Radioaktive Abfälle: Klassifizierung und Entsorgung von Atommüll

Radioaktive Abfälle: Klassifizierung und Entsorgung von Atommüll

Eines der Hauptprobleme bei der Nutzung der Kernenergie ist die Entsorgung radioaktiver Abfälle. Diese Rückstände sind gesundheitlich bedenklich und haben das Problem, dass sie nicht entsorgt werden können.

Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, einen allgemeinen Plan für radioaktive Abfälle für den Strahlenschutz zukünftiger Generationen zu haben.

Radioaktiver Abfall ist definiert als Material, das aus der friedlichen Nutzung der Kernenergie stammt und radioaktive Isotope enthält, für die keine Wiederverwendung vorgesehen ist. Der größte Teil des erzeugten Atommülls stammt aus abgebrannten Kernbrennstoffen in Kernkraftwerken.

Es gibt jedoch auch andere menschliche Aktivitäten, die radioaktive Abfälle erzeugen (z. B. in medizinischen Zentren, Kernforschungseinrichtungen und in einigen Industriezweigen).

In der Geschichte der Industrie wurde viel Atommüll erst viele Jahre nach seinem Auftreten als giftig erkannt. Dank des Drucks der öffentlichen Meinung ist diese Anerkennung oft nach schweren Umweltkatastrophen erfolgt.

Mit der Entwicklung der ersten kommerziellen Kernkraftwerke wurden Komplettlösungen für die Behandlung nuklearer Abfälle erdacht und umgesetzt. Schon viel früher, am Ende des Wirtschaftsbooms, entwickelte sich in der Bevölkerung der Industrieländer ein größerer Alarmismus und Misstrauen gegenüber diesen Themen.

In Spanien gibt es ein nationales Unternehmen für radioaktiven Abfall namens ENRESA. Dieses Unternehmen ist für die Entsorgung von Atommüll und den Rückbau von Kernkraftwerken wie José Cabrera verantwortlich.

Woher kommt radioaktiver Abfall?

Der Abfall kann ganz unterschiedlicher Natur sein:

  • Feste Stoffe, z. B. abgebrannte Brennstäbe, Filter, Werkzeuge, Erde und kontaminierte Kleidung

  • Flüssige Stoffe wie Kühlwasser oder Lösungsmittel, die radioaktive Stoffe enthalten.

Als radioaktive Abfälle gelten grundsätzlich alle Abfälle, die radioaktiv kontaminiert sind.

Die Hauptquellen für Atommüll sind:

  1. Atomkraftwerke. Abgebrannter Kernbrennstoff enthält große Mengen an radioaktivem Uran, Plutonium, Cäsium und vielen anderen Isotopen. Darüber hinaus fallen beim Rückbau eines Kernkraftwerks wichtige kontaminierte Elemente an: Baumaterialien, Rohre usw.

  2. Uranbergbaubetriebe und Verarbeitungsanlagen für Kernbrennstoffe.

  3. Radioaktive Abfälle: Klassifizierung und Entsorgung von AtommüllNuklearmedizin. Nuklearmedizin, Strahlentherapie und Brachytherapie, die in Krankenhäusern eingesetzt werden, erzeugen eine Vielzahl von leicht radioaktiven Abfällen.

  4. Viele Industriezweige wie die Ölindustrie und bestimmte Forschungszentren produzieren auch leicht radioaktive Abfälle.

  5. Bei der Entwicklung von Atomwaffen wird neben wiederverwendbarem Kernbrennstoff radioaktives Material freigesetzt, das für nichts verwendet werden kann.

  6. Die Industrie zur Verarbeitung radioaktiver Abfälle liefert auch radioaktive Abfälle.

Arten radioaktiver Abfälle: Europäische Klassifizierung

Die Europäische Kommission empfahl einheitliche Kriterien zur Klassifizierung der Arten radioaktiver Abfälle. Hierfür wird seit dem 1. Januar 2002 die folgende Klassifizierung vorgeschlagen:

Übergangsweise Atommüll

Es handelt sich in der Regel um medizinische Abfälle, die während der Zwischenlagerung zerfallen. Anschließend können sie als nicht radioaktiver Abfall entsorgt werden.

Mittel- und schwach radioaktiver Abfall

Die Konzentration von Radionukliden in dieser Art von radioaktivem Abfall ist so, dass die Erzeugung von Wärmeenergie während seiner Evakuierung gering ist. Sie werden wiederum eingeteilt in:

  • Kurzlebiger Abfall, der mit Radionukliden mit einer Halbwertszeit von weniger als oder gleich 30 Jahren kontaminiert ist

  • Langlebiger radioaktiver Abfall, der Alphastrahler und Radionuklide in hohen Konzentrationen mit einer Halbwertszeit von mehr als 30 Jahren enthält.

Radioaktive Abfälle: Klassifizierung und Entsorgung von AtommüllMittelradioaktiver Abfall entsteht durch Radionuklide, die bei der Spaltung in geringen Mengen freigesetzt werden. Diese Mengen sind viel niedriger als diejenigen, die als gefährlich für die Sicherheit und den Schutz von Menschen angesehen werden.

Die in diesen Nebenprodukten enthaltenen radioaktiven Elemente werden durch eine spezielle Behandlung abgetrennt. Anschließend werden die anfallenden Abfälle in mit Teer, Harzen oder Zement verfestigten Stahlfässern deponiert.

Schwach radioaktiver Atommüll (Kleidung, Werkzeuge etc.) wird gepresst und mit Beton zu einem festen Block vermischt. Auch diese werden wie im vorigen Fall in Stahlfässer gefüllt.

Verschwendung auf hohem Niveau

Hochaktiver Atommüll hat eine solche Konzentration an Radionukliden, dass die thermische Entwicklung bei Lagerung und Entsorgung berücksichtigt werden muss. Diese Art von Abfall wird hauptsächlich aus der Behandlung und Konditionierung abgebrannter Brennelemente gewonnen. Diese Rückstände können Tausende von Jahren aktiv sein.

Die Behandlung dieser Abfallart erfolgt in drei Stufen:

  • Erstlagerung: Sobald der Brennstoff in einem Kernkraftwerk verbraucht ist, wird er aus dem Reaktor entfernt, um ihn vorübergehend in einem Wasserbecken zu lagern. Dieses Becken befindet sich innerhalb der Anlage, um die Wärmelast zu reduzieren und eine erste Strahlungsbarriere zu schaffen.

  • Zwischenlagerung. Zu diesem Zeitpunkt werden die abgebrannten Brennelemente zwischen 20 und 60 Jahre in Abklingbecken oder in Trockenbehältern gelagert. Diese Behälter befinden sich in einem zentralisierten Zwischenlager, das im selben Werk angeordnet ist. Alternativ können sie auch in einem separaten Lager außerhalb des Werks gelagert werden.

  • Endlagerung. Abschließend werden die radioaktiven Abfälle in einem geologischen Tiefenlager (AGP) gelagert. AGP ist eine international akzeptierte Option für die Endbehandlung dieser Art von Atommüll.

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Veröffentlichungsdatum: 10. Dezember 2009
Letzte Überarbeitung: 28. Januar 2022