Glossar zum Thema

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Begriff Definition
Depleted Uranium
DU - Abgereichertes Uran
Abgereichertes Uran (Depleted Uranium, DU) ist ein Rückstand, der bei der Erzeugung von Brennstäben oder Bombenuran entsteht. Es besteht zu fast 100 Prozent aus 238U mit einer Halbwertszeit von 4,468 Milliarden Jahren in der häufigsten Zerfallsart . DU ist chemisch hochgiftig und schwach radioaktiv. Wegen seiner großen Dichte wird Uran als stabilisierendes Gewicht in den Tragflächen von Flugzeugen (bei manchen Boeing-Typen) eingesetzt. Zunehmend wird es für militärische Zwecke, als Panzerung von Fahrzeugen und für besonders durchschlagskräftige Projektile verwendet. Beim Auftreffen eines DU-Projektils auf einen Panzer verdampfen durch die entstehende große Hitze 70 bis 80 Prozent des Urans. Dieser Teil wird in der näheren Umgebung verteilt. Erstmals wurde im Golfkrieg 1991 DU in großem Maßstab verwendet. Dies verstößt gegen die internationale Waffenkonvention. Nach Angaben des Depleted Uranium Education Project von 1997 wurden zwischen 300 und 800 Tonnen DU in Kuwait und Irak eingesetzt. DU geriet als eine mögliche Ursache für das Golfkriegssyndrom ins Blickfeld der Öffentlichkeit. Auch in Bosnien waren die US-Truppen mit DU-Geschossen ausgerüstet. Die langfristigen Wirkungen auf Umwelt und Bevölkerung sind unbekannt.
Deuterium
D
Deuterium ist Schwerer Wasserstoff (2H, D). Der Kernaufbau besteht aus einem Proton und einem Neutron . Im Unterschied dazu hat Wasserstoff (1H) kein Neutron. Tritium (3H, T) und Deuterium (2H, D) kommen auch in Fusionsbomben zum Einsatz. Unter hohem Druck und Temperatur verschmelzen sie zu Helium (zwei Protonen, zwei Neutronen) und geben energiereiche Neutronen (14,1 MeV) ab (Neutronenbombe). Der selbe Weg der Energiegewinnung soll kontrolliert in Fusionsreaktoren ablaufen.
Dosis
Die aus dem altgriechischen kommende Bezeichnung Dosis bedeutet ganz allgemein "Gabe", im Sinne einer verabreichten Menge. In der Kernphysik und anderen Bereichen, die sich mit Strahlung beschäftigen, bezeichnet der Begriff Dosis - eigentlich Energiedosis - die Energie der in einem Körper absorbierten (radioaktiven) Strahlung. Die Einheit der Dosis ist das Gray [Gy] und ist als absorbierte Strahlungsenergie pro Masse definiert (Gy = J/kg). Unterschiedliche Strahlenarten (wie Alpha-, Beta-, Gamma-, Neutronenstrahlung) und Energien rufen verschieden starke Schäden im lebendigen Gewebe hervor. Daher wird dem Begriff der Dosis die  Äquivalentdosis für Gammastrahlung beigestellt, die durch Qualitätsfaktoren die Wirkung der unterschiedlichen Strahlenarten auf organisches Gewebe berücksichtigt. Die Einheit der Äquivalentdosis ist das Sievert [Sv].
Druckwasserreaktor
DWR
Weltweit kommt der Druckwasserreaktor (DWR) bei KKW am häufigsten zum Einsatz. Beim DWR dient Wasser sowohl als Kühlmittel als auch als Moderator . Der Reaktorkern, in dem Wärmeenergie erzeugt wird, befindet sich innerhalb des Reaktordruckbehälters . Das Kühlmittel wird in einem geschlossenen Kreislauf durch die aktive Zone, in den Kern gepumpt. Dieser erste Kühlkreislauf ist in den meisten DWRs vom Containment umschlossen. Der Druck im Primärsystem ist so hoch (zirka 150 bar ), dass das Wasser trotz der hohen Temperatur (zirka 300 Grad Celsius) am Sieden gehindert wird. Der Primärkreis ist in mehrere kleinere Kreisläufe unterteilt. Sie führen zu den Dampferzeugern und Hauptumwälzpumpen . Die Anzahl schwankt zwischen zwei (bei bestimmten Westinghouse-Typen etwa KKW Krsko ) bis sechs Schleifen (wie bei manchen sowjetischen WWER-440 ). Im Primärkreislauf und Druckkessel kann es durch Neutronenbestrahlung und Spannungen zur Materialermüdung kommen. Störfälle bei Druckwasserreaktoren kommen vor allem im Primärsystem und Steuersystem vor (in Westinghouse-Typen und WWER ungefähr gleich häufig).
EAG
Auch EURATOM , Bezeichnung für die Europäische Atomgemeinschaft.
EdF

Electricité de France ist ein 1946 gegründeter französischer Energiekonzern dessen Hauptfeld die Erzeugung und Verteilung von Elektrizität ist. EdF betreibt alle französischen Kernkraftwerke und war bis 2004 ein Staatsbetrieb. Heute handelt es sich um eine Aktiengesellschaft die sich zu mehr als 80 Prozent in Staatseigentum befindet. EdF ist ein international tätiger Konzern.

Elektron
Ein Elektron ist ein elektrisch negativ geladenes Elementarteilchen. Jedes neutrale Atom besitzt so viele Elektronen wie Protonen . Die Elektronen sind fast masselos. Sie halten sich in der Umgebung des Atomkerns auf. Ein Elektron hat eine Ruhemasse von 9,1093826 (16) ×10-31kg. Sein Radius beträgt 2,81794×10-15m. Seine Ladung beträgt 1,60217653 (14) ×10-19C. Das Coulomb ist die Einheit für elektrische Ladung.
Elektronvolt

eV
Das Elektronvolt ist eine gebräuchliche Einheit in der Welt der Teilchen und Atome . Ein Elektronvolt ist jene kinetische Energie die ein Elektron beim Durchlaufen einer Potenzialdifferenz von einem Volt im Vakuum gewinnt. 1 eV = 1,60217653 (14) ×10-19 J . In jenen Bereichen der Physik, die das eV als Einheit verwenden ist es üblich das eV nicht nur als Energieeinheit zu verwenden, sondern auch als Einheit für zum Beispiel die Masse (eV/c2). Weiters ist es üblich die Lichtgeschwindigkeit (c) und das Plank'sche Wirkungsquantum gleich 1 zu setzen, dann lässt sich zum Beispiel die Masse ebenfalls als (eV) schreiben. Die so beschriebenen Einheiten bezeichnet man auch als „Natürliche Einheiten".

Endlager
Ein Endlager bezeichnet in der Kerntechnik den endgültigen Aufbewahrungsort für abgebrannte Brennelemente und/oder radioaktive Abfälle. Endlager können entweder oberirdisch oder auch unterirdisch liegen. Zur Zeit gibt es weltweit kein in Betrieb befindliches Endlager für hoch radioaktive Abfälle, diese befinden sich zur Zeit in „Zwischenlagern".
EPR
Der EPR (Europäischer Druckwasserreaktor) ist die Zukunftshoffnung der deutschen und französischen Atomindustrie. Der Anlagentyp wurde von Siemens und Framatome unter Mithilfe der Electricité de France und deutscher Energieversorgungsunternehmen (wie zum Beispiel EON-Kernkraft) konstruiert. Er weist gegenüber den bisherigen deutschen und französischen Druckwasserreaktoren eine Reihe von Neuerungen auf. Diese sollen die Auswirkungen einer Kernschmelze auf das Anlagengelände beschränken. Der EPR zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
  • Der EPR soll ein Nuclear Island bilden. Das bedeutet, das ganze Kraftwerkssystem ist von einer geschlossenen Betonhülle umgeben.
  • Um eine Kernschmelze beherrschbar zu machen, verfügt der EPR über einen Core Catcher. Das ist ein flaches, keramikverkleidetes hochtemperaturgeeignetes Auffangbecken für das bei einem möglichen Unfallgeschmolzene Inventar. Die Schmelze wird über ein Wasserreservoir passiv gekühlt.
  • Die bei einer Kernschmelze auftretenden gefährlichen Wasserstoffblasen sollen durch eine Art Zündkerzen kontrolliert abgefackelt werden.
  • Ein Hochdruckentlastungssystem soll das Absprengen des oberen Teils des Reaktordruckgefäßes vom Boden verhindern.
  • Der EPR ist auf eine Betriebsdauer von 60 Jahren ausgelegt.
  • Der EPR fährt mit MOX-Brennelementen .
  • Er soll in Frankreich und Deutschland unabhängig vom Standort bewilligt werden. Damit können in Zukunft beim Bau eines EPR nur mehr Standortfaktoren wie geologische Bedingungen und Kühlwassersituation zum Gegenstand von Bauverhandlungen werden.

Bezüglich des Sicherheitsfaktors sind unter anderem folgende Punkte zu beachten:

  • Das Verhalten der Kernschmelze im Core Catcher kann im Labor nicht getestet werden.
  • Beim Auftreffen des Kühlwassers auf das geschmolzene Inventar ist mit Dampfexplosionen zu rechnen. Diese könnten das Containment stark beanspruchen.
  • Die Zündkerzen sollen eine Wasserstoffexplosion verhindern. In ungünstigen Situationen können sie diese aber auslösen. Dies kann zum Beispiel durch plötzlichen Austritt großer Mengen an Wasserstoff erfolgen.
  • Es fehlt ein statistischer Sicherheitsnachweis für die einzelnen Komponenten.

Der EPR wäre das sicherste Kernkraftwerk (KKW), das je gebaut wurde. In Finnland (Olkiluoto - 3) und Frankreich (Flamenville - 3) befinden sich zur Zeit EPRs in Bau.

EURATOM
EAG
EURATOM oder EAG ist die Bezeichnung für die Europäische Atomgemeinschaft. Die Organisation wurde am 25. März 1957 in Rom gegründet. Die Grundlage ihrer Arbeit bildet der EURATOM-Vertrag. Dieser ist einer der drei Gründungsdokumente der EU. Die Aufgaben von EURATOM sind die Förderung der Anwendung der friedlichen Nutzung von Kernenergie sowie die Anhebung des Lebensstandards durch die Bildung und Vernetzung einer europäischen Nuklearindustrie. EURATOM ist an der Modernisierung von bestehenden Kernkraftwerken wie auch an der Finanzierung, Planung und Projektierung von neuen Anlagen beteiligt.
Folgekern
Beim radioaktiven Zerfall ändert sich der Aufbau eines Atomkerns . Entweder verändert sich die Anzahl der Protonen (Elementumwandlung), der Neutronen (Isotopumwandlung) oder der Protonen und Neutronen gleichzeitig. Der (aus dem ursprünglichen Atomkern hervorgehende) Tochterkern kann völlig andere physikalische und chemische Eigenschaften besitzen. Er wird auch als Folgekern bezeichnet. Beim Betazerfall des Tritiums (3H, T) entsteht zum Beispiel der Folgekern 3HE (Helium).
Forschungsreaktor
Ein Forschungsreaktor ist ein Kernreaktor, der für wissenschaftliche Forschung verwendet wird. Bei manchen Reaktoren werden neue Reaktorkomponenten für die Nuklearindustrie getestet. Viele Anlagen stehen der Grundlagenforschung zur Verfügung. Der Reaktor ist eine günstige Quelle für Neutronen , mit denen neuartige Materialien, chemische Prozessabläufe oder Moleküle der Biologie untersucht werden können (Neutronenradiographie). Die Erforschung der fundamentalen Kräfte in der Natur beschäftigt Physikerinnen bei Experimenten über die Eigenschaften von Neutronen oder über die Wechselwirkung von Neutronen mit anderen Teilchen.
Fukushima

Fukushima ist eine Stadt an der Ostküste Japans zirka 200 Kilometer nördlich von Tokyo. Am 11. März 2011 ereignete sich im nahe der Stadt gelegenen KKW Fukushima Dai-Ichi, nach einer durch ein Erdbeben ausgelösten Flutwelle, ein Unfall der Stärke 7 nach INES . Zum Zeitpunkt des katastrophalen Unfalls befanden sich sechs Siedewasserreaktoren unterschiedlichen Baudatums und Typs in Betrieb.

Vom Unfall betroffen ist Block 1 (439 MW, Fertigstellung 1970, BRW/3, Kernschmelze eingetreten), Block 2 (760 MW, Fertigstellung 1973, BRW/4, Kernschmelze eingetreten), Block 3 (760 MW, Fertigstellung 1974, BRW/4, Kernschmelze eingetreten) und Block 4 (760 MW, Fertigstellung 1974, BRW/4, zum Zeitpunkt der Katastrophe mit entladenem Kern, es kommt zur Freilegung der Brennstäbe im Lagerbecken). Die Blöcke 5 und 6 können nach mehreren Tagen in einen stabilen Zustand gebracht werden.

Im Verlauf des Unfalls werden radioaktive Stoffe in der Größenordnung des Unfalls in Tschernobyl freigesetzt. Die Freisetzung in die Luft erfolgt im Wesentlichen im Laufe der ersten Woche des Unfalls. Für Japan günstige Windbedingungen treiben einen Großteil der radioaktiven Freisetzung auf den Pazifik, trotzdem ist die Evakuierung von etwa 100.000 Menschen, in einer Zone von 20 Kilometer um das Kraftwerk, notwendig. Das Gebiet wird im April 2011 zur Sperrzone erklärt. Ab dem 17. März 2011 ist 131Iod und 137Cs , das aus dem havarierten Kraftwerk stammt, in Österreich nachweisbar. Die Konzentration erreicht Ende März 2012 ihr Maximum (etwa 0,0014 Bq/Nm3 bei 131I und 0,0006 Bq/Nm3 bei 137Cs) und fällt bis Mitte Mai wieder unter die Nachweisgrenze. Die Freisetzung ins Meer aus den zerstörten Reaktorblöcken dauert über mehrere Monate an und führte zu einer Verseuchung einer Zone von mehreren Dutzend Kilometern um den Kraftwerksstandort. Bei Fischen an der Küste der Vereinigten Staaten von Amerika wird in der Folge etwa eine, um einen Faktor zehn, erhöhte Cäsiumkonzentration festgestellt. 

Da die Strahlungswerte in den vier zerstörten Reaktoren teilweise sehr hohe - mit einem Aufenthalt von Menschen unvereinbare - Werte aufweisen, ist die Umsetzung von Maßnahmen an den Reaktoren schwierig. Die Stabilisierung der Ruinen der Reaktorblöcke 1 bia 4, dürfte aus diesen Gründen noch mehrere Jahrzehnte andauern. Die verseuchten Gebiete an Land und im Meer werden für Jahrhunderte unbenutzbar und auf Zehntausende Jahre belastet sein.

 

Gammastrahlen
(γ-Strahlen)
γ-Strahler sind Elemente beziehungsweise Materialien, die Gammastrahlen aussenden. Sie strahlen Energie in Form von elektromagnetischen Wellen aus. Gammastrahlen haben somit die wesentlichen Eigenschaften von sichtbarem Licht und Röntgenstrahlen und unterscheiden sich von diesen physikalisch nur durch ihre höhere Energie. Abhängig von den verschiedenen Kernprozessen der Entstehung haben die einzelnen Strahlen (Lichtquanten) unterschiedliche Energie. Sichtbares Licht stammt zumeist aus der Hülle von Atomen , die angeregt sind und die durch Emission in den Grundzustand übergehen (abkühlen). Gammastrahlen haben ein sehr gutes Materiedurchdringungsvermögen. Das heißt, fast alles ist für sie mehr oder weniger durchsichtig. Für die Abschirmung von Gammastrahlung verwendet man Materialien mit hoher Dichte (hohe Masse pro Volumen, d. h. schwer). Das sind zum Beispiel Blei oder Uran . In einem Kernreaktor entsteht durch die Abregung der Atomkerne Gammastrahlung. Sie wird durch den biologischen Schild ausreichend abgeschwächt. Dabei kommen meterdicke Wände aus Schwerbeton und Blei zum Einsatz. Harte Gammastrahlung, wie sie etwa bei der Zündung einer Kernwaffe entsteht, kann viele Kilometer Luft ohne Schwierigkeiten durchleuchten. Der sogenannte Gammablitz wirkt noch über große Strecken tödlich.

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