WikiDer > Kernschmelze
EIN Kernschmelze oder Kernschmelze ist ein Unfall mit a Kernreaktor wo der Kern des Reaktors überhitzt und Brennelemente schmelzen. Dies geschieht, wenn der Reaktorkern nicht ausreichend gekühlt wird, ein sogenanntes Kühlmittelverlustunfall (LOCA). Dies kann beispielsweise die Folge eines Ausfalls des externen Stromnetzes oder einer Unterbrechung des Primärkreises sein.
Mögliche Konsequenzen
Eine Kernschmelze kann zur Freisetzung radioaktiver Stoffe führen und in jedem Fall den Reaktor unbrauchbar machen, bis der Kern repariert oder ersetzt wird. In einem sehr ernsten Szenario, die nukleare Kettenreaktion außer Kontrolle geraten und die Reaktormasse schmilzt durch den Boden des Reaktorbehälters und das Reaktorgebäude mit dem Boden. In den Fällen, in denen es tatsächlich zu einer (Teil-) Kernschmelze kam, war dies nicht der Fall.
Vorsichtsmaßnahmen
Ein normaler Reaktorkern ist so konstruiert, dass die verschiedenen Elemente sicher auseinandergenommen werden können. Nach einer Kernschmelze kann der Reaktor nicht mehr verwendet werden. Oft ist die Reparatur unmöglich und die Demontage heikel.
Die meisten modernen Reaktoren verfügen im Gegensatz zu einigen Konstruktionen aus der ehemaligen Sowjetunion über einige inhärente Sicherheitsmechanismen, die sicherstellen, dass der Reaktor unter anormalen Bedingungen unterkritisch und die Kettenreaktion stoppt. In wassergekühlten Reaktoren beispielsweise ist das Wasser sowohl Kühlmittel als auch Moderator, wobei im Prinzip die Reaktion bei Kühlwasserverlust stoppt. Darüber hinaus ist es üblich, dass der Reaktor bei technischen Ausfällen oder beispielsweise einem Erdbeben (sog Not-Halt oder scram) bis zum Kontrollstäbe innerhalb von Sekunden, macht den Reaktor „unterkritisch“ und stoppt die Kettenreaktion.
Ein Reaktor ist jedoch nicht notwendig kritisch (d.h. es muss keine Kettenreaktion geben), um eine Kernschmelze zu haben. Auch nach dem Abschalten des Reaktors produziert dieser noch längere Zeit Wärme: Die kurzlebigen radioaktiven Spaltprodukte liefern noch Restwärme durch ihre radioaktiver Zerfall, 5-6% der ursprünglichen Leistung des Reaktors. Der Reaktor muss daher auch nach dem Abschalten gekühlt werden, und bei unzureichender Kühlung (zB bei wassergekühlten Reaktoren bei teilweiser Austrocknung der Brennelemente) können Brennelemente noch schmelzen. In der Praxis kam es häufig zu Kernschmelzen, nachdem ein Reaktor bereits abgeschaltet wurde. Die geschmolzene und erstarrte Masse am Boden des Reaktorbehälters wird auch genannt Korium erwähnt. In einem schweren Fall kann der geschmolzene Kernbrennstoff verschmelzen und wieder kritisch werden.
Beispiele
Three Mile Island
sehen Atomunfall auf Three Mile Island für den Hauptartikel zu diesem Thema.Bei der Unfall mit dem Kernkraftwerk Three Mile Island Biene Harrisburg in dem Vereinigte Staaten der Reaktor wurde abgeschaltet, nachdem ein Problem im Sekundärkreis festgestellt wurde. Ein Problem mit einem fehlerhaften Ventil und einer fehlerhaften Instrumentierung (die die Bediener daran hinderte, zu sehen, was falsch war) führte dazu, dass ein Großteil des Kühlwassers aus dem System abfloss und ein Teil des Reaktorbrennstoffs schmolz.
Tschernobyl
sehen Atomkatastrophe von Tschernobyl für den Hauptartikel zu diesem Thema.Die Ursache der Katastrophe von Tschernobyl war keine Kernschmelze. Tschernobyl war ein Graphit-moderierter Reaktor wo die Reaktion außer Kontrolle geriet. Dadurch stieg die Temperatur und damit der Druck, bis der Reaktorbehälter explodierte. Anschließend konnte die Restwärme nicht mehr abgeführt werden und der Rest des Kerns ist teilweise geschmolzen. Dies trug jedoch wenig zum Ausmaß dieser Katastrophe bei, da der geschmolzene Reaktorkern nicht in den Kellerboden eindrang.
Fukushima I
sehen Atomkatastrophe von Fukushima für den Hauptartikel zu diesem Thema.Nach einer Seebeben bei Sendai am 11. März 2011 wurden die vier Reaktoren des Kraftwerks Fukushima I automatisch abgeschaltet ausgeschaltet. Nach dem Dieselgeneratoren vor der Notkühlung etwa eine Stunde gearbeitet hatten, fielen diese infolge der Tsunami aus, wodurch der Reaktorkern nicht ausreichend gekühlt werden konnte. Obwohl später mit Meerwasser eine ausreichende Kühlung erreicht werden konnte, bestanden an mehreren Reaktoren des Komplexes weiterhin Probleme. Im Reaktor 1 ist der Reaktorbrennstoff vollständig geschmolzen. Kühlprobleme traten auch bei Brennstäben in a Kraftstoffpool was die Möglichkeit eröffnete, dass in diesem offenen Becken eine Kernschmelze stattfinden könnte. In Reaktor 2 und 3 sind auch die Steuerstäbe geschmolzen oder beschädigt (35 % bzw. 30 %).
China-Syndrom
Das Szenario, in dem der Reaktorkern mit dem Boden schmilzt, ist China-Syndrom genannt, als könnte der Kern direkt durch die Erde schmelzen und dann auf der anderen Seite der Welt auftauchen – bequem dargestellt als China. Der Begriff wurde durch den Film weithin bekannt Das China-Syndrom (1979) und der bereits erwähnte Unfall im Kernkraftwerk Three Mile Island, der sich 12 Tage nach der Premiere des Films ereignete.
 | Siehe die Kategorie Nuklear- und Strahlenunfälle von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema. |