Was bedeutet Transmutation?


Von Dr. Andreas Kronenberg

Bei der Stromerzeugung aus Kernenergie fallen jährlich in einem großen Kernkraft- werk hochaktive langlebige Abfälle im Umfang eines Würfels von 4 Metern Kantenlänge an (einschließlich Lagerbehälter). Die radioaktiven Stoffe müssen etwa 100.000 Jahre von der Biosphäre ferngehalten werden, damit gewährleistet ist, daß für unsere Nachkommen keine unzuträliche Strahlenbelastung entsteht. Das kann durch Endlagerung des „Atommülls“ in mehreren hundert Metern Tiefe, also unterhalb des Grundwasserspiegels, in einem bisher nicht für die Salzgewinnung erschlossenen („unverritzten“) norddeutschen Salzstock, z. B. Gorleben, sichergestellt werden. Zu dieser Aussage sehen sich die Geologen auf Grund der erdgeschichtlichen Erkenntnisse in der Lage.

Für Geologen sind 100.000 Jahre keine lange Zeit. Eine Million Jahre entsprechen bei ihnen einem Jahr eines Historikers. Doch für die meisten Menschen ist das unvorstellbar lang. Sie glauben daher nicht an die „Langzeit-Sicherheit“ solcher Endlager. Niemand kann zudem eine absolute Garantie geben. Das Risiko völlig unvorhersehbarer Entwicklungen ist zwar extrem gering, aber nicht null. Deswegen werden Möglichkeiten erforscht, langlebige radioaktive Stoffe in solche mit kürzerer Halbwertszeit zu verwandeln („Transmutation“). Prinzipiell ist das möglich. wenn es in der Praxis gelänge, bräuchten nukleare Endlager nur wesentlich kürzere Zeiten dicht zu bleiben.

Die Alchimisten des Mittelalters verstanden unter der Transmutation (Lateinisch: Umwandlung) die erhoffte Herstellung von Gold aus unedlen Metallen. Wie wir heute wissen, ist dieses auf chemischem Wege nicht möglich.

Eine Umwandlung von Uran in andere chemische Elemente findet bei der Ener- gieerzeugung im Kernkraftwerken statt. Die dabei entstehenden Stoffe sind radioaktiver Abfall. Dessen Radioaktivität fällt zwar bereits nach 24 Stunden auf rund ein Zehntel des Ausgangsniveaus ab. Aber der Rest macht „Ärger“, weil langlebige Komponenten übrig bleiben. Diese sind z. T. über viele Jahrtausende so radioaktiv, dass sie in ein Endlager müssen.

Hier setzt der Gedanke der Transmutation an: Werden nämlich die langlebigen Kom- ponenten gezielt aus dem Atommüll herausgeholt und wiederum Kernum- wandlungsprozessen unterzogen, lassen sie sich in kurzlebige sowie einen Rest langlebiger radioaktiver Stoffe umwandeln. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis praktisch keine langlebigen radioaktiven Komponenten mehr vorhanden sind. Somit könnte die Zeit der kontrollierten Endlagerung verringert werden.
Die hierfür erforderlichen Prozesse sind im Prinzip bekannt. Die Probleme liegen hauptsächlich bei der technischen und wirtschaftlichen Umsetzung. International hat die Forschung und Entwicklung hierzu begonnen.

Siehe auch

Weitere Infos lönnen Sie der Langfassung entnehmen. Hier können Sie Kurz- und Langfassung gemeinsam als pdf downloaden (pdf, rd. 90 kB). Diese Antwort entstand im Juni 2001.

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