Nachtrag zur „Radioaktivität“:
Die Trinkwasserbelastungen rühren offenbar daher, dass z.B. Tokio sein Trinkwasser aus Talsperren gewinnt, nicht au dem Grundwasser. Daher verkürzt sich die Zeit der Eintragung von radioaktiven Teilchen deutlich. Auch die Belastung von Spinat etc. scheint aktuell durch zunächst Regen oder Bewässerung verursacht zu sein.
Aktueller Stand:
zumindest je eine teilweise Kernschmelze in den Reaktoren 1 bis 3 und vermutete teilweise Kernschmelzen in den Abklingbecken der Reaktoren 1 bis 4. Drohende Explosion der Reaktorcontainments 1 bis 3 mit aktuell der größten Wahrscheinlichkeit in Reaktor 3 wegen der anderen physikalischen Bedingungen durch die MOX-Brennstäbe.
Sprache und Wahrheit: (Quelle: SZ vom 21.3.2011)
Im Artikel „Wechselnde Winde bedrohen Städte in Japan“ wird die japanische Nachrichtenagentur Kyodo zitiert: „Die Temperatur in allen Abklingbecken erreichte … am Sonntag Werte von unter 100 °C, womit eine Kernschmelze ausgeschlossen wäre.“ Lässt man die euphorische und falsche Schlussfolgerung mal außer Acht, so wird damit bestätigt, dass IN ALLEN SECHS Abklingbecken zuvor Temperaturen von ÜBER 100 °C geherrscht haben. Da m.W. die Becken nicht unter Druck stehen, muss das Wasser somit verdampft sein! ALLE BECKEN waren also trocken, ungekühlt und somit dürfte in allen Becken zumindest eine anfängliche Schmelze mit den entsprechenden Folgen eingetreten sein (s. auch unten: Hintergrund, Kurzbeschreibung möglicher Abläufe).
Erklärung der neuerlichen Rauchentwicklung:
„In pulverisierter Form ist Uran pyrophor, d.h. es entzündet sich an Luft von selbst. Oberhalb von 700°C verbrennt das Metall zu verschiedenen Uranoxiden. In heißem Wasser und in verdünnter Salz- oder Salpetersäure löst es sich unter Wasserstoffentwicklung auf.“[1] In Kernbrennstäben wird sowohl Uran als auch Uranoxid verwendet[2], wobei letzteres wesentlich ungefährlicher ist. Eine zu klärende Frage ist, welches Verhältnis Uran zu Uranxoid in den Reaktoren in Fukushima eingesetzt wurde. Der MOX-Reaktor 3 hat vermutlich nochmals andere Zusammensetzungen bei seinen Brennstäben.
Wenn also die Hüllen der Brennstäbe beschädigt sind und die Metalle mit der Luft, Luftfeuchtigkeit oder Wasser in Kontakt kommt, fangen sie an zu brennen und erzeugen Wasserstoff. Dies scheint in den Abklingbecken mehrfach wieder passiert zu sein. In den Reaktoren laufen vermutlich die selben Prozesse. Die entscheidende Frage ist hier, wie dicht diese noch sind. Wobei eine intakte Dichtigkeit eher das größere Problem darstellt, da es dann in absehbarer Zeit (Stunden bis wenige Tage) entweder zu einer Wasserstoff-/Knallgas-Explosion oder einer Druckexplosion kommt, beides mit dem Ergebnis, dass die Reaktorcontainments zerstört werden. Da die Knallgasexplosion mehr Energie produziert, wäre sie die gefährlichere. Wenn die Japaner rational handeln, haben sie den Druck (und den Wasserstoff) dadurch entfernt, dass sie die Containments angebohrt haben – wie zuvor offenbar die Reaktorgehäuse.
Aber auch in diesem Fall ist wenig gewonnen, im Gegenteil, eine vollständige Kernschmelze in den Reaktorcontainments wäre damit nicht mehr zu verhindern. Folge wäre die völlige Zerstörung des Stahlgefäßes (Schmelzpunkt ca. 1.500 °C)
Eine nicht zu unterschätzende Gefahr besteht, falls in einem der Containments eine weitgehende Schmelze stattgefunden hat (und die sog. „Atomsuppe“ mit ca. 2.000 °C entstanden ist): Wird hierauf wieder Wasser gegeben, kommt es explosionsartig gleich zu zwei Reaktion: das Wasser verdampft sofort, der Wasserdampf reagiert in dem Containment, wenn dieses nicht schon zerstört ist, mit der Metallschmelze unter Wasserstoff-Freisetzung ebenfalls explosionsartig.
Süddeutsche am 21.03.2011 (= SZ): Interessanterweise ist heute die SZ-Printausgabe an einigen Stellen hilfreicher als das Internet … daher einige Zitate von dort:
Aus für Fukushima I
Unter „Fortschritt in Fukushima“ meldet die SZ, dass „die japanische Regierung angedeutet hat, dass die Anlage Fukushima I nie wieder Strom produzieren wird.“
Wind bedroht Festland
(„Angst vor verstrahlter Milch“) Nachdem der Wind seit Mitte vergangener Woche fast ständig Richtung Meer blies, wehte er am Sonntag auflandig. Für Montag und Dienstag wird mit wechselnden Winden gerechnet. Diese könnten weitere radioaktive Wolken über die Hauptinsel Honshu treiben.
Im gleichen Artikel wird gemeldet, dass sechs Arbeiter „nach Angaben des Betreibers Tepco mehr als 250 mSv abbekommen (haben)“. Dies widerspricht eklatant der gemeldeten Hochsetzung der Grenzwerte für Arbeiter in dem Bereich auf 100 mSv/h. Letzterer Wert erscheint allerdings realistischer.
Die aktuellen Tickermeldungen:
US-Behörde: Stahlbetonhüllen bei drei Fukushima-Reaktoren intakt
(ARD) 21.03.2011, 15:41 Uhr: Die Stahlbetonhüllen der Reaktoren 1, 2 und 3 in Fukushima sind nach Aussage der US-Atomsicherheitsbehörde NRC intakt. Der verantwortliche NRC-Direktor Bill Borchardt erklärte, zwar gebe es in den drei Anlagen Schäden an den Reaktorkernen, die sogenannten Containments seien aber nicht gebrochen. Die Situation stehe offenbar kurz vor der Stabilisierung. Die NRC steht in Tokio in engem Austausch mit der japanischen Regierung und Vertretern der Industrie.
Kommentar: Selbst wenn diese Meldung stimmt, ist damit wenig gewonnen, da die Kernschmelze in allen drei Containments läuft aufgrund des Ausfalls der Kühlung (s.o.).
Arbeiter müssen Schutzräume des AKW Fukushima aufsuchen
(Focus) 21.03.2011, 13.55 Uhr:Aus dem Reaktor 3 des AKW Fukushima steigt gräulicher Rauch aus. Die Arbeiter wurden abgezogen und mussten Schutzräume aufsuchen.
Beim weißen Qualm über Block 2 handelt es sich wahrscheinlich um Dampf und nicht um Rauch. Das meldet die japanische Nachrichtenagentur Kyodo. Der Dampf komme vermutlich auch nicht aus dem Abklingbecken. Die genaue Ursache war weiter unklar. Zuvor war über Block 3 grauer Rauch aufgestiegen, der mittlerweile aber wieder verschwunden ist.
(Focus) 21.03.2011, 11.37 Uhr: Kaum hat sich die Rauchwolke aus Block 3 verzogen, steigt nach Angaben der Nachrichtenagentur Kyodo nun über dem havarierten Reaktor Nummer 2 Rauch auf. Dieser ist seit Sonntag wieder an das Stromnetz angeschlossen. Ob die Wasserpumpen funktionieren, ist aber unklar.
(Focus) 21.03.2011, 11.08 Uhr: Die Strahlungsbelastung im direkten Umkreis von Reaktorblock 3 ist nach Angaben der japanischen Atomaufsichtsbehörde nicht gestiegen. Zur Ursache des gräulichen Rauchs, der seit etwa drei Stunden aus Block 3 aufsteigt, machte die Behörde auf einer Pressekonferenz keine Angaben. Bisher sei es auch noch nicht gelungen, die Stromversorgung in Block 3 wiederherzustellen.
(Focus) 21.03.2011, 5.58 Uhr: Die Entsorgung der Reaktoren des havarierten AKW Fukushima 1 könnte nach Einschätzung eines Experten bis zu zehn Jahre dauern. Das berichtet die Zeitung „Asahi Shimbun“ in ihrem Facebook-Profil. Sie beruft sich auf einen Informanten des AKW-Betreibers Tepco. Wegen radioaktiver Strahlung sei es sehr wahrscheinlich, dass die beschädigten Brennelemente in den Reaktordruckbehältern der Blöcke 1, 2 und 3 nicht abmontiert werden könnten, sagte jener der Zeitung. Die Blöcke 5 und 6 hätten dagegen keinen großen Schaden davongetragen. Theoretisch könnten sie wieder in Betrieb genommen werden. „Mit Blick auf die Gefühle der Anwohner wäre es allerdings schwierig, den Betrieb wieder aufzunehmen. Die Entsorgung aller sechs Reaktoren ist daher unvermeidlich“, wird der Mitarbeiter zitiert.
Die Kombination dieser beiden „Tagesschau-Ticker“-Meldungen spricht für sich …
Lebensmittel außerhalb der Sicherheitszone sicher
(ARD) 21.03.2011, 12:54 Uhr: Lebensmittel, die außerhalb der Sicherheitszone um das Atomkraftwerk Fukushima 1 produziert werden, sind sicher, sagte ein Regierungssprecher.
WHO „stark besorgt“ über Belastung von Lebensmitteln
(ARD) 21.03.2011, 11:05 Uhr: Die Weltgesundheitsorganisation WHO hat sich „stark besorgt“ über die Belastung von Lebensmitteln durch austretende Radioaktivität geäußert. Wie ernst die Lage sei, müsse weiter untersucht werden, erklärte ein Sprecher in Genf.
Hintergrund, Kurzbeschreibung möglicher Abläufe:
Sind die Brennstäbe jedoch nicht mehr vollständig von Wasser bedeckt, passieren drei Dinge. Bei etwa 800 °C platzen die Brennstabhüllen aus der Legierung Zircaloy auf. Dabei gelangen Spaltprodukte direkt in das Wasser-Dampf-Gemisch im Reaktorkern.
Bei etwa 1200 °C reagiert das Zirkonium im Zircaloy (Anteil: ca. 90 %) dann mit dem umgebenden Wasserdampf: Es entsteht freier Wasserstoff, während das Zirkonium allmählich oxidiert – dabei wird zudem weitere Wärme frei. Der Druck im Reaktordruckbehälter steigt also weiter. Die Spaltprodukte gelangen bereits in den Wasserdampf, der sie, wenn er zur Druckentlastung abgelassen wird, aus dem Containment, dem Sicherheitsbehälter um den Reaktordruckbehälter, heraus transportiert. So offenbar auch der Ablauf der ersten Explosionen unter dem Dach der Reaktorgebäude.
Der Reaktortyp Mark 1 wurde schon in den 1970er Jahren von Fachleuten wegen Konstruktionsmängeln des Containments heftig kritisiert. Eine Analyse der Nuclear Regulatory Commission kam 1985 zu dem Schluss, dass es im Falle einer Kernschmelze „ziemlich wahrscheinlich“ sei, dass das Containment binnen weniger Stunden wegen des enormen Überdrucks berste. Die Sicherheitsbehälter der Mark 1-Reaktoren mussten in der Folge – jedenfalls in den USA – mit einem Notfallventil nachgerüstet werden, um zu hohen Innendruck ablassen zu können. Weil die Oxidation von Zirkonium die Stäbe rasant weiter aufheizt, kann die Temperatur binnen weniger Minuten auf 1.900 °C steigen, den Schmelzpunkt von Zirkonium. Dies ist der Beginn der Kernschmelze.
Der Begriff „Kernschmelze“ ist ein unscharf und wird in verschiedenen Zusammenhängen unterschiedlich verwendet. Wissenschaftler der Abteilung Nukleartechnik am MIT haben in einem inzwischen viel zitierten Blog Posting darauf hingewiesen, dass der eigentliche Kernbrennstoff – das Uranoxid – in Form von keramischen Pellets vorliegt, die erst bei etwa 2800 Grad Celsius schmelzen. Verlässliche Angaben über die Temperatur in den Reaktorkernen liegen jedoch nicht vor. [3]
Quellen:
https://www.tagesschau.de/nachrichtenticker/
https://www.heise.de/tr/artikel/Der-Alptraum-von-Fukushima-1207205.html
Süddeutsche am 21.03.2011