Ein interessantes Zukunftsthema: Entgegen der verbreiteten Meinung über Kerntechnologie, insbesondere spaltende Kettenreaktion zur Wärmeerzeugung, ist sie womöglich eines der interessantesten Themen für die ökologische Energiebedarfsdeckung. Denn bereits seit einigen Jahren wird intensiv geforscht um die Prozesse Partitioning und Transmutation in ein wirklich nachhaltiges Kraftwerk zu integrieren.

Für Nichtwisser: Diese Prozesse trennen einerseits die mit verschiedenen Halbwertszeiten als Eigenschaft versehenen Materialien aus den alten Brennstäbe um so die einzelnen Stoffe isoliert zu handhaben (Partitioning) und machen sie andererseits durch Neutronenbeschuss zu vergleichsweise unschädlichem Material (Transmutation). Strahlungsintensive Zeit mit der einhergehenden Umweltverschmutzung wird praktisch auf ein Bruchteil reduziert, da sich die Materialien mit den zugeführten Neutronen in vergleichsweise unschädliche Spaltprodukte verabschieden und Energieüberschuss entsteht. Die Halbwertszeiten werden von mehreren Tausend Jahren auf einige Stunden, wenige Tage und einige Jahrhunderte je nach Element reduziert und damit auch eine Gesundheitsgefahr. Nur ein kleiner Anteil muss weiterhin endgelagert werden, nämlich nicht behandelbare Stoffe, die weiterhin lange Halbwertszeiten behalten.

Mit ausgereiften Prozessen ist hier womöglich die sauberste Energie neben den erneuerbaren zu gewinnen. Das erste Kraftwerk zur Verwertung soll in zwanzig Jahren gebaut werden. Damit könnte sich herausstellen, dass der deutsche Atomausstieg ein Fehler war und der bessere Weg gewesen wäre zunächst auf die stark CO2-freisetzenden Energien wie Kohle und Gas zu verzichten.

Eine saubere elektrische Welt scheint greifbar, zumal fast die gesamte Erdschicht förderbares Uranvorkommen enthält. Mit 7,5 Gramm Uran 235 wird die gleiche Energie geliefert wie durch 750 Kilogramm Steinkohle. Wenn man bedenkt, dass die Gesundheitsgefahr auf wenige Stunden, einige Tage und wenige Jahrhunderte reduziert wird und das bei nicht vorhandenem CO2-Ausstoß (Förderung und Bau von Netz- und Kraftwerkstechnik ausgenommen) scheint hier mehr Potential zu stecken als in Kohle, Gas und anderen Umweltsündern. Womöglich hätte man besser getan, zunächst diese Umweltgifte zu verbieten und die Strahlungsgefahr hinzunehmen, jedoch nicht die Zerstörung der Ozonschicht.

Es wird sich in Zukunft noch zeigen, in welchem Anteil Stoffe weiter endgelagert werden müssen und ob es nicht irgendwann doch eine Möglichkeit geben wird zur restlosen Verwertung. Zumindest aber wird der größte Teil der Brennstoffe transmutiert werden können und sich als harmloses Restprodukt einer aufwendigen Behandlung entziehen.

Zwei Beispiele:

n + 239Pu (24000 years) → 134Cs (2 years)+ 104Ru (estable) + 2 n + 200 MeV

n + 240Pu (6600 years) → 241Pu (14 years) n + 241Pu (14 years) → 134Xe (stable)+ 105Rh (35 hours) + 3 n + 200 MeV

(Quelle: siehe Dokument zur Pressekonferenz am Ende des Artikels)

Diese Beispiele verdeutlichen, dass jahrtausend lange Strahlung mit nötiger Behandlung durch Partitioning und Transmutation auf wenige Jahre reduziert wird zumindest für die anteilsmäßig größte Menge. Nur die Kernschmelze stellt noch eine Gefahr, die jedoch mit Arbeit an Sicherheitsrisiken fast bzw. ganz auszuschließen ist. Die Endlagerung eines Bruchteils der Brennstoffe gestaltet sich sicherlich einfacher und ist mit entsprechendem Vorgang ebenfalls sehr risikoarm, wenn das unabdingbar bleiben sollte.

Ein Reaktor von Innen. Man erkennt Brenn- und Steuerstäbe. Durch eingeschossene Neutronen beginnen die Brennmaterialien zu zerfallen und geben weitere Neutronen ab, die in einer Kettenreaktion weitere Kerne spalten. Über Steuerstäbe wird die Neutronenanzahl und damit die Kettereaktion kontrolliert – sie bestehen aus adsorbierendem Material und kontrollieren durch Herein- und Herausfahren die Menge der spaltenden Neutronen, indem eine entsprechende Anzahl aufgefangen wird.

Wir empfehlen jedem Energieversorger eigene Forschung und Entwicklung im Bereich voranzubringen und stehen gerne unterstützend zur Seite. Problembereich ist unter anderem das saubere Partitioning. Hier finden aktive Verbesserungsarbeiten im Rahmen internationaler Projekte statt. Ein weiteres Problem ist, dass einige Stoffe in länger strahlende Isotope mutieren können, was jedoch bereits durch Forschungsarbeiten angegangen wird um wirklich alle Spaltprodukte sinvoll zu verbrennen, also keine Endlagerung mehr betreiben zu müssen.

Wir meinen es könnte profitabel sein, hier auf die Überholspur auszuscheren und vorhandene Forschung zu nutzen und womöglich ein wichtiger Fortschrittstreiber zu werden.

Wir empfehlen zunächst eine Wirtschaftslichkeitsanalyse, die sie gerne in Auftrag geben können. Darin können Chancen und Risiken herausgearbeitet werden und ein möglicher Nutzen.

Weitere Infos: Wissenschaftliche Präsentation (PDF)

(Erlaubnis zur Verlinkung durch den Ersteller erteilt)

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