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Kernschmelze

In einem Atom-Reaktor wird Energie durch kontrolliertes Abbrennen von Brennstäben erzeugt, die ständig gekühlt werden müssen. Doch was passiert, wenn diese Kühlung plötzlich ausfällt, wie es in der Vergangenheit schon einige Male passiert ist?

Was bei einer Kernschmelze passiert

Bei einer Kernschmelze überhitzen die Brennstäbe im Reaktorkern so weit, dass sie beginnen zu schmelzen. Der Begriff „Kernschmelze“ ist somit wortwörtlich zu verstehen. Das Problem dabei: Das hoch radioaktive Material kann nicht gestoppt werden, da es für jegliche Hülle zu heiß ist und sich selbst durch Stahl und Beton frisst. Die größte Gefahr dabei: Kommt das radioaktive Material in die Umwelt, so richtet es Schaden an Mensch, Tier und Natur an. Ist dies der Fall, spricht man von einem GAU – dem größten anzunehmenden Unfall.

Wie eine Kernschmelze abläuft

Ist eine Kernschmelze zustande gekommen, so ist der Grund dafür ein Ausfall des Kühlsystems. Die Brennstäbe erzeugen eine enorme Wärme, die man sich beispielsweise für die Stromgewinnung zunutze macht. Diese Hitze erfordert allerdings eine ständige Kühlung des Systems. Fällt diese nun aus irgendeinem Grund vollständig aus, ist die Kühlung nicht mehr gewährleistet und die Brennelemente beginnen zu überhitzen. Ab einer Temperatur von 1200 Grad beginnen die Brennstäbe zu platzen, ab 1400 Grad zu schmelzen. Doch bei dieser Gradzahl ist noch lange nicht Schluss: Die richtige Kernschmelze, welche sowohl den Brennstoff als auch die Hüll-Elemente mit einbezieht, findet erst ab etwa 2200 Grad statt und kann noch deutlich heißere Temperaturen erzeugen.

Nebenprodukte einer Kernschmelze

Doch nicht nur der verflüssigte Reaktorkern selber ist an einer Kernschmelze gefährlich: Durch die enorme Hitze entstehen zudem explosive Gase, wie beispielsweise Wasserstoff, welcher sich entzünden könnte und so die Schutzummantelungen des Reaktorkerns beschädigen könnte. So gelangen radioaktive Partikel in die Umwelt und im schlimmsten Falle liegen die Brennstäbe nun vollständig frei.

Welche Folgen hat die Kernschmelze?

Welche Folgen eine Kernschmelze hat, ist nur schwer abzusehen. Es kommt auf zahlreiche Faktoren an, wie zum Beispiel die Beschädigung der Schutzummantelungen oder die Höhe des Druckes im Reaktorbehälter. Die größte Schwierigkeit ist es, die Kernschmelze wieder zu stoppen. Im schlimmsten Fall kann man weder Explosionen noch die atomare Magma aufhalten, welche sich durch alle Schutzmäntel des Reaktorbehälters hindurchfressen könnte.

Das Problem bei der Kernschmelze sind immer die hoch radioaktiven Stoffe, die in die Umwelt gelangen: Uran, Plutonium und andere radioaktive Isotope können in hoher Dosis Mensch und Tier sofort töten. Doch auch kleine radioaktive Mengen verursachen schwere Krankheiten wie Krebs oder Leukämie. Die unmittelbare Umgebung eines havarierten Kraftwerkes ist für Jahrhunderte unbewohnbar, doch durch Wasser und Wind werden radioaktive Stoffe weit getragen, sodass auch Gebiete Tausende Kilometer entfernt die Auswirkungen zu spüren bekommen können.

Wo Kernschmelzen stattgefunden haben

Die beiden bekanntesten Kernschmelzen sind wohl in Tschernobyl und Fukushima passiert, doch auch an anderen Orten hatte man bereits mit Kernschmelzen Probleme. So sind andere Vorkommnisse in zahlreichen Ländern wie beispielsweise Frankreich, den USA, der Schweiz oder der Slowakei, dokumentiert.

Die totale Kernschmelze in Tschernobyl fand im April 1986 statt und gilt bis heute als der schwerste nukleare Unfall überhaupt. Durch das Fehlen eines Sicherheitsbehälters wurden Unmengen an radioaktiven Stoffen in die Umwelt abgegeben, die durch Wind sogar bis nach Europa getragen wurden. So ging das radioaktive Cäsium 137 beispielsweise mit dem Regen auch in Deutschland nieder und lagerte sich im Boden ab, von wo aus es in unsere Nahrung gelangte.

Als die japanische Küste im März 2011 von einem Tsunami getroffen wurde, fielen die Kühlsysteme im Kernkraftwerk Fukushima aus, was eine partielle Kernschmelze in drei Reaktorblöcken zur Folge hatte. Radioaktive Stoffe wurden nicht nur in die Luft abgegeben, sondern auch ins Meer in Form von Kühlwasser abgeleitet. Noch heute kämpft man mit der Abriegelung der havarierten Reaktorblöcke.

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