Die Weltenergievorräte - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 143

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0.05

0

0.1 1 10 100

Toxität (Sv)

Abb. 5.17 Die Abhängigkeit des Risikofaktors R von der Toxizität einer kurzfristigen radioaktiven
Belastung.WegenderDefinitionin( 5.40 ) muss der Risikofaktor für starke Toxizitäten gegen null
gehen, denn die Mortalitätswahrscheinlichkeit kann nicht größer als 1 werden. Demnach erreicht
der Risikofaktor seinen maximalen Wert von 0,1Sv − bei einer Toxizität von ca. 10Sv

schwere Schäden mit der Zeit wieder auszuheilen. In der Abb. 5.17 ist gezeigt, wie sich
der Risikofaktor wahrscheinlich mit der Toxizität verändern wird. Dabei sind Informa-
tionen auch über den Reaktorunfall in Tschernobyl und den Atombombenabwurf über
Hiroshima herangezogen worden.

Auf jeden Fall wird bei einem nuklearen Störfall wesentlich mehr Radioaktivität frei-
gesetzt als 10Sv. Den größtmöglich anzunehmenden Unfall bezeichnet man als GAU .Er
besteht in der Schmelze des Reaktorkerns aufgrund der hohen Temperaturen, die sich
aufbauen, wenn die Wärme nicht abgeführt wird. Bei einem konventionellen Reaktortyp
wie dem DWR oder SWR wird die Kettenreaktion bei Verlust des Kühlmittels unterbro-
chen. Dass sich trotzdem die Reaktortemperatur stark erhöht, liegt an der Nachwärme ,
die durch den radioaktiven Zerfall der Transurane und der Spaltfragmente entsteht und
die bei Verlust des Kühlmittels nicht mehr abgeführt wird. Die Nachwärmeleistung beträgt
unmittelbar nach dem Aussetzen der Kettenreaktion noch ca. 6% der normalen thermi-
schen Leistung eines Reaktors, und nach 1 Stunde immer noch ca. 1%.
Im Einzelnen sieht der zeitliche Ablauf eines GAUs wie folgt aus:

1. Nach dem Totalausfall der Kühlung erhöht sich die Temperatur des Reaktorkerns in-
nerhalb von einer Stunde auf ca. 2000 bis 3000 °C.
2. Dann beginnt das Material des Reaktorkerns zu schmelzen: Zirkon, Stahl, UO und die
Spaltfragmente sowie Transurane bilden ein flüssiges Gemisch mit der Massevon bis zu
300 t, das durch den Einschlussbehälter des Reaktors in das Reaktorgebäude gelangen
kann.
3. Außerdem reagiert das Restwasser, das sich noch im Reaktorkern befindet, mit dem
Zirkon und erzeugt freien Wasserstoff, der sich mit dem Sauerstoff explosionsartig ver-
bindet und das Reaktorgebäude zerstört. Dadurch gelangt etwa 5 % des radioaktiven
Inventars in die Umgebung des Kernkratwerks.