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Interview: »Plutonium ist nicht das Hauptproblem«

Kann Transmutation helfen, ein Endlager für künftige Generationen sicherer zu machen? Ein Gespräch mit Dirk Bosbach, Sprecher des Helmholtz-Forschungsprogramms NUSAFE zur Sicherheit der nuklearen Entsorgung und Reaktorsicherheit.
KernkraftLaden...

Herr Bosbach, mit Hilfe der so genannten Transmutation ließen sich radioaktive Elemente, die hunderttausende Jahre lang strahlen, in Stoffe mit viel kürzerer Halbwertszeit "verwandeln". Das klingt traumhaft. Was kann die Technologie tatsächlich leisten?

Ja, das hört sich viel versprechend an. In dem Zusammenhang heißt es oft, dass man mit der Technologie ein Endlager für radioaktive Abfälle vermeiden könnte. So einfach ist es aber nicht.

Bei der Kernspaltung entstehen aus Uran neue Elemente, die Spaltprodukte. Daneben bilden sich Elemente, die schwerer sind als Uran: Neptunium, Plutonium, Americium und Curium, die so genannten Transurane. Diese kann man in der Tat sehr gut transmutieren, das heißt, nach ihrer Abtrennung vom restlichen Abfall durch die Bestrahlung mit Neutronen in kurzlebige oder sogar stabile Elemente umwandeln. Es gibt aber trotzdem noch fünf bis sechs sehr langlebige Spaltprodukte, bei denen das nicht möglich ist. Dazu gehören Cäsium-135, Iod-129 und Selen-79. Man könnte das Endlager also gar nicht vollständig vermeiden.

Außerdem haben wir in Deutschland in der Vergangenheit einen Teil der bestrahlten Brennelemente im Ausland wiederaufarbeiten lassen. Nach Abtrennung von Uran und Plutonium wurden die hoch radioaktiven Abfälle in Gläser konditioniert, also quasi eingeschmolzen, und mit den berühmten Castor-Transporten zu uns zurückgebracht. Die Gläser kann man eigentlich nicht noch einmal anfassen, es sei denn, unter enormem Aufwand. Ihr Anteil am gesamten Atommüll liegt bei rund zehn Prozent, und man müsste sie auf jeden Fall ebenfalls endlagern.

Könnte man ein Endlager zumindest kleiner bauen?

Ja. Angenommen, man würde Uran und Plutonium aus den bestrahlten Brennelementen abtrennen, dann wäre das Volumen an hoch radioaktivem Abfall geringer. Doch die Sicherheitsanalysen zu Endlagerkonzepten weltweit zeigen,dass es keinen wesentlichen Sicherheitsvorteil bringt, wenn das Endlager kleiner ist. Es lohnt sich nicht, diesen Parameter zu optimieren.

Dazu kommt, dass die einfach zu transmutierenden Radionuklide wie Uran und die Transurane gar nicht das Problem sind. Falls Grundwasser in einer fernen Zukunft Zugang zu den Abfällen bekommen sollte, ist die Frage wichtig, wie gut sich die Radionuklide darin lösen. Und unter Endlagerbedingungen nimmt ein Liter Wasser weniger als 10-8 mol von Elementen wie Uran und Plutonium auf – sie sind also extrem unlöslich. Ausgerechnet einige der langlebigen Spaltprodukte, die ich eingangs erwähnt habe, haben hingegen eine vergleichsweise hohe Löslichkeit und werden von den Komponenten in einem Endlager, etwa dem Wirtsgestein, nur schlecht zurückgehalten. In allen Sicherheitsanalysen, die ich kenne, sind einige der langlebigen Spaltprodukte die Problemnuklide. Plutonium ist dagegen nicht das Hauptproblem.

Wir brauchen also keine Transmutation?

Doch, ich unterstütze das! …

August 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft August 2020

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