Transcript Physikalische Aspekte der AKW


Bau: 1967 (Betriebsaufnahme: 1970)

6 Siedewasserreaktoren

Erzeugung einer Nettoleistung von 4500
Megawatt Strom

Vergleich: Deutsches AKW maximal 1410
Megawatt Nettoleistung

Sollte im Jahresverlauf abgeschaltet werden





Schweres Erdbeben (Stärke 9,0) am 11.März 2011
erschüttert Japan
Stromversorgung im AKW fiel aus
Pumpen, welche Kühlwasser transportieren, arbeiten
nicht mehr
Angesprungene Notstromaggregate werden durch
Tsunami nach einer Stunde zerstört
Zerstörte Infrastruktur verhindert Reparatur der Pumpen





 Versagen des Kühlsystems aller Blöcke sowie einer
Lagerstätte alter Brennelemente (Abklingbecken)
Kühlwasser verdampfte  Brennstäbe teilweise, oder gar
nicht mehr von Wasser umgeben. Notkühlung durch
Meerwasserzufluss nicht ausreichend.
Beginn einer Kernschmelze (?!) in Folge der extrem hohen
Temperaturen offenbar in 3 verschiedenen Reaktoren
In Folge der extremen Verdunstung und Reaktion des
Wasserdampfes mit freiliegenden ZirkoniumBrennelementen kam es zu einer Verpuffung von
Wasserstoff (Knallgas-Explosion) in den Reaktoren 1-3
Feuerausbruch in Reaktor 3 und 4
1. Äußere Abschirmung (1,2m)
2. Containment (4cm Stahl)
5. Reaktordruckgefäß
(20cmSpezialstahl)
6. Brennstäbe
9. Druckentlastungsventil
• Siedewasserreaktoren sind prinzipiell „unterkritisch“, d.h.
bei fehlendem Kühlwasser stoppt die Kettenreaktion
• Problematisch ist jedoch die so genannte Nachzerfallswärme
(Wärme die entsteht, wenn die zuletzt gespaltenen
Atomkerne weiter radioaktiv zerfallen)
• Nachzerfallswärme kann nicht durch die Steuerstäbe
kontrolliert werden
• Bei vollständigem Ausfall des Kühlsystems kann es durch die
Nachzerfallswärme zu einer Kernschmelze kommen

Als Kernschmelze bezeichnen man einen schweren Unfall in
einem Kernreaktor

Die Brennstäbe überhitzen massiv (ca. 2000°C)



Durch die Hitze beginnen die Hüllrohre und der darin
eingeschlossene Kernbrennstoff der Brennstäbe zu
schmelzen.
Das geschmolzene Material sammelt sich am Boden des
Reaktors
Im Endstadium kann es passieren, dass die extrem heißen
Schmelzprodukte sich durch den Boden schmelzen und
somit in den Boden und Grundwasser gelangen
Pumpen (15 +16) ohne Stromversorgung:
Strommasten und Notstromgeneratoren
„weggespült“, Batterien hielten nur 8 Stunden




Gelingt es nicht, den Druck im Reaktor zu
senken, kommt es zur Hochdruckschmelze
Durch schnelle Verdampfung des
Kühlwassers kann es zu
Wasserdampfexplosion kommen
Der hohe Druck kann das Containment
beschädigen (offenbar in Reaktor 2)
In Folge dessen kann radioaktives Material
freigesetzt werden
bis 0,5 Sievert
keine nachweisbare Wirkung außer geringfügigen Blutbildveränderungen.
Statistisch erhöhte Krebswahrscheinlichkeit.
0,5 bis 1,5 Sievert
bei etwa 5-25 % etwa einen Tag lang Erbrechen und Übelkeit, gefolgt von
anderen Symptomen der Strahlenkrankheit; keine Todesfälle zu erwarten.
1,5 bis 3,5 Sievert
oft Erbrechen und Übelkeit am ersten Tag, gefolgt von anderen Symptomen
der Strahlenkrankheit; bis zu 20 % Todesfälle innerhalb von 2 bis 6 Wochen
3,5 bis 5 Sievert
bei allen Exponierten Erbrechen und Übelkeit am ersten Tag; etwa 50 %
Todesfälle innerhalb eines Monats
5 bis 7,5 Sievert
bei allen Exponierten Erbrechen und Übelkeit innerhalb von 4 Stunden. Bis zu
100 % Todesfälle;
 Radioaktivität wird
nicht (oder nur in
unschädlichen
Mengen) nach
Deutschland
gelangen!
 Tokio (ca. 37 Mio
Einwohner!) ist
gefährdet




Die internationale Energiebehörde (IAEA) stuft
Unfälle in Kernkraftwerken mit einer INESSkala ein
Skala besitzt Stufen 0 bis 7
Fukushima I besitzt derzeit die Stufe 4
(japanische Regierung) bzw. 6 (franz.
Atomsicherheitsbehörde), d.h. „Unfall“ bzw.
„schwerer Unfall““
Vergleich: Reaktorunfall Tschernobyl – Stufe 7
– „Katastrophaler Unfall“



26. April 1986
Größte nukleare
Katastrophe der
Geschichte im
Kernkraftwerk
Tschernobyl
Eine Explosion im
Reaktorblock 4
führte zu einem
Super-Gau




große Mengen
radioaktiven Materials
wurden in die Luft
geschleudert
Fläche von 3900000
km² kontaminiert
Japan hat eine Fläche
von 377835 km²
Jährliche Kosten bis
heute: ca. 5% des
ukrainischen BIP






Evakuierungsmaßnahmen wurden eingeleitet
(20km Radius um das AKW)
Bisher Evakuierung von 200000 Menschen
Nur noch Notbesatzung von 50 Arbeitern im
Kraftwerk
Meerwasser wurde zur Kühlung in
Reaktorblock 1 - 3 eingeführt
Dem Meerwasser beigemischte Borsäure dient
zusätzlich als Neutronenabsorber
Verteilung von Iod-Tabletten an Bevölkerung
(Schilddrüsenkrebs-Vorsorge)



Laufzeitverlängerung
der Kernkraftwerke
ausgesetzt  7
AKW´s abgeschaltet
Neubewertung des
Begriffs „Restrisiko“
Zeitalter der
erneuerbaren
Energien möglichst
schnell erreichen
Günstig
Geringer Rohstoffbedarf
Geringe CO2 Emission
Grundlastfähig (immer verfügbar)










http://de.wikipedia.org/wiki/Fukushima_1 (Datum des Zugriffs: 13.03.2011 16 Uhr)
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernschmelze (Datum des Zugriffs: 13.03.2011 16 Uhr)
http://de.wikipedia.org/wiki/Katastrophe_von_Tschernobyl (Datum des
Zugriffs: 13.03.2011 - 15:30 Uhr)
http://www.n-tv.de/Spezial/Was-bedeutet-Fukushima-4-article2826246.html
(Datum des Zugriffs: 13.03.2011 - 16:30 Uhr)
http://www.n-tv.de/Spezial/Japan-steht-vor-einer-nuklearen-Katastrophearticle2835141.html (Datum des Zugriffs: 14.03.2011 - 16:00 uhr)
http://umweltinstitut.org/fragen--antworten/radioaktivitat/jodversorgungbei-nuklearer-freisetzung-39.html (Datum des Zugriffs: 14.03.2011 - 17 Uhr)
http://www.morgenpost.de/printarchiv/politik/article1574485/MerkelsFurcht-vor-der-Atomdebatte.html (14.03.2011 - 17Uhr)
http://uk.reuters.com/article/2011/03/14/us-japan-quake-nuclear-franceidUKTRE72D6PR20110314
http://www.spiegel.de/panorama/0,1518,751203,00.html (16.03. 10Uhr)
http://www.salzburg.com/online/thema/thema+erdbebenjapan/Info-DieFolgen-derStrahlung.html?article=eGMmOI8VdeV27ZBsyV5y7apIACZg3BTTFcuR9w5&img
=&text=&mode= (16.3. 15Uhr)

























http://www.spiegel.de/politik/ausland/bild-750856-191427.html
http://d1.stern.de/bilder/stern_5/panorama/2011/KW10/fukushima/fukushima_05_maxsize_735_490.jpg
http://estb.msn.com/i/C8/BD201AAEF56F9C5A199586B843C172.jpg
http://www.n-tv.de/img/28/2824291/Img_4_3_220_1299951159.jpg9092293374203570470.jpg
http://www.spiegel.de/images/image-191017-galleryV9-jxys.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/Schema_Siedewasserreaktor.svg
http://blog.rainbownet.ch/bilder/tchernobyl-reaktor-katastrophe.jpg
http://blog.rainbownet.ch/bilder/tchernobyl-reaktor-katastrophe.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Chernobylreactor_1.jpg
http://www.spiegel.de/panorama/bild-750714-191427.html
http://www.spiegel.de/fotostrecke/fotostrecke-65611.html
http://www.zw-jena.de/energie/kernenergie.html
http://www.youtube.com/watch?v=kjx-JlwYtyE
http://xinos.wordpress.com/2011/03/13/kernschmelze-in-zweitem-reaktor/
http://www.spiegel.de/panorama/0,1518,750714,00.html
http://www.spiegel.de/spiegel/
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Strommix-D-2009.png
http://www.tagesschau.de/multimedia/sendung/ts25378.html
http://www.tagesschau.de/ausland/fukushima174.html
http://orf.at/stories/2047501/2047507/
http://www.spiegel.de/panorama/bild-751122-192410.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Kernreaktoren_in_Japan
http://www.n-tv.de/img/28/2847656/O_1000_680_680_1034x664-KKKruemmel-Energie-Grafik-Detail-14376903.jpg
http://www.spiegel.de/flash/flash-24377.html
http://www.spiegel.de/flash/flash-25464.html