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. Silene sagt:
    #801

    @Andi 814

    Kannst du uns kurz die Diskussion des PDFs zusammenfassen? Das wäre ganz toll :-)

    Mache ich natürlich gerne:
    Im Wasser gelöste Radioisotope können von aquatischen Lebewesen auf verschiedene Weise aufgenommen werden. Iod-131 ist ein bekanntes Beispiel für eine Substanz, die aktiv aufgenommen und in organischer Form von Tieren und Pflanzen eigelagert wird. Iod ist ein sogenanntes essentielles Spurenelement, d.h. fast alle Lebewesen brauchen es für ihren Stoffwechsel, können es aber nicht selbst herstellen. (Menschen und Tiere benötigen Iod zur Herstellung des Schilddrüsenhormons Thyroxin.) Caesium und Strontium sind keine essentielle Elemente, werden von vielen Organismen aber aufgrund ihrer chemischen Ähnlichkeit mit Kalium und Calcium verwechselt und deshalb z.B. in Knochen eingebaut. (Neben der aktiven Aufnahme können übrigens auch passive Prozesse beim Einbau radioaktiver Isotope eine Rolle spielen, z.B. bei Mikroorganismen.)

    Da Meereslebewesen es nicht erkennen können, wenn sie radioaktive Isotope vor sich haben, nehmen sie diese genauso gern auf wie normales Iod bzw. Kalium/Calcium. Das Verhältnis von radioaktiven und natürlich vorkommenden Isotopen wird in den Tieren und Pflanzen selbstverständlich niemals größer sein als im umgebenden Wasser. Die Konzentration dieser Stoffe erhöht sich jedoch um ein Vielfaches. Diese Anreicherung wird durch den Akkumulierungsfaktor beschrieben (auch Anreicherungsfaktor oder Biokonzentrationsfaktor genannt).

    (Anmerkung: Wenn es im Frühjahr oder Sommer nahe der Meeresoberfläche zu Planktonblüten kommt, werden dabei zeitweilig fast alle verfügbaren mineralischen Nährstoffen aufgezehrt. Das kann theoretisch dazu führen, dass ein Großteil der Radioisotope von den Organismen assimiliert wird.)

    Die Akkumulierungssfaktoren, die in dem o.g. PDF erwähnt werden, liegen zwischen 10 und 100. Als Beispiel wird eine Muschel genannt, die einen Caesium-Akkumulierungsfaktor von 30 besitzt und in einem Meeresbereich lebt, dessen Cs-137-Kontamination bei 10000 Bq/l liegt. Sie wird innerhalb einiger Wochen eine interne Kontamination von 300000 Bq/kg erreichen.

    Einen gewissen Schwachpunkt hat diese Argumentation mit den Akkumulierungsfaktoren allerdings. Nur wenige Lebensformen (Bakterien und Algen) nehmen die radioaktiven Stoffe direkt in gelöster Form aus dem Wasser auf. Ihre innere Kontamination kann tatsächlich nicht größer werden als die Konzentration im Lebensraum multipliziert mit dem spezifischen Akkumulierungsfaktor.
    Am oberen Ende der Nahrungskette dagegen, bei den räuberischen Organismen, sieht die Situation ganz anders aus. Diese Lebewesen “picken” sich ihre bevorzugte Nahrung ja regelrecht aus dem Lebensraum heraus.

    Stellen wir uns mal kurz einen Fisch vor, der sich von Muscheln ernährt, z.B. einen Seewolf. Der lebt im gleichen Lebensraum wie unsere oben beschriebenen Muscheln und frißt diese. Täglich nimmt er eine Menge zu sich, die seinem halben Körpergewicht (10kg) entspricht. Damit konsumiert und akkumuliert er täglich bis zu 1,5 Millionen Becquerel Caesium. Die Anreicherung in seinem Körper hängt weniger von der Caesium-Konzentration des umgebenden Wassers als von der Kontamination seiner Nahrung ab.
    Noch deutlicher wird das, wenn es sich bei unserem Fisch nicht um einen Seewolf handelt, sondern z.B. um eine Flunder, die anstelle von Muscheln kleine Würmer aus dem Sediment frißt. Sie akkumuliert sogar dann noch Caesium, wenn alle gelöste Substanz längst im Sediment gelandet ist.
    Je nach Struktur der Nahrungskette (kurz oder lang, direkt oder stark vernetzt) kann die Bioakkumulation in einem Aquatischen Ökosystem stark variieren. Es handelt sich eben um einen dynamisches Phänomen, das mit simplen Modellvorstellungen wie dem Akkumulierungsfaktor nur unzureichend beschrieben werden kann.

  2. DummerJurist sagt:
    #802
  3. H.H.Herzog sagt:
    #803

    Bin kein Kernkraftwerksbetreiber , sorry!

    Vielleicht hilft das weiter…

    Dubbel; L Energietechnik und Wirtschaft; Kernbrennstoffe; 22. Auflage

    […]
    Theoretisch läßt sich aus 1 kg Uran 235 durch Kernspaltung in einem thermischen Reaktor eine Wärmeenergie von = 22GWh (ed. verkürzt)freisetzen.
    Dies würde einem theoretischen Brennstoffbedarf von rd. 2700 t SKE Steinkohle entsprechen. In einem Kernreaktor können jedoch nicht alle Atome des Uran 235 gespalten werden. Es werden aber auch andere oder neu im Reaktor erzeugte Isotope gespalten, insbesondere entsteht das Plutonium 239 aus dem Uran 238. Die tatsächliche Brennstoffausnutzung bei Leichtwasserreaktoren (LWR) wird mit dem Begriff „Abbrand“ in GWd/t (24 Mio. kWh/t) eingesetztem Brennstoff definiert. Sie ist bei Druckwasserreaktoren (DWR) mit 32,5 GWd/t (Anreicherung 3,1% U 235) und bei Siedewasserreaktoren (SWR) mit 27,5 GWd/t (Anreicherung 2,6% U 235) anzusetzen. Für die Herstellung von 1 kg auf 3% angereichertes Uran sind 5,479 kg Natururan als sog. „Feed“ erforderlich, wobei nach den Anreicherungsverfahren 4,479 kg auf 0,2% abgereichertes Uran als Restprodukt („tail“) verbleibt. Das bedeutet bei einem Abbrand von 32,5 GWd/t Uran (=780 GWh/t), bezogen auf 1 kg Natururan, 17,48 t SKE Steinkohle bzw. etwa 12t Erdöl.

    Bei diesen Werten ist keine Rücküführung von Uran und Plutonium unterstellt. Wird durch eine Wiederaufbereitung das im Brennstoff noch verbliebene spaltbare Material in den Brennstoffkreislauf zurückgeführt, erhöht sich der Energieinhalt pro eingesetztes kg Natururan bei seiner Verwendung in Leichtwasserreaktoren auf etwa 26 t Steinkohle bzw. 19 t Erdöl.
    […]

    Ich glaube ich kenne den Hintergrund Deiner Frage. Du ‘stolperst’ über die 12 Jahre alten Brennelemente im SFP von Fukushima Block 1. Das dürfte so nicht sein. Aber man kann nur spekulieren… Es gibt sicher Gründe –

    Gukst Du: http://www.physikblog.eu/2011/03/21/eine-zusammenfassung-der-probleme-bei-fukushima-i/comment-page-4/#comment-19491

    und wech -

  4. H.H.Herzog sagt:
    #804

    Oh! # 826 war für @Dik

  5. DummerJurist sagt:
    #805

    Leute ganz ehrlich,

    wird denn niemand hier böse über die Desinformation.

    Ich glaube nicht, dass es sich hier in diesem Bolg um einen Haufen Querulanten handelt, sondern um informierte Spezialisten? Schlafen die Journalisten? Welche Quellen liegen dort eigentlich zu Grunde?

    DJ

  6. Dirk sagt:
    #806

    ich dachte es wäre eine einfache Frage… ich nehme die Antwort : 2-5Jahre…
    selbst acht wäre ok.
    Dann wäredie nächste Frage: was machen 12 Jahre alte BS in Abklingbecken?
    Schlussfolgerung:..vor ~8Jahren wurden BS direkt vomReaktor in ein externes Becken transportiert.
    Kann ich nicht so ganz glauben…

  7. Eng sagt:
    #807

    @DJ 828: man merkt ja hier im Blog das es ein sehr komplexes Thema ist. Und selbst die “Experten” sind teilweise völlig unterschiedlicher Meinung. Ein Journalist ist deshalb kaum in der Lage die Vorgänge verständlich und sachlich richtig zu interpretieren. Und wenn man etwas nicht richtig versteht dann kann man auch nicht wissen wenn man etwas falsches veröffentlicht. Und die Bevölkerung hat kaum die Möglichkeit zwischen richtig, nicht ganz richtig und falsch zu unterscheiden.

  8. H.H.Herzog sagt:
    #808

    @Dirk (829)

    ich erreiche Dich nicht.
    Bitte lesen # 826 und die angegebenen links und Du kommst der sache näher!

  9. ham sagt:
    #809

    @DummerJurist #828: Ich weiß nicht welche Desinformation Du meinst (aber siehe #786). Worüber ich böse bin, damit fang ich hier mal besser gar nicht erst an. Die Informationslage wird in meinen Augen in den letzten 2 Wochen eher schlimmer als besser. Man muss jetzt einfach immer mehr aufpassen, welchen Info’s und Meßwerten man nach traut oder trauen kann und diese immer gegenchecken, aber das ist nur z.T bis gar nicht möglich. Beim Thema Atomkraft kommt halt hinzu, dass das mit vielen in der Öffentlichtkeit nur sehr wenig bekannten Einheiten, großen, kleinen Zahlen usw. zu tun hat, das macht für nicht technisch Ausgebildete die Beurteilung fast unmöglich.

  10. H.H.Herzog sagt:
    #810

    @Silene (# 823)

    Ganz, ganz herzlichen Dank für diesen Beitrag!

  11. Bernhard sagt:
    #811

    Zum Thema “Wieviele und wo lagern die abgebrannten Brennstäbe in Fukushima?” gibt es offizielle Informationen von TEPCO. Hier ist eine Präsemtation, die das Lagerkonzept beschreibt:
    http://www.nirs.org/reactorwatch/accidents/6-1_powerpoint.pdf

    Demnach lagern dort im Augenblick ca. 1760t Uran in Form abgebrannter Brennelemente.

    Es gibt in diesem Dokument auch konkrete Angaben über die Anzahl der pro Jahr anfallenden abgebrannten Brennelemente (ca. 700) und der Lagerkapazität der Abklingbecken (3450). Allerdings ist mir nicht klar, welche diese Angeben pro Reaktor zu verstehen sind und welche sich auf die gesamte Anlage beziehen.

    Bezieht sich alles auf die gesamte Anlage, ergäbe sich 3450 / 700 = ca. 5 Jahre mögliche Verweildauer im Abklingbecken. Ist das realistisch?

  12. Silene sagt:
    #812

    Wer kann mir sagen, mit welcher Messprozedur bei Lebensmitteln bzw. Wasserproben die “Strahlenbelastung” (interne Dosis) bestimmt wird?

    Konkret interessiert mich weniger die Messapparatur (TEPCO redet beispielsweise von einem Germanium-Halbleiterdetektor) als die Behandlung der Proben:
    – Wird das Meerwasser beispielsweise vor der Messung filtriert?
    – Werden Nahrungsmittel vor der Messung verascht, homogenisiert oder chemisch aufgeschlossen? (Es wird doch sicher nicht nur eine Oberflächenmessung des Frischmaterials vorgenommen?)

  13. Silene sagt:
    #813

    Ich habe eine Quelle gefunden, die beschreibt, wie die Aktivität von Meerwasser bestimmt wird:
    http://www.bsh.de/de/Meeresdaten/Beobachtungen/Radioaktivitaet/Cs_Schnelltest.jsp

    Das Interessante daran ist aus meiner Sicht, dass die Probe vor der Messung einen Filter passiert. Es wird somit nur die Aktivität der *gelösten* Stoffe gemessen. Radioisotope, die in der Biomasse von Planktonorganismen gebunden wurden, bleiben im Filter zurück! Das muss man bei der Interpretation der Messdaten unbedingt berücksichtigen.

  14. chefin sagt:
    #814

    Mein chef sagt immer…und dem muss ich vorbehaltlos zustimmen:

    wer misst misst mist.

    Bei Messergebnissen wird in 99% der Fälle eigentlich nur eine Vergleichsmessung gemacht. 1Sv als gefährliche Dosis heist, das man mal irgendwann etwas festgelegt hat um eine Masseinheit zu haben und dann getestet wieviel “Einheiten” für einen bestimmten Effekt nötig sind.

    Wenn man also jetzt Wasser filtert vor dem messen, weil das immer so gemacht wird, darf es eben keinesfalls weggelassen werden. Auch das dazu rechnen von jetzt rausgefilterten Bestandteilen verfälscht das ganze nur. Den kein anderern Messwert würde dann noch zu diesem passen. Wenn ich sage: grenzwert des gefilterten darf 1µSv/h nicht überschreiten und ich jetzt einen “zuschlag” für das ausfilterte Plankton dazu rechne, stimmen alle weiteren Berechnungen nicht mehr.

    Das ist wie der Normverbrauch von PKWs. Es ist ein theoretischer Wert, der in der Praxis nicht erreichbar ist. Obwohl er mit der Angabe l/100km scheinbar wie ein messwert aussieht, den ich selbst nachmessen kann. Was dieser Messzyklus aber kann: vergleichbare Werte produzieren. Man wird zwar immer drüber streiten ob dieser Fahrzyklus der Realität entspricht, weil es immer vor und nachteile gibt, aber im großen und ganzen zeigt sich das ein 5,7l Auto weniger braucht als ein 6,0l Auto…auch im Alltag. Trotzdem werde ich wohl nie 5,7l selbst ereichen, meist liege ich bei 7-8l.

    Man müsste also bei Messungen wie diese Wassermessung die Messnorm mit angeben, damit man sich ein Bild machen kann, was der Wert genau bedeutet.

  15. Silene sagt:
    #815

    Da der Informationsfluss aus Japan momentan etwas stockt und somit Zeit zum Nachdenken vorhanden ist, würde ich gerne noch darstellen, warum das biologische Gefahrenpotenzial von radioaktivem Caesium IMHO oft unterschätzt wird:

    Im Augenblick werden ja immer wieder Strahlungswerte von Iod-131 und Caesium-137 publiziert. In der öffentlichen Diskussion wird nicht klar, wo die gesundheitlichen Risiken dieser Isotope liegen. Caesium wird häufig als der langlebigere, aber auch harmlosere Stoff dargestellt. Ich denke jedoch, dass das Gegenteil der Fall ist.

    Sowohl Iod-131 als auch Cs-137 werden vom menschlichen Körper aufgenommen und in das Gewebe eingebaut. Beide Isotopen können sich in der Nahrungskette anreichern. Das ist ausreichend belegt und muss an dieser Stelle wohl nicht weiter diskutiert werden.

    Was sich wissenschaftlichen Laien aber auch viele Wissenschaftler bei der Bewertung des Strahlenrisikos nicht klarmachen, sind die Zusammenhänge zwischen Aktivitätsangaben (z.B. spezifischen Aktivitäten in Bq/kg) und den Mengen des strahlenden Materials. Ich möchte das kurz einmal veranschaulichen:

    Strahlung wird immer dann frei, wenn Atomkerne zerfallen. Iod-131 und Caesium-137 sind beide Betastrahler, die bei einem Kernzerfall ganz ähnliche Energiemengen freisetzen (die Summe der Beta-Zerfallsenergie und der begleitenden Gammastrahlung liegt bei jeweils rund 1200 keV).
    Die Radioaktivität von Stoffen wird in Becquerel (Bq) angegeben. 1 Becquerel entspricht einem Kernzerfall pro Sekunde. Wenn in einem Kilogramm Lebensmittel 100 Zerfälle pro Sekunde ablaufen, liegt eine spezifische Aktivität von 100 Bq/kg vor. Soweit, denke ich, ist das ganz verständlich.

    Aber was ist dann wohl gefährlicher: 100 Becquerel, die wir in Form von Iod-131 aufnehmen oder 100 Bq in Form von Caesium-137?
    Nach gängiger Anschauung wird das Iod als das gefährlichere Isotop angesehen, da es sich schnell in unserer Schilddrüse konzentriert. Dort kann die hohe Strahlung dann Krebs hervorrufen. Die Aufnahme von Iod-131 kann man unterdrücken, wenn man größere Mengen nicht-radioaktiven Iods zu sich nimmt, z.B. mit in Form von Iodtabletten. Caesium-137 wird im Gegensatz zu Iod vor allem in den Knochen eingebaut und verteilt sich deshalb stärker im Körper.

    Nun sollten wir uns einmal die Halbwertszeiten der beiden Isotope ansehen. Zunächst einmal fällt auf, dass Iod eine relativ kurze Halbwertszeit von etwa 8 Tagen besitzt, während die von Cs-137 bei 11000 Tagen liegt. Was bedeutet das?
    Stellen wir uns einen instabilen Atomkern einfach mal wie eine extrem kleine Zeitbombe vor. Die genaue Zeiteinstellung der einzelnen Bomben kennen wir nicht. Wir wissen aber, dass die Zeitzündung der Iod-131-Kerne im statistischen Durchschnitt betrachtet auf 11,5 Tage eingestellt ist (der Physiker spricht hier von der mittleren Lebensdauer des Nuklids). Beim Caesium-137 ticken die Zünder durchschnittlich 16000 Tage, bevor die Kerne zerfallen und die Strahlung freigesetzt wird. (Formel zum Nachrechnen: Halbwertszeit = ln2 * mittlere Lebensdauer des Nuklids)

    Das bedeutet, dass vom Iod-131 nach 8 Tagen nur noch die Hälfte vorhanden ist, nach 16 Tagen nur noch ein Viertel und nach 48 Tagen nur noch ein Vierundsechzigstel. Entsprechend schnell verschwindet auch die gefährliche Strahlung. Bei Caesium-137 müssen wir viel länger warten. Es dauert 30 Jahre, bis sich die Strahlung, die aus unseren Knochen ins Gewebe dringt, auch nur auf 50% der Ausgangsdosis reduziert hat.

    Um es noch einmal plastisch auszudrücken: Bei 100 Bq aufgenommener Dosis explodieren pro Sekunde 100 “Nanobomben” in unserem Körper. Bei Iod-131 ist der Feuerzauber aber relativ schnell vorbei, da wir ja nur wenige Bomben verschluckt haben und diese auch schnell explodieren. Ganz anders bei Caesium-137. Hier entsprechen 100 Bq im direkten Vergleich der 1377fachen Bombenmenge! Die Bomben explodieren seltener, rufen aber über einen viel längeren Zeitraum einen deutlich größeren Schaden hervor.

    Noch eine beunruhigende Kleinigkeit muss ergänzend erwähnt werden: Im Augenblick wird in Fukushima nicht nur Cs-137 freigesetzt, sondern auch auch Cs-134. Die gemessenen Aktivitäten der beiden Isotope sind etwa gleich hoch. Zwar besitzt Cs-134 eine deutlich geringere Halbwertszeit von nur etwa 2 Jahren, aber dafür wird bei jedem Kernzerfall etwa die vierfache Energie frei!

  16. Silene sagt:
    #816

    @chefin 834

    Wenn man also jetzt Wasser filtert vor dem messen, weil das immer so gemacht wird, darf es eben keinesfalls weggelassen werden. Auch das dazu rechnen von jetzt rausgefilterten Bestandteilen verfälscht das ganze nur. Den kein anderern Messwert würde dann noch zu diesem passen. Wenn ich sage: grenzwert des gefilterten darf 1µSv/h nicht überschreiten und ich jetzt einen “zuschlag” für das ausfilterte Plankton dazu rechne, stimmen alle weiteren Berechnungen nicht mehr.

    Wenn der einzige Sinn einer Messung darin besteht, die im Wasser *gelöste* Substanz (bzw. ihre Strahlung) zu ermitteln, hast Du natürlich Recht. Dann sollte man immer die gleiche Messmethode verwenden.

    Wenn man die Messwerte aber einsetzt, um einen Stoffeintrag ins Meer zu dokumentieren, muss man auch adäquate Methoden zur Messung einsetzen. Tut man das nicht, sollte man die Probleme, die die Methode mit sich bringt, öffentlich darstellen und diskutieren. Alles andere ist Augenwischerei.

  17. Dirk sagt:
    #817

    Müssen diesen riesen Texte sein? Versucht euch doch bitte etwas kürzer zu fassen.
    Oder macht einen Verweis auf die Quellen.

  18. Silene sagt:
    #818

    @ Dirk
    Wenn mir eine Quelle bekannt wäre, wo das Thema in allgemein verständlicher, korrekter Form behandelt wird, hätte ich sie selbstverständlich verlinkt. ;-)

    Tut mir leid, dass der Text so lang ausgefallen ist. Ich denke aber, er ist relevant für die Diskussion.

  19. Antidot sagt:
    #819

    @silene Zitat:

    Bei 100 Bq aufgenommener Dosis explodieren pro Sekunde 100 “Nanobomben” in unserem Körper. Bei Iod-131 ist der Feuerzauber aber relativ schnell vorbei, da wir ja nur wenige Bomben verschluckt haben und diese auch schnell explodieren. Ganz anders bei Caesium-137. Hier entsprechen 100 Bq im direkten Vergleich der 1377fachen Bombenmenge! Die Bomben explodieren seltener, rufen aber über einen viel längeren Zeitraum einen deutlich größeren Schaden hervor.

    100 Bq Iod setzt eine wesentlich geringere MENGE an Jod voraus als 100Bq Cäsium.
    Daher ist deine Betrachtung eigentlich trivial. Deswegen ja auch der Bezug auf 1kg eines Stoffes bei der spezifische Aktivität.
    Langlebige Strahler sind nur gefährlicher wenn sie in größerer Menge aufgenommen werden. Die Bq Grenzwerte müssen für diese also geringer angesetzt werden. Deswegen hat man Sievert eingeführt.
    (Habe leider keine Angaben gefunden in welchen Mengen bzw. Verhältnissen nach zehn Tagen die Isotope in einem Brennstab vorliegen.)

    Das eigentliche Problem ist also das auch von Dir angesprochene der Anreicherung von radioaktiven Isotopen in der Nahrungskette und damit auch im menschlichen Körper. Eine Bestrahlung von Innen, die über das natürliche Maß (vor den A-Bomben Tests!) hinaus geht muß vermieden werden.

    Allerdings würde ich mir bei +1mSv/a keine grauen Haare wachsen lassen. Bei +1mSv/d würde ich aber das Weite suchen.

  20. Silene sagt:
    #820

    @Antidot

    100 Bq Iod setzt eine wesentlich geringere MENGE an Jod voraus als 100Bq Cäsium.

    Absolut korrekt.

    Langlebige Strahler sind nur gefährlicher wenn sie in größerer Menge aufgenommen werden.

    So ist es!

    Dem Physik-Laien ist aber gar nicht klar, dass 100 Bq Caesium automatisch der 1400fachen Menge zerfallender Kerne entspricht, die über mehrere Jahrzehnte integriert auch die 1400fache Strahlungsenergie freisetzen.

    Eine Bestrahlung von Innen, die über das natürliche Maß (vor den A-Bomben Tests!) hinaus geht muß vermieden werden.

    Ich freue mich, dass wir da einer Meinung sind! :-)

  21. Silene sagt:
    #821

    @Antidot
    Frage an den Physiker: Ich habe jetzt schon mehrfach im Kleingedruckten von Messprotokollen sinngemäß gelesen, dass die verwendeten Dosisleistungsmessgerät auf Gy geeicht waren und man diese Angaben zur Vereinfachung 1:1 in Sievert übertragen hat.
    Führt jetzt zu einer Über- oder zu einer Unterschätzung der Strahlenbelastung?

  22. chefin sagt:
    #822

    @ Silena 836

    Ja, Messnormen müssen ständig überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. Das Problem ist die Zeit. Wenn ich alle 6 Monate weltweit benutzte Methoden ändere bekomme ich mehr durcheinander als der Fehler in der alten Formel/Methode ausmacht. Wir haben jetzt schon einen Dschungel an verschiedenen Messmethoden für das selbe incl geänderter Einheiten. Rem, Gray, Sievert…eigentlich das selbe und doch nicht gegeneinander umrechnenbar, weil entweder Messmethode anders, mit oder ohne Korekturfaktoren oder sonst wie nicht direkt gegeneinander vergleichbar.

    Aber solche Diskussionen werden dann auch in entsprechenden Gremien gemacht. Im jetzigen Fall nutzt es keinem wenn man mitten im Unglück Messnormen ändert. Im Gegenteil, tendenziel werden Menschen dann glauben, das die Änderung dazu dient, etwas zu vertuschen oder schön zu reden.

    So wie die Spritverbrauchsmessung, welche heute einen zwar perfekt vergleichbaren Wert liefert, aber nie vom Autofahrer erreicht werden kann. Man verbraucht immer mehr als man nach Verbrauchsangabe verbrauchen sollte. Zu künstlich, zu abstrakt und inzwischen eher ein Ärgerniss als eine Hilfe. Obwohl der Grundgedanke einer unbestechlichen Vergleichbarkeit sich doch gut anhört.

    @Dirk 837

    Kurze Artikel findest du in der einschlägigen Boulevardpresse, der Informationsgehalt ist nahe Null. Hier im Blog gehts mehr um eigenes Verstehen und weniger um Schlagzeilen. Das lässt sich nicht in 2 Sätzen abhandeln. Also lass uns unsere Sachen so schreiben wie wir es für richtig halten, ich bin mir sicher das du 100 andere Seiten findest die eher deinem Lesestil entsprechen.

  23. Silene sagt:
    #823

    OK, meine Frage in 841 hätte ich mir mit etwas Googelei auch ganz schnell selbst beantworten können. Für Gamma und Betastrahlung gilt: 1Gy = 1Sv

  24. Silene sagt:
    #824

    @chefin 842

    Aber solche Diskussionen werden dann auch in entsprechenden Gremien gemacht. Im jetzigen Fall nutzt es keinem wenn man mitten im Unglück Messnormen ändert.

    Man muss Normen nicht ändern, kann sie aber problemlos erweitern, wenn es der Wahrheitsfindung dient.
    Für Naturwissenschaftler ist es wichtig, dass die mit einer bestimmten Methode gewonnenen Daten zu Aussagen führen, die hinsichtlich der Fragestellung relevant sind. Die Messwerte der Meereskontamination, die derzeit veröffentlicht werden, erlauben IMHO keine klare Einschätzung der Situation.

  25. ham sagt:
    #825

    @Silene, @chefin: Genau darin liegen die Problem. Selbst für technisch Interessierte, oder ausgebildete, evtl. nicht Fachtleute, sind die Einheiten im Strahlenschutz (oder allg. bei Radioaktivität) nicht simpel. Darin liegt der Grund, für die wenige Transparenz für die Allgemeinheit und eine, in meinen Augen Hauptursache, für die quasi nicht mögliche objektive Diskussion in der Öffentlichkeit. Als technisch oder wissensch. ausgebildet, weiss man, dass man sich die DIN/EN/ISO für die entsprechenden Analysen genau anschauen muss, um einigermassen die, wenn überhaupt, angegebenen Meßwerte und Fehler beurteilen zu können. Und genau die Komplexität der genannten Einheiten sind das Problem! Normale Stabdosimeter messen in den günstigen Ausgaben nur Gamma-Strahlung, evtl. noch etwas Beta, aber keine Alpha und schon gar keine Neutronen-Strahlung. OK, Alpha-Strahlung ist wirklich praktisch nur bei Inkorporation (Einatmung, Nahrungsaufnahme) von Bedeutung, dann aber richtig “schlimm”. Das Thema versuche ich seit Wochen im privaten Umfeld zu diskutieren, leider nur mit Nichttechnikern. Man muss zur Beurteilung der Messwerte die verwendeten Meßverfahren recht genau kennen. Denn viele kurzfristige anzeigende Dosimeter zeigen halt nur Gamma-Strahlung an.

  26. Eng sagt:
    #826

    @chefin #842: Dein letzter an Dirk gerichteter Satz war absolut überflüssig!

  27. Bernhard sagt:
    #827

    Hier ist ein Video vom Auftreffen der Tsunamiwelle auf das KKW Fukushima. Die Aufnahme hat ein Angestellter mit seinem Handy gemacht, als er sich auf einen Hügel in Sicherheit gebracht hat. Die Welle soll laut Tepco 15 Meter hoch gewesen sein (Wasserstandsmarken auf dem Gelände).

    http://www3.nhk.or.jp/daily/english/09_30.html

    Vor kurzem gab es eine Konferenz über Tsunamisicherheit von KKWs. In dieser Präsentation geht es um Fukushima. Die maximal zu erwartende Wellenhöhe wurde in Simulationen zu 5,7m berechnet. Wenn es nicht so tragisch wäre, könnte man sich über das Summary schief lachen: “We assessed and confirmed the safety of the nuclear plants ….”

    http://www.jnes.go.jp/seismic-symposium10/presentationdata/3_sessionB/B-11.pdf

  28. Silene sagt:
    #828

    Kann jemand die folgende Meldung von NHK verständlich übersetzen?
    http://tinyurl.com/3trddnm

  29. Dirk sagt:
    #829

    Der Tsunami trifft Funkushima.
    http://www.youtube.com/watch?v=nJ3IgHQuCBM

  30. Dirk sagt:
    #831

    Ist die Wolke, die in dem Video zu sehen ist, nun Gischt oder ist da auch schon irgendwas explodiert? Für Gischt ist das ganz schön hoch.

  31. Dirk sagt:
    #832

    @silene #848

    ich würde das so übersetzen:
    Ein Notstromdieselgenerator ist ausgefallen wegen eines Lecks in der Treibstoffversorgung. Das Leck ist durch eine defekte Gummidichtung, die vor ein paar Tagen bei einem Service falsch eingebaut worden ist, entstanden. Eine Reparatur kann dauern da kurzfristig kein Ersatzteil lieferbar ist

  32. Silene sagt:
    #833

    Hier findet Ihr eine große Datensammlung zur Radioaktivität in den Meeren (Stand 2005):
    http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/TE_1429_web.pdf
    (interessant für uns Europäer finde ich die Abbildungen ab S. 121)

    Zum Thema Bioakkumulation vermisse ich Publikationen der IAEA, obwohl sie seit Jahrzehnten an dem Thema forscht:
    http://www.iaea.org/Publications/Magazines/Bulletin/Bull154/15405703336.pdf

    Es gibt aber regelmäßig IAEA-Symposien zum Vorkommen radioaktiver Stoffe in der Umwelt, auf denen Forschungsgruppen ihre Ergebnisse präsentieren. Ein solches Treffen fand gerade in Monaco statt. In den Proceedings der Tagung 2004 findet man viele interessante Details, z.B dass sich Blei-210 in Miesmuscheln um den Faktor 300 konzentriert, im Zooplankton aber mindestens um das 10000fache und dass in Hummern vor der norwegischen Küste das Isotop Technetium-99 bis zu 30000-fach angereichert ist (Werte bis zu 44000 Bq/kg!). Sehr interessante Lektüre.
    http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/CSP_26_web.pdf

  33. Mechthild sagt:
    #834

    @Silene835 @all: Zum Thema Stoffmengenbestimmung über Aktivitätsmessung habe ich in 463 schon geschrieben. Erneut beklage ich, dass es scheinbar immer noch nach so langer Zeit keine Daten über die Strontium90 Belastung gibt (wer weiß was?). Nach der Inhalation von gasförmigem, als Aerosol oder organisch gebundenem Jod-131 (erfordert spezielle Probennahmemethoden, alle drei Phasen zusammen zu erwischen) ist die Ingestion von Sr-90 über Gras/Kuh/Milch der zweite dominante Belastungsfaktor (Es gibt leider wenig Literatur zum Belastungspfad Meeresfrüchte bei Asiaten, aber in 25 Jahren sind wir dann schlauer). Die Milch in der gesamten Präfektur Ibaraki wieder auf dem Acker auszugießen, ist bei einem derart langlebigen Isotop keine Lösung. Da muss gemessen und ggfs endgelagert werden!

    @Antidot839 @all: Ich bin nach Tschernobyl dazu über gegangen, die Einheit Sv im Zusammenhang mit Gefährlichkeit nur noch sehr vorsichtig zu verwenden, wenn Laien zuhören. Das Problem ist folgendes: Bei einem unbekannten und veränderlichen Spaltprodukte-Cocktail, wie er hier zweifellos vorliegt, wird entweder eine Gesamtdosis “mit allem” bestimmt oder nuklid-spezifisch gemessen. Bei der Nuklidbestimmung hat niemand den Nerv, sich für jedes einzelne der vielen Isotope zu überlegen, wieviel davon (und von den tw. wieder radioaktiven Folgeprodukten) wohl mit welchem Faktor in relevanten Mengen wohin im Menschen gelangen könnte, um danach über die Energie des Zerfalls eine Gesamtgefährung auf zu integrieren.
    Statt dessen bestimmt man vordringlich die Aktivität der sogenannten Leitisotope (I131,Cs134,Cs137), die zum einen eine relative Aussage erlauben, ob es schlimmer oder besser wird, zum anderen mit etwas Erfahrung (die nur Strahlenschutzprofis haben) Abschätzungen der Gesamtbelastung erlauben. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Dosiskonversionsfaktor Suchwort “Modell”
    Wer sich schon mal gewundert hat, dass Lebensmittelgrenzwerte in Becquerel/kg und nicht in mSv/kg daher kommen, darf sich jetzt gruseln; die o.g. Profis wünschen sich vom Gesetzgeber x Bq Sr90/l Milch, y Bq Cs134+137/kg Fleisch, z Bq/m2 Aerosole für Blattsalat, kriegen aber auch in reichen Industrienationen nicht das Geld (und vor allem kein trainiertes Personal), um in kerntechnischen Notfällen adäquat, d.h.schnell, flächendeckend und Belastungspfad-spezifisch zu messen.

    @Ham 845 @all: Selbst wenn man sich beschränkt auf äußerliche Strahlenquellen, wo der http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungswichtungsfaktor klar definiert ist, besteht ein praktisches Messproblem, bei der Bestimmung der Ortsdosis: Nuklidspezifische Messung erfordert eigentlich einen sog. in-situ Germanium-Detektor, der erstmal mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden muss (kriegt man in Japan derzeit nur mit Beziehungen geliefert) und ab 30 k€ aufwärts kostet. Die in großer Zahl vorhandenen “mit allem” Messgeräte zeigen jedoch mehr oder weniger starke Energie-Abhängigkeiten, so dass ein unbekannter Spaltproduktecocktail so in µSv/h umgerechnet wird, als würde jeder Tick von Cs137 stammen. Wenn also Greenpeace mit Kontaminationsmonitoren, die Bq/qm messen (und umschaltbare Strahlengewichtungsfaktoren zur Sv-Anzeige haben), so etwa in Kniehöhe oder tiefer die Belastung misst, wundert es nicht, wenn was sehr anderes rauskommt als an den Tepco-Messpunkten, wo sicher andere Geräte in anderer Höhe im Einsatz sind.

    Für reine Gammastrahlung und Geiger-Müller-Zählrohre kriegt man das in den Griff, indem man die recht krumme Empfindlichkeit-Energien-Kurve gerade klopft durch Umwickeln mit speziellen Metallfolien, die das Rohr gezielt dort unempfindlicher machen, wo es von sich aus zeigefreudiger ist.

    @Chefin842
    Nachdem man in Deutschland mit derart Energie-kompensierten GM-Rohren jahrelang echte Ortsdosisleistungen “mit allem, nach Heftigkeit gewichtet” gemessen hat, kam 2001 eine Richtlinie zur weltweiten Harmonisierung, nach der Ortsdosen nicht als Energie-, sondern als “Umgebungs-Äquivalentdosisleistung” zu messen sind, also “mit allem, etwas mehr nach Wirkung gewichtet” Hierzu mehr in dem von mir schon in 510 zitierten Messtechnik Tagungsband http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_fachgespraech-teild.pdf Ab Seite 90 sind hier die mit der “…Umstellung auf die neue Ortsdosismessgröße” verbundenen Probleme beschrieben. Fazit: Alle 5000 Rohre im deutschen IMIS-Messnetz müssen Zug um Zug ausgewechselt werden, was bei 140 Umbauten/Jahr länger dauert als bis zum Ende der Übergangsfrist in 8/2011, ab der weltweit eigentlich nur noch “A-kompensiert” gemessen werden darf. Wir sind also trotz erheblicher Standardisierungsbemühungen um vergleichare Werte http://intamap.geo.uu.nl/~edzer/Review_2008/Presentations/Stoehlker_etal%202008_Bergen_Paper.pdf auch in Deutschland dem “Dschungel unterschiedlicher Messmethoden” ausgesetzt. Was da wohl in Japan für Sensoren laufen und welchen Cocktail die wohl gerade sehen ?

    @Silene832: In dem Tagungsband findest Du ab Seite 119 einiges zum professionellen Messen im Gewässer. Das Thema Kernstrahlungsmesstechnik ist echt komplex. Ich stimme Dir zu, dass die Probennahme entscheidend ist für die Aussagekraft des Messergebnisses. Die Fachleute tagen seit den 60er Jahren regelmäßig http://www.bmu.de/strahlenschutz/downloads/doc/37726.php (allerdings seit Röttgen nicht mehr – @DummerJurist: microRöttgen/h ist kein Maß für den Fortschritt beim Atomausstieg, sondern ein Schreibfehler auf einem sehr antiken Messgerät, dass man auf Ebay keinesfalls mehr kaufen sollte).
    @Silene841,843: Wenn irgendwo ein GM-Messpunkt Gy statt Sv rauswirft, handelt es sich wahrscheinlich um eine E-kompensierte Messung, die nur “mit Toleranz” mit A-kompensierten vergleichbar ist und weiche Gammastrahler systematisch unterschätzt. Da wäre es ohne Kenntnis des gemessenen Radionuklids nicht korrekt, Gy stur in Sv umzurechnen, aber aus Japan gibt es meist keine Info zum benutzten Messgerät.
    Zu Messungen, die auch noch Alpha und Beta mit (allem) messen, äußere ich mich jetzt genau so wenig wie dazu, ab welchem mSv/h Wert aus einer nicht näher beschriebenen Messung ich aufhöre, mir Sorgen zu manchen ;-)

    Liebe Leute, ich weiss, das war zu lang, aber ich hoffe trotzdem, dass ich hinreichend kompakt begründet habe, warum es mich nicht wundert, wenn aus allen Ecken immer mehr tw. widersprüchliche Werte purzeln und warum es mich schaudert, wenn gegenüber Laien in netten Gefährdungstabellen Neutronen-Sv bei Flugreisen, Röntgen-Sv in der Klinik, Alpha-Sv im Zigarettenrauch und Beta-Sv in der Milch verarschaulicht wird. Da schlaf ich besser im BED http://bit.ly/e1IGAS

  34. Lars sagt:
    #835

    @Mechthild Danke für den ausführlichen Kommentar. Das bestärkt mich in meiner Einschätzung, dass die ganze Messtechnik für Strahlung/Radioaktivität zum einen sehr komplex ist und zum anderen auch (für den interessierten Laien) nicht mehr so einfach nachzuvollziehen ist.
    Zwei Fragen stellen sich mir in dem Zusammenhang: Wäre es für Messungen im Katastrophenfall nicht einfacher und besser, nur die Zerfälle pro Sekunde (also in Bq) zu messen, damit alle mit dem gleichen Standard arbeiten? Wenn ich deinen Beitrag richtig verstanden habe, so gibt es eine starke Bandbreite an möglichen Messverfahren (haben wir ja auch schon in Bezug auf die Messtechnik bei Flüssigkeiten gesehen) und scheinbar auch die wildesten Umrechnungen zwischen den einzelnen Einheiten. Wenn jetzt unter dem Stress einer atomaren Katastrophe komplexe Messungen durchgeführt werden müssen, halte ich das für eine zusätzliche Fehlerquelle.
    BTW: Weiß eigentlich jemand, wie genau die Einteilung von Sievert vorgenommen wurde? Sievert soll ja die Wirkung der verschiedenen Strahlungsarten gewichten und hängt somit direkt mit der Auswirkung der Strahlung auf den menschlichen Körper zusammen. Wenn jetzt aber 1 Sv/h schon eine gesundheitlich ziemlich bedenkliche Dosis ist und der “Regelfall” eher im µSv Bereich liegt, hätte ich als Standardisierungsgremium eher das heutige 1 µSv zur Standardeinheit (also =1 Sv) erklärt. Oder war dieses Absicht um im Katastrophengebiet nicht sofort in den Bereich von Kilo- oder Megasievert zu kommen?

  35. Silene sagt:
    #836

    @Mechthild 854
    Vielen Dank für den gehaltvollen Beitrag und die vielen Links, die ich mir noch in aller Ruhe zu Gemüte führen werde.

  36. chefin sagt:
    #837

    @Lars
    Ich glaube, wenn ich Mechthilde richtig verstanden habe würde ein einfaches messen von Zerfall die Gefährlichkeit der einzelnen Spaltprodukte aussen vor lassen. Und es gibt eben Zerfallsprodukte die relativ Harmlos für den Menschen sind und welche die sehr gefährlich. 100.000.000 Zerfälle von einem Stoff, der nach dem Zerfall stabil ist ist was anderes als 100.000.000 Zerfälle von einem Produkte das danach noch zig mal weiter zerfällt bis endlich ein stabiles Endprodukt rauskommt.

    Zählen würde ich aber beide Male 100.000.000…wenn man den Momentanwert nimmt. Erst durch Bewerten des Ganzen kommt man zu Ergebnissen für die Langzeitgefährlichkeit.

  37. Lars sagt:
    #838

    @chefin Sievert sagt aber doch gar nichts über die Langzeitgefährlichkeit sondern nur etwas über die aktuelle Strahlungswerte aus, indem die einzelnen Strahlungsarten auf Basis ihrer Schadwirkung gewichtet werden (Alpha-Strahlung ist z.B. relativ “harmlos”, da es, sofern es nicht im Körper ist, bereits durch Kleidung und Haut blockiert wird, während man für Gamma-Strahlung IIRC dicke Betonmauern braucht).
    Das Problem scheint mir halt zu sein, dass die Sievert-Messungen sehr ungenau sein können (so habe ich zumindest den Beitrag von Mechthild verstanden)

  38. ham sagt:
    #839

    @Lars #858: Leider ist das ganze noch viel komplexer. Deshalb gibt es sehr verschiedene Arten der Mittelung, um zu versuchen die Gefährlichkeit in nur einem Meßwert bzw. einer Angabe zu beschreiben (BEACHTUNG: Mittelung!). Darin liegt die wikliche Schwierigkeit der Beurteilung. Wenn man “exakt” Messen wollte, müsste man alle Strahlungen der einzelnen Isotope einzeln in entsprechenden Geräten messen, dann mit den rechtlichen und/oder physikalischen Gewichtungsfaktoren umrechnen (Über die kann man wieder streiten!). Der Aufwand ist für eine einzelne Probe gigantisch und wird schon durch die unterschiedlichen Halbwertzeiten mit Fehlern behaftet. Und wie unter #384 schon erwähnt kosten diese Geräte wirklich ein wenig (#854: 30000 €, aber das geht bis zu oder über 600000 € pro Meßgerät). Davon gibt es nicht an jeder Ecke welche. Deshalb hat man sich auf bestimmte Isotope oder Mittelungen mehr oder weniger “geeinigt”. Aber das macht vor allem die Vergleichbarkeit mit älteren Meßgeräten oder Standarts entsprechen schwierig.

  39. DummerJurist sagt:
    #840

    Die Lage entspannt sich:

    Da hat jemand etwas Falsches gegessen:

    http://www.stern.de/news2/aktuell/fukushima-arbeiter-muss-ins-krankenhaus-1673178.html

    DJ.

  40. ham sagt:
    #841

    @DummerJurist #860: Nicht wirklich neu, aber in den deutschen Medien halt wie üblich recht verspätet. Was die Ursache war ist noch nicht bekannt, aber schaue mal in http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/11041004-e.html da werden selbst Diagnosen der bisher Verletzten genannt.

  41. DummerJurist sagt:
    #842

    Was ist mit dem Stickstoff.

    Hilft,s

    Schadet,s

    Informationsfluss in den Medien gleich Null.

    Ihr hattet ein Schaubild, dass nicht glücklich machte, was ist daraus geworden?

    Dank für irendeine Info

    Dj

  42. ham sagt:
    #843

    @DummerJurist #862: Leider wenige Info’s. Nach Einspeisung ist irgendwo die Strahlung gestiegen, der Druck erwartungsgemäß auch. Warum die Strahlung gestiegen ist, kann ich nicht beurteilen. Ziel: Wasserstoffgehalt der gasförmigen Stoffe in Druckbehälter und Containment unter den Explosionsgrenzen zu halten. Ich kann keine Beurteilung der Gaszusammensetzung dort treffen (keine Daten) in Luft ist ab 4% bis ca. 75% kritisch (eigene berufliche Erfahrungen mit dem Zeug). Da “geht die Muffe”, das aus dem Meerwasser oder evtl. aus freigesetztem Sauerstoff aus der Zirkoloy-Oxidation entstehender Sauerstoff in Ex-Grenzen führen kann.

  43. DummerJurist sagt:
    #844

    Erst einmal Danke,

    dass Ihr auf meine laienhaften Anfragen überhaupt antwortet.

    Das ist so nett.

    Trotzdem, warum ärgert sich hier niemand über die Weltöffentlichkeit?

    Ihr habt so tolle Modelle und werdet ignoriert. Das kann nicht richtig sein!

    DJ

  44. ham sagt:
    #845

    @DummerJurist #864: Wie kommst zu dem Schluß, dass sich keiner hier über die Weltöffentlichket ärgert? Aber das ist hier halt off und von den meisten akzeptiert, bzw. z.T. moderiert. Wir haben hier nicht wirklich Modelle entwickelt (ich wüsste nicht welche). Wir versuchen hier uns gegenseitig mit Info’s zu versorgen. Die politischen Einstellungen sind halt hier off. Das heisst natürlich nicht, dass ich die nicht habe. Aber das ist Thema woanders!

  45. Mechthild sagt:
    #846

    @Lars855: Hinter der Wahl der Radioaktivitäts-Einheiten steckt definitiv keine Verschwörung oder sonstige Willkür. Im Gegensatz zu den früher historisch gewachsenen Einheiten Röntgen, erg, Rad, Rem und Curie steckt in den jetzt benutzten Einheiten (das 1970 in Deutschland eingeführte SI-) System. http://de.wikipedia.org/wiki/Internationales_Einheitensystem

    1 Gray ist schlicht 1 Joule/1 Kilogramm und das Joule ist ebenso direkt abgeleitet von den SI-Basiseinheiten als 1 m^2*kg/sec^2 (ein Joule ist auch ein Newtonmeter oder eine Wattsekunde, alles Einheiten aus dem SI-Zoo). Nicht dass es immer anschaulich wäre, ist aber ohne krumme Umrechnungsfaktoren umzurechnen. Dass ein Gray = ein Quadratmeter pro Quadratsekunde ist, leuchtet wohl nur PhysikerInnen ein, während ein Becquerel als 1 pro Sekunde auch für Laien einfach zu kapieren ist (ein Zerfall pro Sekunde). Das spricht für die Becquerels.

    Ich wurde in der Schule noch gepestet mit dem Umrechnen zum damals neuen SI-System. Bis heute gehalten hat sich statt Joule zum Beispiel die Kalorie, mit der sich frau von Welt ab und zu auseinandersetzt (wer kennt noch die 1000 Kalorien/Tag Diät? – Grob gerechnet eine 160 J/Std. Diät, das macht bei 80 kg Lebendgewicht energetisch eine 2 Gray/Std Diät – und dabei wird mann nicht satt :-)
    Die durch Radioaktivität abgeladene Energiedosis tritt also darum als nano, micro und milli in unser Leben, weil wir biologischen Wesen schon auf sehr wenig Strahlungsenergie empfindlich reagieren, verglichen mit dem Stoffwechsel.

    Dass das Sievert ebenso ins SI-System gepresst wurde als 1Sv=1Gy bei (von außen einwirkender) elektromagnetischer Strahlung, ist diesem Vereinheitlichungsgedanken geschuldet und dem Umstand, dass für Radioaktivität irgendwie die Physiker zuständig waren. Als Kritik könnte man jetzt den Satz geltend machen, der in dem obigen Wikipedia-Link unter dem Suchwort “sozial” auftaucht. Wer behauptet, Sv sei eine physikalische Einheit, der möge mir doch erklären, wie es kommt, dass für inkorporierte Quellen plötzlich diese in #854 verlinkten, per Verordnung festgesetzten krummen und sehr nuklidspezifischen Dosiskonversionsfaktoren auftauchen, die eine SI-Einheit Bq in eine andere SI Einheit Sv umrechnen.

    Becquerels sind dagegen in der Tat praxisnäher, aber halt auch kein Maß für die Gefährdung und als Einheit eher klein geraten. Z.B. darf ein deutsches Kernkraftwerk pro Jahr etwa 1 Peta-Bequerel, das ist eine Milliarde mal eine Million Bq an radioaktiven Edelgasen in die Luft blasen – da steht man staunend vor diesem “Normalbetrieb” und fragt sich, warum das nicht schädlich für uns sein soll, während ein paar eingeatmete Becquerel Jod131 schon kräftig reinhauen.

    @Ham859: Ja genau, es klemmt schon an der Vergleichbarkeit beim Messen und da hilft nur, sich immer klar zu machen, welchen +- Fehler man dabei mitschleppt.

    Ich sehe allerdings bei der Sv-Frage neben messtechnischen Problemen auch schon im Ansatz, Gefährlichkeit messen zu wollen, eine gewisse Hybris mitschwingen (ähnlich wie bei der Risikoermittlung über Wahrscheinlichkeitsrechnungen). Es ist die für den Menschen kaum überblickbare interdisziplinäre Komplexität der Natur, die da zuschlägt. Hier geht es nicht nur um Physik (Zerfallsketten Strahlungsarten, Energieübertragung), sondern auch Chemie (radioaktive Isotope verhalten sich bis zum Zerfall gleich wie nicht radioaktive, Ähnlichkeiten im Periodensystem, molekulare Transportwege, Anreicherung und Verdünnung) und Biologie (Mutation,Reparaturmechanismen, Nahrungskette), Medizin(Krebsentstehung,Epidemiologie) und Mathematik (Unmöglichkeit, den Tod durch Niedrigstrahlung nach Jahrzehnten statistisch signifikant auf seine Ursache zurück zu führen) sowie Hausfrauenlogik (Hygiene, das Pu auf meiner Hand – darf nicht in die Nase, in den Mund, wie wohin damit?). Bitte nicht falsch verstehen, ich habe auch mal ein Physik-Diplom erworben, halte aber unserere Zunft in Sachen Gefährdungsmanagement für überfordert.

  46. Ulrike sagt:
    #847

    Kleine Einmischung in Euren großartigen Blog als Seglerin:
    @dirk 851: Ich bin sicher, man sieht die Gischt. Typisch im Verhalten und die Höhe passt proportional zur Höhe und Länge der Wellen. Ich bin im übrigen entsetzt über den Leichtsinn, mit dem dieses AKW an die Küste gebaut wurde. Im Layout der Anlage sind eine Reihe von Fehlern gemacht worden, die jeder Yachthafenerbauer als potentiell verhängnisvoll vermeiden würde.

  47. Silene sagt:
    #848

    @Mechthild
    Das Problem mit der Messtechnik und Analytik scheint ja noch komplexer zu sein, als man so denkt. Deshalb frage ich mich langsam, welche Aussage die gängigen Routineuntersuchungen erlauben, speziell bei Lebensmitteln. Wenn man nur zwei, drei Leitisotope misst, fallen dann Anreicherungen “exotischer” Radioisotope wie z.B. Technetium-99 überhaupt auf, selbst wenn sie kritische Werte erreichen? Was ist mit Uran und seinen Spaltprodukten? In sauerstoffhaltigem Wasser sind die gut löslich, man könnte vermuten, dass da einiges vor Fukushima im Meer gelandet ist…

    Falls das jetzt zu off-topic wird, bitte ich um Handzeichen seitens der Moderation.

  48. Silene sagt:
    #849

    Ein sehr anschauliches Experiment: Arnie Gunderson demonstriert, wie Brennstäbe aus Zirkonlegierung unter Einwirkung von Hitze und Wasser oxidieren.
    http://vimeo.com/22209827

  49. Dirk sagt:
    #850

    Ein schweres Nachbeben der Stärke 7,1 hat am Montagnachmittag (Ortszeit) den Nordosten Japans erschüttert. Die Stromversorgung an der Atomruine Fukushima I sei unterbrochen worden, teilte Betreiber Tepco mit. Der Strom für die Pumpen zum Kühlen der Reaktoren 1, 2 und 3 sei ausgefallen. Das Einfüllen von Wasser sei dadurch gestoppt. Man bereite gerade vor, wieder Pumpen der Feuerwehr einzusetzen, sagte ein Sprecher.

  50. Andi sagt:
    #851

    Ich habe gerade die Kommentare des Wochenendes durchgelesen.
    Vielen Dank für die vielen erläuternden Erklärungen, Diskussionen und Links. Wow!

    Beim Durchgehen habe ich ein paar Zitate angepasst! Ihr dürft hier im Kommentarbereich einige HTML-Befehle benutzen. Ein spitz-geklammertes blockquote ist für Zitate zuständig – mit dem entsprechenden /-Tag schließt ihr das Zitat wieder ab.
    Da manche Kommentare von uns aus der Moderationsschleife geholt werden und veröffentlichte wieder zurückgewiesen werden (zu off-topic/ausufernd/angreifend) ändern sich leider die Nummern der Kommentare. Sorry dafür, aber momentan (und in nächster Zeit) gibt’s dafür auch noch keine Lösung :(.

  51. Silene sagt:
    #852

    Neue Rekordwerte im Meerwasser:

    10 km südlich von Fukushima 1 hat TEPCO 1000 Bq/l Iod-131 und jeweils 700 Bq/l Caesium-134 bzw. Caesium-137 festgestellt.
    7 km südlich wurden 980 Bq/l Iod-131, 630 Bq/l Caesium 134 und 610 Bq/l Caesium-137 gemessen.(Stand: 10. April)
    In unmittelbarer Nähe des Kraftwerks stiegen die Werte von 40000 auf 50000 Bq/l Iod-131 bzw. von 25000 auf 65000 Bq/l Caesium-137. (Stand: 7. April)

    Die IAEA meldet, dass die Messwerte an einem Messpunkt 40 km südöstlich des Kraftwerks am 7. April von 18 auf 57 Bq/l angestiegen sind.

    Damit die Zahlen lesbar bleiben, ist TEPCO jetzt übrigens dazu übergegangen, die Einheit kBq/lzu verwenden…

  52. Silene sagt:
    #853

    Ich muss das eben geschriebene relativieren. In der Originalveröffentlichung
    http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/betu11_e/images/110410e3.pdf
    gibt TEPCO nahe des Kraftwerks heute nur 6000-13000 Bq/l Iod-131 an und 4000-10000 Bq/l Caesium.

    Das wäre dann allerdings ein deutlicher Rückgang! Verwirrend…
    (Außerdem verwendet TEPCO nicht wie von mir behauptet die Einheit kBq/l, sondern Bq/cm3. Ich hätte die Angaben der IAEA-Seite besser überprüfen sollen.)

  53. Eng sagt:
    #854

    @Dirk 870: Quelle der Meldung? Ich finde im Moment dazu nichts.

  54. ham sagt:
    #855

    @Eng #874: Zu dem Zeitpunkt waren das Pressemeldungen, inzwischen z.B.: http://www.iaea.org/newscenter/news/tsunamiupdate01.html

  55. Silene sagt:
    #857

    Nach Auswertung von Radioaktivitätsmessungen an 15 Orten außerhalb der 20km-Zone um Fukushima 1 kommt das japanische Wissenschaftsministerium zum Schluss, dass man an einigen Stellen innerhalb von nur zwei Wochen den zulässigen Strahlungsgrenzwert für ein ganzes Jahr überschreitet. In der Stadt Namie lag die Strahlendosis innerhalb von 17 Tagen bei 14480 Mikrosievert, in der Ortschaft Iitate wurden im selben Zeitraum 8440 Mikrosievert erreicht. Der empfohlene Höchstwert liegt bei 1000 Mikrosievert pro Jahr.

    Laut Professor Kiyoshi Shizuma (Hiroshima University) stammt die gemessene Strahlung im wesentlichen von Caesium, das sich am Boden angesammelt hat. Er betont, dass detaillierte Boden- und Luftanalysen benötigt werden, um die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit besser einschätzen zu können.

    http://www3.nhk.or.jp/daily/english/11_35.html

  56. Sam sagt:
    #858

    Hallo Leute.
    Euer Blog scheint bezüglich Fukushima im deutschsprachigen Raum leider die einzige seriöse Informations- und Disskussionsplattform zu sein,
    dafür von mir ein ganz besonders herzliches und kräftiges VIELEN DANK !!!

    Greenpeace hat heute neue Messdaten veröffentlich:

    http://maps.google.com/maps/ms?ie=UTF8&hl=en&t=h&msa=0&msid=216097317933419817421.00049f79dd8efb50bf317&ll=37.62946,140.581055&spn=0.761327,1.647949&z=9&source=embed

    Quelle: http://www.greenpeace.de/themen/atomkraft/nachrichten/artikel/60_kilometer_von_fukushima_daiichi_caesium_in_bodenproben/

  57. Jorinde sagt:
    #859

    Hallo,

    vielen Dank für Eure informativen Links und Darstellungen!

    Trotz eifrigen Wühlens durch die Kommentare nix gefunden zu:

    Es wird ja momentan jede Menge H2O in die Reaktordruckbehälter eingeleitet, um zu kühlen. Aber wo geht das Wasser denn hin? Wenn alles verdampft, müsste doch von allen 3 Blöcken Rauch aufsteigen. Wenn es irgendwo austritt – wo fängt man es auf? Da müsste doch schon mehr unter Wasser stehen als nur die Turbinengebäude?

    Danke für Antworten an eine ratlose Pharmazeutin…

  58. H.D. sagt:
    #860

    leider kein messfehler ! #800 ich habs gehofft aber nicht geglaubt

    http://english.kyodonews.jp/news/2011/04/84721.html

  59. Dirk sagt:
    #861

    @Jorinde
    Zumindest sieht man bei Block 2-4 Rauch aufsteigen. Bei dem heutigen Video von B3 war es eine ganze Menge und zwar nicht nur aus dem Bereich des Abklingbeckens.
    Inwieweit der Kühlkreislauf funktioniert.. wer weiss das schon.
    Das Wasser was reingepumpt wird ist nur ein sehr geringer Teil was im Normalfall zirkuliert.

  60. Silene sagt:
    #862

    @H.D.
    Danke für den Link. Sieht so aus, als würde man den Ernst der Lage endlich anerkennen. Nun sollte man die Konsequenzen ziehen und weiträumig evakuieren, bevor es bei Reaktorblock #1 zur nächsten Freisetzung kommt.

  61. Silene sagt:
    #863

    @Dirk
    Der CalTec-Link ist extrem informativ. Danke!
    http://www.galcit.caltech.edu/~jeshep/fukushima/ShepherdFukushima9April2011.pdf

  62. H.D. sagt:
    #864

    #882 ich glaube sie wissen was sie tun leider.

    ist maybe O.T. da (leider) demografisch.

    über die evakuierung mach ich mir schon seit wochen gedanken.

    war das alles ? ja / nein

    wenn ja > dann evakuieren

    …..

    wenn nein > können alle pot. betroffenen evakuiert werden ? ja / nein

    —wenn ja > dann evakuieren

    —wenn nein (– windrichtung)

    ————————————————–

    — müsssen wir abwarten und bereit sein, um an den betroffensten stellen, mit den noch vorhandenen mitteln helfen zu können.

    ————————————-
    eine andere wahl hat der krisenstab in der aktuellen lage kaum.
    und das ist vermutlich eine internationale einschätzung.

  63. H.H.Herzog sagt:
    #865

    Nach 30 Tagen intensivster Anstrengungen zur Restauration einer geschlossenen Notkühlung…

    >Japan may raise nuke accident severity level to highest 7 from 5
    TOKYO, April 12, Kyodo</

    http://english.kyodonews.jp/news/2011/04/84721.html

  64. H.D. sagt:
    #866

    H.H.Herzog schaumal #880

  65. H.H.Herzog sagt:
    #867

    @H.D. (#886)

    Dein Verweis auf #880 (Block 1) hat mich “verleitet”, den link zu übergehen.
    Tut mir leid!

  66. Silene sagt:
    #868

    Die IAEA schreibt:

    NISA estimates that the amount of radioactive material released to the atmosphere is approximately 10 percent of the 1986 Chernobyl accident, which is the only other nuclear accident to have been rated a Level 7 event.

    Man beachte, dass hier nur von der *atmosphärischen* Kontamination die Rede ist! Was die Gesamtmenge an freigesetzten Radioisotopen angeht, dürfte Fukushima inzwischen nah an Tschernobyl heran kommen.

  67. Henri sagt:
    #869

    Die aktuelle Bestandesaufnahme (wie viel Radioaktivität im Vergleich zu Tschernobyl bislang freigesetzt wurde) ist durchaus erwähnenswert.

    Weiter wäre es interessant zu wissen, wie die gegenwärtige Kontamination aussieht. Wird weiterhin “im grossen Stil” Radioaktives Material in die Umgebung (Luft, Wasser, Boden) abgegeben oder ist das dank den Anstrengungen deutlich zurück gegangen?

    Falls immer noch nennenswert radioaktive Isotope freigesetzt werden – wie lange wird das noch geschehen, welche Gesamtbelastung ist zu erwarten?

  68. Eng sagt:
    #870

    @Henri 889: das aktuelle Diagramm der Dosisleistungen in Fukushima. Danach soll seit Tagen alles rückläufig sein.
    http://fukushima.grs.de/sites/default/files/Messwerte%20ODL%20Fukushima%20Daiichi_Gesamt_RELEASE_110408-1200.pdf

  69. Eng sagt:
    #871

    Zusammenfassung der Lage in Fukushima durch GRS (in deutsch):
    http://fukushima.grs.de/sites/default/files/GRS%20Stand%2020110408-1300%20%282%29_0.pdf

  70. ungeBILDed sagt:
    #872

    zu 869:

    Kann jemand sagen wie warm (°C9) Arnie G. sein Stück Brennstabmantel per Gasflamme in dem Video hat machen lassen?

    Und worauf sich seine Aussage stürzt, dass die Brennstäbe in F. 12 Stunden lang so warm gewesen wären?

  71. H.H.Herzog sagt:
    #873

    @ungeBILDed (#892)

    …Frag Ihn!

    http://www.fairewinds.com/content/contact-us

  72. Mechthild sagt:
    #874

    @all 876,883: Prof. Sheperd, einst Unfall-Gutachter beim TMI-Unfall bringt für mich neue Informationen. Es ist ein erster Versuch einer Unfallanalyse und er hat, ähnlich wie Arnie G., ein pädagogisches Händchen, denn das Dokument basiert auf einer Vorlesung, die auch als Video hier zu finden ist http://www.galcit.caltech.edu/~jeshep/fukushima/ Trotzdem geht es etwas hin und her, so dass ich hier Erwähnenswertes kommentieren will:

    Die Atommüll-Zusammensetzung

    Spaltproduktecocktail und “erbrütete” Transurane #22, seine Aufteilung nach Flüchtigkeit #127 und die langfristige Wärmeabgabe #85

    @Silene868: Unter dem Doppelhöcker #23, das sind alles Uran-Spaltprodukte.
    Man haut den U-Kern mit einem langsamen Neutron auseinander, und obwohl dabei mehrere schnelle Neutronen freiwerden, können die beiden Bruchstücke den für ihre Größe nun zu hohen Neutronengehalt nicht halten und schütteln ihn als beta-Strahlung ab. Der Kern, in dem sich das Neutron dabei in ein Proton (und damit der Kern in ein anderes chemisches Element) verwandelt hat, ist meistens nach dieser Erhöhung der Kernladung innerlich noch etwas durcheinander und kommt unter Abgabe von Gammastrahlung zur Ruhe, um sich (je nach HW-Zeit früher oder später) erneut über die Haltbarkeit seines Neutronengehalts klar zu werden. Neben den Spaltprodukten entstehen aber aus Uran auch schwerere Kerne (die Aktiniden) durch wiederholten Einfang eines rumschwirrenden Neutrons (im Wesentlichen Plutonium, Neptunium und Americum)

    Auf#85 stellt er dar, wie die Aktiniden zur Abklinghitze beitragen, und das langfristig! An dem Plateau in der (logarithmischen!) Darstellung sieht man den Buckel, warum der Müll erst nach einem Jahr im Nasslager in trockene Transportbehälter gefüllt werden kann. Man kann auch erkennen, warum zu Beginn von Wissenschaftsjournalisten kolportiert wurde, dass man das schlimmste überstanden habe, wenn es gelänge, die Kühlung 10 Tage lang aufrecht zu erhalten.
    #85 listet die Belegung aller 4 Abklingbecken und #138 listet das gesamte Müllinventar am Beispiel von Block2

    Auf #127 wird neben der Begründung, warum I313 und Cs137 als Leitisotope
    gelten (leichtflüchtig, harte Strahlung) eine bemerkenswerte Aussage gemacht. Neben Xenon133 nennt Sheperd auch das Edelgas Krypton85 (mit 10 Jahre HWZ das langlebigste Edelgas aus AKWs) als besonders relevant, ein Thema, das von Nuklearindustrie mit aller Kraft heruntergespielt wird (zu Xenon habe ich ja schon was geschrieben). Dieses Isotop, das nur in Wiederaufarbeitungsanlagen und bei schweren Kernunfällen in großem Umfang herauskommt (KernWaffen sind hier schon fast zu vernachlässigen), gilt als einer der effektivsten Klimakiller überhaupt!
    Heute redet man statt Ozonloch nur noch von CO2 und Atomtechnik gilt als klimafreundlich, weil der “Carbon Footprint” nur aus dem Bau und der Brennelementeherstellung berechnet wird. Leider habe ich die Originalartikel von Sternglass und Kollert auf die Schnelle nicht gefunden, nur das http://is.gd/uE8nCL Es gab schon nach dem TMI-Unfall Debatten über Edelgase http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-13516224.html, http://www.strahlentelex.de/Umweltradioaktivitaet.htm#Krypton aber seit 1995 keine weiteren Untersuchungen mehr. Wer sich für die Edelgase interessiert, kann hier reinschauen http://bibliothek.fzk.de/zb/kfk-berichte/KFK2035.pdf
    Die Welt wartet noch darauf, dass jemand ausrechnet, wieviel Millionen Tonnen CO2-Äquivalent unser Klima abkriegt durch Brennstäbe, die geöffnet werden, bevor das Kr-85 darin zerfallen ist.

    Notkühlsysteme

    Ab #25 stehen die Leistungsanforderungen und Bezeichnungen für die diversen Systeme. #31 das SLCS flutet den Reaktor mit Bor um die o.g. freien Neutronen einzufangen. Gleich zu Beginn des Unfalls kam ja die Meldung, man würde mit Borsäure versetztes Wasser reinpumpen (seltsam,so schnell, wo doch die Steuerstäbe den Reaktor sicher abgeschaltet haben…damals dachte ich, “die Japaner sind aber 200%ig”) Klappt die Borinjektion denn jetzt, wo doch wieder Strom da ist und von unbeabsichtigter Kritikalität (d.h. dem partiellen Neustart der Kernspaltung) die Rede ist ? Auf #112 steht, dass man jetzt das SLCS dringend bräuchte.

    Sehr interessant auf #46: Offenbar hat Block 1 ein anderes (ECIC) Notkühlsystem. In dem Areva-Dokument wird nur das RCIC der Blöcke 2 und 3 gezeigt. Beim ECIC fließt der Reaktordampf durch das Kühlbecken, was außerhalb des Containments liegt und einfach weggekocht wird. Jede Undichtigkeit in diesem Bereich ist ein direkter Zugang des Reaktorkerns ins Dachgeschoß, wenn das entsprechende Ventil nicht mehr schließen lassen sollte

    Auf #53 wird die Druckentlastung mit “path unclear” angegeben. Es handelt sich offenbar nicht um ein Wallmann-Ventil, das 1987 in Deutschland zu Nachrüstung aller AKWs empfohlen wurde. Ich frage sich auch, warum der Wasserstoff nicht gleich aus dem Gebäude geblasen wurde, anstatt in die Halle.

    Auf #117,#119 und #120 kommen wesentliche Ausagen zum Risiko bei Druckentlastungen. Hier hat der Autor besondere Expertise, da er sich am Caltech selbst mit Schockwellen-Ausbreitung befasst (#64). Der Unterschied zwischen Wasserstoff-Detonation und Deflagration wird dargestellt. Dass die Sicherstellung einer Deflagration ein bedeutender Aspekt bei der Unfallfolgenabschätzung ist (Töpferkerzen) zeigt sich an der Erkenntnis des Knall-Spezialisten, dass Block 1 ist nicht detoniert, sondern deflagriert ist (#68), während es in Block 3 zu einer Detonation kam, die nicht nur die Umgebung, sondern auch das innere stärker beschädigt hat(#74). Sheperd bezeichnet es als “im Design vorgesehen”, dass in Block 1 die Seitenwände rausgeflogen sind. Ob es allerdings beabsichtigt war,dass nach dieser angeblich harmlosen Deflagration nun das ganze Dach auf dem Abklingbecken liegt und gegen Beregnung schützt, wage ich zu bezweifeln.

    Das von Areva dargestellte Leck im Torus bezeichnet er als “pure speculation”
    und bietet auch den Durchbruch des Kerns durch den Druckbehälter als mögliche Ursache für die Explosion in Block 2 an (#76f) Mir war bisher nicht klar, dass die Vorgänge in Block 2 und 4 zeitlich so dicht beieinander lagen und möglicherweise gemeinsame Ursachen haben (???)

    Zum Schluss möchte ich noch auf #125 hinweisen. Es ist trotz vieler pulizierter Messungen selten, dass man mal eine logarithmische Darstellung des Dosis-Verlaufs sieht. Eigentlich ist das üblich, weil man dann die exponentiellen Abklingzeiten als Geraden sieht, deren Gefälle man leicht in Halbwertszeiten umrechnen kann(die Schultern nach den Peaks im rechten Teil sind tw.gerade, tw. nicht). Auf den Diagrammen der GRS und der Mext (#126) mit linearer Y-Achse sieht Laie dafür besser, wie sehr die Strahlung gegenüber dem bisherigen Maximum schon zurückgegangen ist ;-)

  73. Jorinde sagt:
    #875

    @Mechthild
    SUPER – vielen Dank!! toller Link, gute Erläuterungen!

  74. Silene sagt:
    #876

    @Mechthild
    Deine Kommentare sind wieder mal sehr hilfreich. Bei derart “wuchtigen” Quellen wie der Shepherd-Präsentation kann man eine Interpretationshilfe gut gebrauchen.

    Durch die Erwähnung von Dr. EJ Sternglass bin ich auf eine sehr interessante Publikationsliste gestoßen, die auch einige lesbare Texte enthält:
    http://www.radiation.org/reading/ejsternglasspubs.html

  75. Dirk sagt:
    #877

    Die aktullen Plots.
    Ich finde manche Daten sehr merkwürdig..
    http://www.ic.unicamp.br/~stolfi/EXPORT/projects/fukushima/plots/cur/Main.html

  76. Silene sagt:
    #878

    @Dirk
    Die Wasserinjektion liegt nicht mal mehr bei 100 l/min, der Druck im Kern steigt kontinuierlich, aber die Temperatur im Kern bleibt angeblich bei 100 °C. Wie kann das sein?

  77. Silene sagt:
    #879

    Mein Kommentar bezog sich auf die Daten von Reaktorblock 1, hätte ich wohl besser dazu schreiben sollen.

  78. Dirk sagt:
    #880

    tja, gute Frage. Und nicht nur die Daten: (99999 bedeutet keine Daten vorhanden)
    Note: unit is CENTIsievert per hour.
    # date ! time ! hour ! Cdryw ! Csupc ! SRC !
    2011-04-07 | 06:00 | 654.0 | 3080 | 1290 | N78 |
    2011-04-07 | 12:00 | 660.0 | 3170 | 1290 | N79 |
    2011-04-08 | 00:00 | 672.0 | 10000 | 1270 | N80 |
    2011-04-08 | 13:00 | 685.0 | 6830 | 1220 | N81 |
    2011-04-09 | 00:00 | 696.0 | 99999 | 1220 | N82 |
    2011-04-09 | 12:00 | 708.0 | 99999 | 1190 | N83 |
    2011-04-10 | 06:00 | 726.0 | 99999 | 1160 | N84 |
    2011-04-10 | 10:00 | 730.0 | 99999 | 1150 | N85 |
    2011-04-11 | 00:00 | 744.0 | 99999 | 1120 | N86 |
    2011-04-11 | 12:00 | 756.0 | 99999 | 1110 | N87 |
    2011-04-12 | 06:00 | 774.0 | 99999 | 1080 | N88 |
    2011-04-12 | 06:00 | 774.0 | 99999 | 1080 | N89 |

  79. Roland sagt:
    #881

    @Dirk Auch die Reaktoren 2 und 3 schauen merkwürdig aus. Alle beiden verdampfen bei Atmosphärendruck Wasser, es werden max. 100 l/min zugespeist, aber die Temperatur an den Anschlüssen ändert sich nicht. Auch der Wasserstand bleibt trotz Einspeisung konstant. Vielleicht dampft doch schon alles in weißen Schwaden wie auf dem Video ab. Hier scheint der Kern sein Süppchen zu kochen und die Erklärungen von Arnie Gunderson gewinnen an Bedeutung.
    Warum ist der Wasserstand in allen drei Reaktoren 1,5 bis 2 m unter Norm? Will man sich damit eine größere Oberfläche für die Konvektion schaffen, um die Wärme besser vom Reaktor “absaugen” zu können? Oder hat man Angst vor den nächsten Beben, dass die dynamischen Kräfte im Wasserbad zu groß werden?
    Interessant auch die Entwicklung des Wasserbades im Abklingbecken 4:
    14.03.2011, 19:08 Uhr: 84 °C
    15.03.2011, 19:00 Uhr: 84 °C
    Von 16.03.2011 bis 01.04.2011: keine Daten
    02.04.2011, 07:45 Uhr: 44,0 °C
    03.04.2011, 07:50 Uhr: 42,0 °C
    04.04.2011, 07:20 Uhr: 30,0 °C
    05.04.2011, 07:20 Uhr: 50,0 °C
    ansonsten fand ich bei der GRS keine weiteren Daten – nur weißen Rauch auf dem Video.

  80. Dirk sagt:
    #883

    @Roland bzgl B4
    Ich glaube die Temperaturen sind thermofotografien vom Überfliegen. Das dürften dann keine echten Wassertemperaturen sein.

  81. Roland sagt:
    #884

    @Dirk, hatte ich mir auch früher überlegt und dann wieder verworfen. Normalerweise müsste ja dann die Brennelemente alles “überstrahlen”, denn die sind heißer als das Wasser. Einzige Möglichkeit wäre noch ein Temperatürfühler auf dem Schnorchel der Betonpumpe.

  82. Dirk sagt:
    #885

    ganz unten im dem PDF wird von Thermografie gesprochen.
    Es gibt auch eine Bilder davon im Netz.
    http://www.jaif.or.jp/english/news_images/pdf/ENGNEWS01_1302606192P.pdf

  83. Bernhard sagt:
    #886

    So sollen doe dramatischen Stunden nach dem Erdbeben abgelaufen sein. Man kann sich nur ungläubig die Augen reiben.

    http://www.yomiuri.co.jp/dy/national/T110411004567.htm

    Was ich mir nicht erklären kann, warum die TEPCO-Verantwortlichen das Überdruckventil nicht öffnen wollten.

  84. ham sagt:
    #887

    @Bernhard #906: Schau mal im ersten Link von Mechtild #894 unter Slides die Seite 49 an. Wenn Du des englischen ausreichend mächtig bist, ist die Aussage in dem Video entsprechend!

  85. H.H.Herzog sagt:
    #888

    @Bernhard (# 906)

    Hier geht die Geschichte weiter:

    http://www.yomiuri.co.jp/dy/national/T110412006319.htm

  86. H.H.Herzog sagt:
    #889

    all

    Erster Nachweis von Strontium-90…

    http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110413/k10015274191000.html

    Maschinen-Übersetzung versuchen…

  87. H.H.Herzog sagt:
    #890

    (# 909)

    Jetzt auch Englisch –

    http://www3.nhk.or.jp/daily/english/13_05.html

  88. Silene sagt:
    #891

    @910

    The ministry says the amount found is extremely low and will not have a negative health impact even if a person ingested one kilogram of the contaminated soil.

    Das klingt nur beruhigend, solange man nicht über den Sinngehalt der Aussage nachdenkt. Strontium-90 wird von Pflanzen und vom Menschen aktiv aufgenommen und gebunden. NHK erwähnt das sogar. Wenn man längere Zeit auf kontaminiertem Boden lebt und kontaminiertes Gemüse isst (das wird ja noch immer in Japan verkauft, genau wie die Milch), gelangen die Isotope eben doch in den Körper. Die Risiken für Kinder sind, wie immer, besonders hoch.

  89. Silene sagt:
    #892

    @910
    Erwähnenswert ist auch, dass die Proben bereits am 16-19. März genommen wurden, die Ergebnisse aber erst jetzt präsentiert werden.

  90. Silene sagt:
    #893

    Laut NHK gibt es auch wieder neue Rekordwerte im Meerwasser:
    30km (!) von der Küste entfernt sind die Iod-131-Werte jetzt 2,2-mal so hoch, wie sie im *Auslauf* des Kraftwerks maximal sein dürften. Auch Radiocasium erreicht einen neuen Höchststand.

  91. Bernhard sagt:
    #894

    @ham #907 und H.H.Herzog #908

    Die Folie #49 ist sehr aufschlußreich – damit sind klare und schnelle Reaktionen im Krisenfall garantiert ausgeschlossen. Mich würde interessieren, wie die Entscheidungsabläufe in Deutschland oder Frankreich aussehen.

    Irgendwann wird es eine Unfallanalyse geben – da bin ich gespannt, was dort zum Thema Entscheidungsabläufe geschrieben wird.

  92. Eng sagt:
    #895

    @Bernhard #906: Es ging wohl beim Überdruckventil nicht darum das sie es nicht öffnen wollten, sondern das es Probleme mit dem Öffnen an sich gab. Es konnte nur noch von Hand geöffnet werden und das war wohl erstens nicht so einfach wie wir uns das vorstellen und zweitens soll es dabei noch einen Defekt gegeben haben. Es gab hier im Blog bereits eine entsprechende Nachweis-Quelle, aber die finde ich leider im Moment nicht.

  93. Bernhard sagt:
    #896

    Eng #915

    Das ist jetzt alles spekulativ – auch der von mir verlinkte Artikel. Es gibt hier unterschiedliche Darstellungen, daher bin ich auf einen offiziellen Bericht gespannt. Die Anordnung der japanischen Regierung, das Notfallventil zu öffnen, ist doch irgendwie seltsam. Ich will jetzt aber die Spekulationen nicht weitertreiben.

  94. Matthias sagt:
    #897

    Strahlenwerte in japanischen Städten:
    Tokio geht auf „pre-disaster-level“ zurück, in Fukushima-Stadt lag das Maximum am Dienstag bei 2,1 Mikrosievert (pro Stunde?); in Namie, 30 km nordwestlich der Anlage, wurden um 16:20 Uhr 26,4 Mikrosievert gemessen.

    http://english.kyodonews.jp/news/2011/04/85233.html

  95. Matthias sagt:
    #898

    Ich wundere mich schon über den Zeitpunkt des INES-Upgrades. Von den Reaktoren werden keine wesentlichen Statusänderungen gemeldet, die Messwerte – zumindest an Land – sind eher leicht rückläufig. Entweder geht man davon aus, dass es noch sehr lange so weitergeht, oder man bewertet die Belastung des Meerwassers jetzt doch kritischer, oder es zeichnet sich eine neue größere Freisetzung ab.

    Weiß jemand, wie sich Grundwasser so nahe an der Küste verhält? Liefe kontaminiertes Grundwasser tendenziell ins Meer, oder könnte es auch ins Landesinnere vordringen?

  96. ham sagt:
    #899

    Schaut hier mal rein: http://www3.nhk.or.jp/daily/english/13_03.html Tepco meint bisher sind 1% der vorhandenen Iod-Isotope freigesetzt.

  97. Mechthild sagt:
    #900

    @HH.Herzog909-@911 Danke für den Link:
    Strontium ist schwer flüchtig. Da kommen nach bisheriger Lesart nur die Events in Block2 und 4 in Frage, die zwischen dem 14. und dem 16. statt fanden. Eine Probennahme im Zeitraum 16.-19., 30 km entfernt, ist vorbildlich schnell, zeichnet aber sicher kein repräsentatives Bild. Zur Interpretation braucht es Vergleichswerte zur Sr-90 Last durch Atomwaffen-Fallout und nähere Messwerte aus der Evakuierungszone.

    Die Idee, ein Kilo Erde zu essen, klingt bei gnädiger Interpretation wie ein Übersetzungsfehler. Wer würde schon so viel davon essen wollen… Da sich die frische Sr/Cs Kontamination erstmal in den obersten Schichten aufhält (je nachdem, ob es geregnet hat, mehr oder weniger), kann man mit einem beherzten Spatenstich in die Tiefe wie bei Baumringen in die Vergangenheit schauen (und natürlich mit einem schmalen Bohrkern zu beliebig niedrigen “proKg” Werten kommen).

    Die Anreicherung von Sr-90 geschieht in der Kuh über das Gras (Ziegenmilch hat noch höhere Akkumulation, da die das Gras bis näher an die Wurzeln abfressen). Die hohe radiologische Relevanz ergibt sich aus der hohen biologischen Halbwertszeit (noch so eine para-physikalische Einheit), d.h. wenn es erstmal drin ist, geht es nur sehr langsam wieder raus (Cäsium hat schon nach 100 Tagen den Menschen zur Hälfte wieder verlassen) Die Bauern sollten, so vorhanden, jetzt noch die letzte Silage vom Winter verfüttern und diese Milch dann aber auch verkaufen dürfen, denn die Kinder in den Tsunamigebieten brauchen eine stabile Calcium-Versorgung (oh je, das ist OT)

    @912: 24 Tage von der Probennahme bis zur Veröffentlichung, da muss keine böse Absicht dahinter stecken, es könnte einfach darauf zurückzuführen sein, dass sich das beauftragte Labor an das hochgenaue (etwa 3 Wochen dauernde) Standardverfahren für (das nur Beta-strahlende) Sr90 gehalten hat und keine Notfall-Schnellmethoden kennt. Der derzeitige “State of the Art” ist im von mir schon mehrfach zitierten Tagungsband-AnhangD
    beschrieben durch Arbeiten aus Bremen (#135ff) und Kiel(#144), die beide zur Beta-Messung mit relativ teurem Flüssigszintillator arbeiten. Beim “Ringversuch Babynahrung 2005″ (#167) haben jedoch einige Labors bewiesen, dass sie mit dem 1964 entwickelten Großflächen-Antikoinzidenz-Gaszähler gleich gute Ergebnisse erzielen können. Eine solche “Bleiburg” sollte in jedem japanischen Radionuklid-Labor vorhanden sein.

    Rupprecht Maushart, Guru der deutschen Strahlenmesstechnik, Entwickler des o.g. Großflächenzählers und Autor der inzwischen leider schwer erhältlichen “Bürgerlichen Becquerel Bestimmungsordnung” beschreibt das Messwertchaos nach Tschernobyl so: Zweifellos waren bei einer ganzen Reihe von … Meßstellen … das Gewußt-Wie … für zuverlässige Aktivitätsmessungen vorhanden …doch …durch das unerwartete Ergeignis … hieß es Wegkommen von …eingeübten Messabläufen zu schnellen Ergebnissen mit ungewohnten Nukliden.” Grinsen musste ich an der Stelle, wo er die Leute bedauert, “die sich mit einem Geigerzähler der Schlauchbootklasse in die raue See der Aktivitätsbestimmung hinauswagen”

    @Sam878: Nicht, dass ich die Arbeit von Greenpeace abwerten will, im Gegenteil: Immerhin haben sie ihre Messtechnik und die Namen Ihrer Fachleute veröffentlicht (unten) und zeigen nicht nur eine räumliche Messwertverteilung, sondern auch ein paar (nicht ganz vollständige) Logfiles mit Zeitangaben (unten) Den absoluten Werten würde ich nicht allzusehr trauen (vor allem nicht den Bodenbelastungswerten), habe aber den Eindruck, dass das ganze unter erfahrener Leitung abläuft, so dass die relative Vergleichbarkeit der Messungen durch eine standardisierte Probennahme/Messanordnung gesichert ist.

    Die Schlauchbootklasse segelt hart am Limit ihrer Möglichkeiten, ist dabei aber eine bessere Hilfe für die verunsicherte Bevölkerung als die Profis, die möglicherweise noch eine Weile brauchen, um ähnlich hilfreiche Messaktionen in Marsch zu setzen oder gar eine systematische und zeitnahe Sr90-Aktivitätsbestimmung in der Milch zu organisieren.

    Beim Survey der regierungsnahen AIST am 165km vom Kraftwerk entfernten Standort Tsukuba/Pref.Ibaraki findet man ein Beispiel für die schon öfter hier genannte Gammaspektrometrie mit hpGe(Reinstgermanium)Detektor. Ganz unten steht ein Bild des in einem schweren Bleisafe eingeschlossenen Detektors mit der Thermoskanne für den flüssigen Stickstoff. Damit erreicht man nuklidspezifische Auflösungen, die nicht nur Einzelwerte für einzelne Nuklide erlauben, sondern auch gestatten, den gesamten Untergrund samt natürlichen Radon-Folgeprodukten, Kalium-40 und der eigenen Bleiabschirmung rauszurechnen. Ab dem 15.3. haben sie auf dem Parkplatz eine 1,5 qm PVC Folie ausgebreitet, die regelmäßig mit einem Tuch abgewischt wird, das im Gerät vermessen wurde. Im Vergleich zu den ab dem 18.3. zusätzlich durchgeführten kontinuierlicheren Balkonmessungen fällt trotz der amtlichen Messtechnik eine Dosisdifferenz auf, die zeigt, welchen Einfluss die Umgebung auf das Messergebnis hat. Die Messungen wurden am 8.4. eingestellt, da sich nichts mehr bewegt. Dies deckt sich auch mit den Messungen anderer Institutionen in der Nähe, z.B. die ODL bei der KEK . Die KEK hatte übrigens auch einen Aerosol-Staubsauger(600l/min) in Betrieb, dessen Filter ebenfalls im hpGe vermessen wurden. Die Ergebnissezeigen neben der Wolke vom 15.3., eingetroffen ca. 4 Uhr mit Maximum um 8:40 noch eine erhebliche Änderung der Isotopenverteilung zwischen dem 20. und dem 22.
    Die Front der ersten Wolke korreliert nicht so richtig mit dem Unfallablauf nach Sheperd#75(Ein Spike um 8:15, der um 8:40 schon 165km weiter geflogen ist 8-) ? Für die Änderung der Isotopenverteilung kommt (neben seltsamem Wetter) m.E. nur eines aus Sheperds Liste(#93) in Frage: 21.3.15:55 “Grayish Smoke from Unit3 refuelling area” mit anschließendem Spike i.H.v. 1,75mSv/h
    Passt das zusammen? Oder habe ich da was verpeilt?

    @Ham907: Den Link zu Sheperd´s Slides hatte Dirk876 gefunden, unser Dank gebührt ihm einmal mehr und ich schicke noch ein persönliches “Sorry” dafür mit(@Dirk837), dass ich meine Beiträge nicht kürzer halte.