Kernkraft und Unfälle

1. KERNKRAFTWERKE UND UNFÄLLE 1
1.1. Verbreitung 1
1.2. Funktionsweise 1
1.3. Unfälle 2
1.3.1. Mögliche Unfälle 2
1.3.2. Katastrophen bis jetzt 2

2. TSCHERNOBYL 3
2.1. Ablauf 3
2.2. Folgen 3
2.2.1. Unmittelbare Folgen 3
2.2.2. Die Liquidatoren 4
2.2.3. Auswirkung auf Mensch und Umwelt 4
2.2.4. politische Folgen 5

3. ALTERNATIVEN 5
4. QUELLEN: 5
5. TABELLE 1 : ÄQUIVALENTDOSISWERTE FÜR DAS AUFTRETEN BESTIMMTER FRÜHSCHADENSSYMPTOME NACH GANZKÖRPERBESTRAHLUNG 7

1. Kernkraftwerke und Unfälle

1.1. Verbreitung

- 430 Kernkraftwerke auf Welt
- in 30 Ländern
- 16 in Deutschland
- ca. 23 GW Leistung
- 30% an Strombedarf
- 10% an Energiebedarf

1.2. Funktionsweise

Am Beispiel vom KKW Tschernobyl
- besteht aus Haupthaus mit einem gr. Hauptraum (Reaktorraum)
- einigen Nebenräumen und Schaltzentrale
- im Reaktorraum befindet Lademaschine => ein.- + ausfahren von Regelstäbe
- darunter befindet geschützt von 1700t schwere Beton/Stahlplatte Herz KKW
- besteht aus 1600- 1700 Brennstabbündeln in denen 211 Regelkanäle eingearbeitet sind im massiven Graphitblock
- in Regelkanäle: Zirkulation von Wasser als Kühlmittel und zum Einführen der Aluminiumregelstäbe
- Wasser wird hohen Druck d. Röhren im Graphitblock gepumpt i. primär Kreislauf => Wasser wird durch Kernreaktion erhitzt => Wasser fließt zu Seperator · zweiter Kreislauf · Dampf treiben mehreren Turbinen mit 500 MW Leistung. an
- zusätzl. Kühlkreisläufe v. Pumpen
- d. Pumpen/ Turbinen befinden in Nebenräumen
- Regelstäbe beeinflussen die Reaktion in den Brennstäben

Eingefahren: Reaktion vermindert/ gestoppt

Leistung verringert/ gestoppt

Ausgefahren: andersherum

- · Probleme: Bewegen von Regelstäben zu langsam: d.h. Unfall => Reaktion nicht schnell genug verlangsamt
- Graphitblock mit Regelstäben zu kurz: d.h. wenn Reaktion außer Kontrolle kein Eindämmen Mgl.
- Alte Sicherheitssysteme
- Kein Betonpanzer als Kuppel => ,,kleine" Explosionen nicht Geschützt
- Einsatz von Notstromaggregaten zu langsam d.h. bei plötzlichen Stromausfall könnte Pumpen ausfallen => Ausfall der Kühlung ↳ GAU
- außerdem keine Gewißheit ob manche Sicherheitssysteme überhaupt funktionieren, da durch großen Druck zur Planerfüllung einige Tests vor Inbetriebnahme nicht durchgeführt wurden oder fehlgeschlagen waren

1.3. Unfälle

1.3.1. Mögliche Unfälle

- Schätzungen: bei 1000 MW Leistung pro Jahr liegt Warscheinl. Bei 1:10000 GAU´s d.h. bei 1 KKW 1 großer Unfall in 10000 Jh. · Problem: eine Unfall auch am Anfang der 10000 Jh. passieren _ Statistik unbrauchbar · nur als Beruhigung _ Unfall nie Vorhersehbar
- subjektiver Faktor: Fehlbedienung; Eingabe falscher Daten; Unterschätzung/ Nichtbeachtung von kleineren Störfällen; Selbstüberschätzung
- interne Faktoren: - Materialfehler: Lecks (z.B. Kühlleitung); Defekte an Baugruppen

- Überlastung von Systemen
- Leistungsabfall

- zufällige Faktoren: Erschütterungen; Kriege; Sabotage; Brände

1.3.2. Katastrophen bis jetzt

Rangliste: Tschernobyl (1986)

Harrisburg (1979)
Tokaimura (1999)

- Harrisburg: - Three Miles Island

- 100 Meilen bis Philadelphia
- Kühlwasserfehler _ Überhitzung _ wörtlich: "Die Konrollkonsole leuchtete auf, wie ein Weihnachtsbaum, untermalt von den Tönen von Sirenen und Alarmsignalen."
- nicht unter Kontrolle
- Evakuierung der Gegend
- Rückkehr
- Bestand Möglichkeit von GAU
- Kaum Austritt von Radioaktivität

- Tokaimura: - Uranverarbeitungsanlage

- Vorgang zur Anreicherung von Uran (5-25%)
- falsches Behältnis, falsche Mischverhälnisse (Säure, U305-Pulver) _ Limitüberschreitung 7-8-fach
- kritisch bis Kühlwasserzuführung und Borsäure
- Verstrahlung von Arbeitern lebensbedrohend (8-17 Sv)
- Freiwerden von Strahlung außerhalb von Anlage durch Abluft

2. Tschernobyl

2.1. Ablauf

- 26.4.´86 Wiederholung eines Tests der vor Inbetriebnahme fehlschlug _ bei Stromausfall Turbinen so lange d. Nachlauf Strom Produzieren - Einsetzen von Notstromaggregaten
- eigentlich ungefährlich · geplant: Leitung etwas Reduziert Turbine vom Dampfkreislauf abschneiden · und Strom messen dabei Kühlsystem mit Strom aus Festnetz weiter betreiben
- wirklicher verlauf:
- Start 13.00 jedoch Verschiebung aus ungeklärten Gründen
- Neuaufnahme 23.10 · Problem: eingewiesene Crew schon längst Feierabend· nun nur unerfahrene, unterbesetzte Nachtmanschaft => keine Ahnung von Ablauf und INHALT von Test , innerhalb Test Ablösung der 1. Crew außerdem durch 2. Crew · ebenfalls unerfahren ↳ Unglaubliche Tatsache warschnl. Begründet durch Druck von Oberer Stelle zur Planerfüllung _ 2. Problem Test am Ende v. Reaktorzyklus d.h. kurz vor Austausch v. Brennstäben (immer noch im 1. Zykl.) · bed. Das unterschiedlich alte mit untersch. Leistung (Alt = viele Ablagerung· sehr viel Aggressiver/ Neue = frisch· kalkulierbarere Reaktionen)
- versch. Umstände ( viel Xenon im Reaktor) · Reduzierten Leistung auf zu geringe Leistung f. Test · Unvorstellbar trotzdem Test begonnen war inzwischen 1.23.04
- um Abschalten des Reaktors durch niedrige Leistung zu verhindern · ABSCHALTUNG des SICHERHEITSSYTEM !!
- nun Turbine von Dampfzufuhr abgeschnitten
- um geringe Leist. auszugleichen ausfahren der Regelstäbe _ Verletzung der Betriebsvorschrift
- durch sinkende Leistung d. Turbine · ausfallen versch. Kühlpumpen ↳ Erhitzung d. Kühlwassers
- dadurch enstehen von Dampfblasen ↳ Erhöhung des Druckes ↳ Anstieg Leistung (Bremse wird zum Gaspedal) ↳ mehr Hitze
- rapider Leitungsanstieg erkannten Ingenieure · drückten Notknopf · Problem: Regelstäbe zu langsam · unkontrollierbare Kettenreaktion · außerdem bewirkten Fehlkonstruktion der Regelstäbe eine noch stärkere Reaktion im unteren Teil d. Reaktors
- auf Hälfte des Weges Leistung 100mal höher als normal
- Erschütterung verkanteten Stäbe · trennte Verbindung zw. Stäben und Lademaschine · sollte nun durch Eigengewicht absinken bewegten aber nicht
- Hitze und Druck zerstörten Regelkanäle ↳ ungekühlte, ungehemmte Reaktion ↳ mehr Hitze · bewirkte 1. Dampfexplosion um 1.24 2-3 sek. später 2. Explosion
- beiden Expl. hoben die 1700t schwere Betonplatte zerstört das Hallendach zerfetzt und Unmengen an Graphit und radioaktiven Stoffen in Luft geschleudert
- man schätzte das die Temperatur über 2300 ° C betrugen da geschmolzene Stoffe in Dtl. gefunden d. bei 2300 erst Schmelten (Uran ca. bei 2100) ↳ gefährl. Kernschmelze eingetreten

2.2. Folgen

2.2.1. Unmittelbare Folgen

- Ausstoß radioaktiven Wolken - Fall out -Gesamtausstoß _ 1018 Bq

radioaktiver Staub

_ belasteter Boden und Wasser

- 70 % von Fall out in Weißrußland (22% Landfläche)
- Teilchen in Höhe 1000 m
- Transport in Wolke · Abregnung oder Aerosol
- Freisetzung über 10 Tage
- 150.000 km² kontaminiert
- Westdrift
- J-131 u. Cs-137 weit
- Pu und Sr-90 nähere Umgebung
- 30 km Ring (stark kont.) - in Ukraine und Teil Weißrußland
- Teilchen auf gesamter Nord- und Südhalbkugel
- BRD: Cs-137 6000-11000 Bq/m²

J-131 10000-16000 Bq/m²

- Kontaminierter Staub · Wind · auf Straßen und Häuser · Abwaschung
- Landwirtschaftl. Bearbeituzng · Staub · weiter verteilt
- Luft nur kurzzeitig mit Aerosol
- Regen · Boden · Gewässer
- In Boden länger bis Auswaschung
- Wasser belastet · Trinkwasser nach längerer Zeit belastet

2.2.2. Die Liquidatoren

- Arbeiter für Aufräumarbeiten und Sarkophagbau
- Freiwillig ohne Entlohnung
- Arbeiten: - Löschen von Brand

- Zusammentragen von Trümmern
- Bau von Tunnel unter Reaktor (Erdreichkontrolle)
- Bau von Betonhülle um Block 4 (Sarkophag)

- Chemikalien zum Binden von radioaktiven Stoffen
- Reaktorhalle mit Beton ausgegossen
- kurzer Einsatz
- später viele strahlungsbedingte Krankheiten

2.2.3. Auswirkung auf Mensch und Umwelt

- Großteil der Bestrahlung von Innen
- Unterschiedliche Strahlungsarten · verschiedene Wirkungen
- Natürliche Strahleneinwirkung durch med. Geräte, kosmischer Strahlung, nat. Radioaktivität (Boden (Radon))
- Zusatzbelastung durch Tschernobyl: 2,7 % (in Dt.)
- Schwankt in Gebieten
- Strahlung durch Unfälle meist von Boden
- Innere Radioaktivität

- Durch Lebensmittel/Trinkwasser
- Besonders Milch-, Fleischprodukte und Frischgemüse
- Milch besonders gefährlich (Kinder)
- Cs-137 in Muskeln eingelagert
- J-131 in Schildrüse
- Sr-90 Knochenmark
- Wirkung von Dosis und Dauer abhängig
- Krebshäufigkeit steigt (Leukämie (Sr-90); Schildrüsenkrebs (J-131))
- Vorzeitige Alterung · Verkürzung der Lebenserwartung
- Schädigung der Erbinformationen · erblich
- Schäden im ganzen Körper
- Kurze Belastung im mSv-Bereich ungefährlich
- Jodtabletten

- Anreicherung in Lebewesen · Nahrungskreislauf
- Kein Schutz auf längere Zeit möglich
- J-131: T ½ 8 Tage · Verzicht auf jodhaltige Produkte auf 1 Monat · Risiko gesenkt
- Cs-137: T ½ 30 Jahre
- Pu: T ½ 24 390 Jahre · kein Schutz möglich

2.2.4. politische Folgen

- Angebliche Überprüfung der KKW′s
- soll sicher sein
- Anti-KK-Kampagnen formieren sich stärker
- Westl. kritisieren Kernkraftpolitik der SU
- Sowjetbürger wenig aufgeklärt
- UdSSR informirt nach 4 Tagen
- Wolke längst über Westeuropa hinweg gezogen
- Konferenz (Wien): Sicherheitskontrollvorschriften neu festgelegt und Auswertung v. Tschernobyl
_ Atomausstieg in BRD geplant

3. Alternativen

- Regenerative umweltschonende Energiequellen (Sonnenenergie, Windkraft, Wasserkraft, Biogas)
- Langfristige Energiesicherung
- Energieeinsparung (bessere Nutzung, geringer Verbrauch 30 % möglich, Lebensstandard)
- Sonnenenergie unendlich nutzbar
- Windkraft: Potential 200 TW (geschätzt), 70% des Energiebedarfs (Dt.)
- Erdwärme: 50-100 GW > Atomenergie 23 GW
- Ausstieg möglich
- Förderung nötig
- Überzeugung von Investoren, Bürgern

4. Quellen:

(Anm. d. Red.: Tabelle kann nur in der Flashansicht und im E-Book angezeigt werden)

Stephan Graupner/ Stefan Nöbel, Taucha 1999

(Anm. d. Red.: Tabelle kann nur in der Flashansicht und im E-Book angezeigt werden)

5. Tabelle 1 : Äquivalentdosiswerte für das Auftreten bestimmter Frühschadenssymptome nach Ganzkörperbestrahlung