Wenn ich es richtig verstanden habe, gab (und gibt) es weitere (ungewollte) Einleitungen (der Schacht und wohl weitere Quellen).

    Kann man die Mengen der bisherigen (ungewollten) Einleitungen mit den jetzt Gewollten in Bezug setzen – sind die jetzigen Mengen so viel mehr im Vergleich zu dem was schon geflossen ist (in Wassermenge und Strahlungsmaterial)?
    Die Messewerte der Strahlung im Meer nahe am Kraftwerk waren doch schon stark erhöht?!

    Dazu auch noch die sehr stark “strahlenden” Wassermassen, die demnächst in die Kanäle am Kraftwerk geleitet werden sollen.

    Wäre super um einen besseren Einblick und Überblick zu bekommen – danke!

  81. katze sagt:
    #789

    Etwas scheint die Stickstoff-Einleitung ja bewirkt zu haben; bleibt die Frage ob das so bezweckt war:

    http://atmc.jp/plant/rad/?n=1

    Keine Gewähr für die Verlässlichkeit dieser Quelle, ich halte sie aber für glaubwürdig.

  82. Silene sagt:
    #791

    @Matthias 810
    Guter Link! Ich hatte ganz übersehen, dass die GRS jetzt auch Messdaten des Meerwassers veröffentlicht. Besonders interessant finde ich die umfangreiche Diskussion im zugehörigen PDF:

    http://fukushima.grs.de/sites/default/files/Meereskontamination_vor_Fukushima_rev1.pdf

  83. ham sagt:
    #792

    Noch nicht durch, aber mal eine Zusammenfassung der NISA: http://www.nisa.meti.go.jp/english/files/en20110406-1-1.pdf

  84. ungeBILDed sagt:
    #793

    @812
    Nisa-PDF Seite 18 HPCI “Inoperable since the battery was soaked water”
    Hatte man also auch einen Batterieausfall bei Block 1??

    zum Block 4 (Seiten 32 und 35)
    Hier ist nichts zu lesen von dem von diversen Leuten postulierten Leck im Pool. War es denn nicht so, dass der Pool sich schneller erhitzte und entleerte als man angenommen bzw. berechnet hat?

  85. Andi sagt:
    #794

    @Silene (#811): Kannst du uns kurz die Diskussion des PDFs zusammenfassen? Das wäre ganz toll :).

  86. H.H.Herzog sagt:
    #795

    @katze (#809)

    Nun, @eng (# 806) hat das Tepco Schema der N2 Einleitung rausgesucht. Der Stickstoff wird in das containment eingeleitet…
    Wenn man in ein (hoffentlich!) geschlossenes System etwas einleitet, muss an anderer Stelle etwas rausgelassen werden – Eine Druckerhöhung ist ncht gewünscht. Die hohe ‘Aktivität’, empfinde ich als “unschön”, möchte diesen Umstand aber hier nicht bewerten, denn dann könnte es noch unschöner werden… Hab auch leider den Druck RPV/PVC [PsaG] nicht zur Hand, dann wüßte man mehr -

  87. chefin sagt:
    #796

    Diesbezüglich haben Japaner besondere Kenntnisse. Sie haben sich eine Versuchsanlage ziemlich gründlich zerstört, als sich ein Erdrutsch durch etwas zuviel Schütteln (Bebensimulation) um einige Potenzen stärker bewegte als gedacht. Dabei hat es die gesamte Versuchsanlage zerstört, zum Glück ohne Tote und Verletzte.

    Wenn also gewarnt wird vor Wasser und schütteln, dann hat das mehr Gründe als wir uns im ersten Moment vorstellen können. Nichts anderes wollte ich mit meinen Vergleichen herausarbeiten.

  88. Dirk sagt:
    #797

    … um auf meine Frage mal zurückzukommen. Wie lange können Brennstäbe genutzt werden?

  89. Dirk sagt:
    #798

    interessante Zusammenstellung (finde ich zumindest)

    http://www.vgb.org/vgbmultimedia/News/Fukushimav15VGB.pdf

  90. H.H.Herzog sagt:
    #799

    @Dirk (# 819)

    Hmm! Wieviel Tage fährst Du mit einem vollen Tank??

    Mal unter ‘Abbrand’ googlen -

  91. Dirk sagt:
    #800

    Sobald ich einen KM gefahren habe ist er nicht mehr voll… grins.
    ca 10-14Tage 55l Diesel….
    Als Abbrand bezeichnet man in der Metallurgie den Verlust an Metall, der sich durch Verbrennen, Vergasen, Verspritzen, Verschlacken oder Verzundern ergibt.
    Spass beiseite.
    Wie lange bleiben die Brennstäbe im Reaktor? Oder .. machen wirtschaftlich Sinn?