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Wenn nicht mehr angereichert werden kann
Nach spätestens fünf Jahren müssen Atomkraftwerk-Brennelemente ausgetauscht werden. Wenn sie nun auch nicht mehr der Stromproduktion dienen, verbleiben sie dennoch einige Jahre auf dem Gelände des AKWs; in einem sogenannten Abklingbecken. Da sie nach wie vor stark strahlen, müssen sie weiter gekühlt und ihre Umgebung gegen radioaktive Strahlung abgeschirmt werden. Später verbringt man die die verbrauchten Brennstäbe ins Zwischenlager nach Würenlingen (AG), wo sie bis 2050 auf das Endlager warten.
Der in der Schweiz anfallende radioaktive Abfall darf nur zur Aufbereitung ins Ausland ausgeführt werden. Die Endlagerung muss per Gesetz in der Schweiz erfolgen. Es müssen zwei Typen von Endlager gebaut werden. Ein HAA für hochaktive Abfälle (verbrauchte Brennelemente) und ein SMA für schwach-und mittelaktive Abfälle (beispielsweise radioaktiv belastete Bauteile der Reaktoren, medizinische Röntgenabfälle und Ähnliches). In der dritten Etappe der Endlagersuche durch die Nagra (Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle) sind für beide Lagertypen jeweils die gleichen zwei Standorte als Favoriten übriggeblieben: Jura Ost und Zürich –Nordost (ZH, TG). Erfahrungsgemäss werden diese zwei Standorte sich nicht um diese Ehre reissen.
Nur Finnland und Schweden sind weiter
Finnland hat als erstes Land ein Felslabor in der Tiefe eingerichtet, um die Bedingungen vor Ort zu testen. Schweden hat zumindest schon den Ort definiert. Das Endlager in der Schweiz wird auf jeden Fall einige hundert Meter unter der Erdoberfläche eingerichtet. Entscheidend für ein Tiefenlager sind die Erkundbarkeit des Gebietes, die Wirksamkeit der geologischen Barriere sowie deren Langzeitstabilität und die bautechnische Machbarkeit. In jedem Fall - auch nach Erdbeben oder Wassereinbrüchen - muss die Dichtigkeit des Lagers für zirka eine Million Jahre gewährleistet sein. Deshalb sucht man Standorte mit möglichst alten, stabilen Gesteinsschichten. An beiden Standorten wäre die Wirtsschicht eine 110 Meter dicke Opalinustonschicht.
Opalinuston ist ein 175 Millionen Jahre altes Ablagerungsgestein; also aus dem Erdmittelalter (Mesozoikum). Damals lagerten sich feine Tonpartikel in einem flachen Meer ab. 10 % des Gesteins sind quellfähige Tonmineralien, die die Fähigkeit haben, bei Wassereintritt Risse und Klüfte im Stein selber zu verschliessen.
Und das ist wichtig weil…
Für den Menschen gefährliche - sogenannt ionisierende - Strahlung, gibt es nicht nur im Atomkraftwerk. Wir sind von Strahlung umgeben. Aus dem Kosmos, von der Sonne und aus der Erde kommen ‘natürliche‘ ionisierende Strahlungen. Der Mensch nutzt sie in höheren Dosen im AKW und in der Röntgentechnik. Insgesamt ist immer die Gesamtdosis, der man ausgesetzt ist, entscheidend. Weil man sie also sozusagen ‘akkumuliert‘ im Laufe des Lebens, sollte man sie möglichst vermeiden.
Die ionisierende Strahlung zerstört die DNS. Bei zu viel Strahlung kommt der Körper mit der Reparatur nicht nach. Bei zu vielen DNS-Fehlern kann Krebs entstehen. Wenn riesige Mengen aufs Mal auf einen Menschen einwirken, wie bei den Liquidatoren in Tschernobyl 1986, sieht der sterbende Mensch aus wie ein Verbrennungsopfer. Die Dosis, ab der man direkt stirbt, nennt man Lethaldosis.
Nach einem Atomunglück sind anfangs die Konzentrationen von radioaktivem Iod und Caesium sehr hoch und besonders schädlich. Da ihre Halbwertszeiten vergleichsweise gering sind, entstehen Langzeitprobleme öfters durch Uran und Plutonium sowie durch die grösseren Spaltprodukte.
Auch wenn in verbrauchten Brennstäben nicht mehr viel Uran-235 vorhanden ist, hat es doch noch viele radioaktive Spaltprodukte drin, die noch abertausende Jahre weiterstrahlen können. Es reicht also nicht einfach, den Abfall zu verscharren, sondern man muss den künftigen Generationen auch überliefern, welche potentiellen Gefahren dort schlummern.
Halbwertszeit:
Uran-235 hat eine Halbwertszeit von 704 Mio. Jahren. Das heisst, nach 704 Mio. Jahren sind noch immer die Hälfte der Anfangs gezählten Uranatome vorhanden. Da die Urankerne so langsam verfallen, ist ihre Aktivität mit 80 Bequerel / mg verhältnismässig gering. Das bei der Kernschmelze in Fukushima in grosser Zahl freigewordene radioaktive Iod-131 hat bloss eine Halbwertszeit von 8 Tagen. Dadurch ist es allerdings mit 4.6 Billionen Bequerel / mg sehr aktiv. Da die Belastung durch radioaktives Iod zwar kurzfristig sehr hoch ist, aber schnell zurückgeht, macht es eben doch Sinn, mit Iodtabletten der Einlagerung von radioaktivem Iod in die Schilddrüse vorzubeugen.
14C-Methode:
C-14 ist eine radioaktive Form des Kohlenstoffs. Seine Halbwertszeit beträgt 5730 Jahre. Das bedeutet, nach 5730 Jahren sind nur noch die Hälfte der 14C – Atome da, nach nochmals 5730 Jahren noch ein Viertel der Anfangszahl. Mit diesem Wissen kann man beispielsweise Fossilien datieren. Zu Lebzeiten ist der Anteil der 14C-Atome an allen C-Atomen in einem Tierkörper gleich gross wie der Anteil in der Natur. Stirbt das Tier, baut es logischerweise keine neuen Atome mehr ein. Wenn es per Zufall als Fossil erhalten bleibt, zerfallen die 14C-Atome doch noch weiter. Der Anteil der 14C an der Gesamtzahl der C-Atome wird also stetig kleiner. So kann man errechnen, vor wie langer Zeit das Tier verstorben ist.