Vor mehr als 30 Jahren explodierte in Tschernobyl ein Atomreaktor. Viele Menschen fragen sich: „Kann das in Deutschland auch passieren und was hätte das eigentlich für Konsequenzen“? Diese Frage werden wir am Schluss dieses Artikels beantworten und viele weitere diesbezügliche, überaus wichtige Informationen mitteilen.
Am frühen Morgen des 26. April im Jahre 1986 kam es in Tschernobyl im Atomkraftwerk „Vladimir Ilyich Lenin“ zu einem folgenschweren Unfall, der als Super-GAU bezeichnet wird (GAU = Größter Anzunehmender Unfall).
Bei einem GAU kommt es zu einer sogenannten „Kernschmelze“ mit überschaubarer radioaktiver Freisetzung. Von einem Super-GAU spricht man, wenn dabei erhebliche Mengen des radioaktiven Materials in die Umwelt gelangen.
Die Katastrophe ereignete sich in Block 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl, nahe der ukrainischen Stadt Prypjat.
Als erstes Ereignis wurde diese auf der siebenstufigen internationalen Bewertungsskala INES (Internationale Nuclear Event Scale) für nukleare Ereignisse als katastrophaler Unfall der Stufe 7 eingeordnet.
Es war aber gar nicht „das erste Ereignis“ dieser Größenordnung, worauf wir später noch eingehen werden.
Tschernobyl, 26 April 1986:
Bei einer unter der Leitung von Anatoli Stepanovich Dyatlov durchgeführten Simulation eines vollständigen Stromausfalls kam es auf Grund schwerwiegender Verstöße gegen die geltenden Sicherheitsvorschriften, sowie der bauartbedingten Eigenschaften des mit Graphit moderierten Kernreaktors vom Typ RBMK-1000 zu einem unkontrollierten Leistungsanstieg, der zur Explosion des Reaktors führte.
Innerhalb der ersten zehn Tage nach der Explosion wurde eine Radioaktivität von mehreren Trillionen Becquerel freigesetzt. Die so in die Erdatmosphäre gelangten radioaktiven Stoffe, darunter die Isotope Caesium-137 mit einer Halbwertszeit (HWZ) von rund 30 Jahren und Jod-131 (HWZ 8 Tage), kontaminierten infolge radioaktiven Niederschlags hauptsächlich die Region nordöstlich von Tschernobyl sowie viele Länder in Europa.
Im Angedenken an die Opfer und Hinterbliebenen dieser bis dahin beispiellosen Katastrophe, wollen wir mit diesem Artikel die Vorgänge einmal gründlich aufarbeiten.
Wir werden Fragen stellen, wie zum Beispiel
– warum führten die Graphitspitzen der Steuerstäbe zu einer Erhöhung der Leistung
und eine Antwort darauf geben
– warum die diensthabenden Operatoren Alexandr Akimov und Leonid Toptunov keinerlei Schuld an dem Unglück traf.
Zunächst müssen wir allerdings kurz umreißen, wie so ein in Tschernobyl ehemalig genutzter Atomreaktor des Typs RBMK 1000 überhaupt im groben funktionierte, da sicher nicht jede Leserin und jeder Leser dieses Artikels Kernphysiker(in) ist.
Ein RBMK (Reaktor Bolschoi Moschtschnosti Kanalny), zu Deutsch etwa Hochleistungs-Reaktor mit Kanälen, ist ein graphitmoderierter, wassergekühlter Siedewasser-Druckröhrenreaktor sowjetischer Bauart.
Klingt erst einmal furchtbar kompliziert. Ist es auch. Für Sie allerdings gleich nicht mehr, nachdem Sie diesen Artikel studiert haben.
Der Reaktortyp RBMK wurde Mitte der 1960er Jahre in der Sowjetunion unter Federführung des Akademiemitgliedes Nikolay Antonovich Dollezal entwickelt.
Wie bereits erwähnt, handelt es sich um einen graphitmoderierten Siedewasser-Druckröhrenreaktor. Das heißt: Anstelle eines Druckbehälters besitzt er eine große Anzahl von Druckröhren (1693 an der Zahl), in denen sich der Kernbrennstoff Uran (von dem deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth 1789 in Berlin entdeckt) befindet.
Der Brennstoff ist in Form von kleinen Brennstofftabletten in Stäben aus Zirkonium untergebracht. Die Länge eines solchen Stabes beträgt 3,65 Meter. Ein Brennelement besteht aus 18 Stäben, die zylindrisch angeordnet sind.
Je zwei Brennelemente befinden sich übereinander in der über sieben Meter langen Druckröhre. Ausgetauscht werden können sie bei laufendem Reaktorbetrieb, da jede einzelne Druckröhre durch Ventile vom Wasserkreislauf getrennt werden kann
Die Kettenreaktion im Reaktor wird durch 211 Steuerstäbe (auch Regelstäbe genannt) kontrolliert, die meist aus Bor oder Cadmium bestehen.
Was ist Kernspaltung?
Kernspaltung ist ein Vorgang, in welchem Atomkerne hoher Nukleonenzahl (Nukleonen = Protonen und Neutronen) gespalten werden.
Welchen Sinn hat das?
In Atomkernen befinden sich gewaltige Energien. Um genau zu sein: die gewaltigsten Enrgiemengen des Universums. Nichts beinhaltet mehr Energie, als Atomkerne (siehe Atombombe u. Wasserstoffbombe).
Warum ist das so?
In diesem unserem Universum gibt es genau 4 Grundkräfte. Die schwächste ist die Gravitation (das ist die Kraft, die uns alle auf dem Boden hält). Die nächst´ stärkere Kraft ist die Schwache Kernkraft (diese sorgt unter anderem für den Zerfall von Atomkernen). Eine noch stärkere Kraft ist der Elektromagnetismus (diese Kraft kennen Sie, wenn Sie schon einmal einen elektrischen Schlag erleiden mussten) und die stärkste aller Kräfte ist die Starke Kernkraft.
Diese Kraft sorgt dafür, dass Materie (Sie, wir, Stuhl, Tisch, Hund, Katze, Maus) überhaupt zusammenhält und existiert. Zur Erläuterung nehmen wir ein einfaches Element zur Hand, welches sie alle kennen: Das Helium. Dieses beinhaltet im Kern 2 Protonen, welche positive Ladungen aufweisen.
Nun wissen Sie sicher noch aus dem Physikunterrricht, dass sich positive Ladungen durch die elektromagnetische Kraft ja eigentlich abstoßen. Das ist auch richtig. Jedoch sorgt die viel stärkere Starke Kernkraft dafür, dass diese beiden Protonen trotzdem „aneinander kleben“.
Wie stark ist die Starke Kernkraft?
Unvorstellbar stark. Geben wir der Gravitationskraft die Stärke 1, so ist die Starke Kernkraft um ein vielfaches stärker. Um genauer zu sein: Die Starke Kernkraft ist in etwa 1 zu 10 hoch 40 mal so stark. Unter „10 hoch 40“ ist sich eine 1 mit 40 Nullen vorzustellen. Die Starke Kernkraft ist also um das 10000000000000000000000000000000000000000 Mal stärker als die Gravitation und kann also ohne weiteres als „Urgewalt“ bezeichnet werden, die gewaltiger gar nicht sein kann.
Diese Kraft versucht man nun in Atomreaktoren durch Spaltung der Kerne freizusetzen. Gelingt dies, wird sogenannte Bindungsenergie frei. Bei der vollständigen Umsetzung von Uran 235 lassen sich aus einem Kilogramm Material maximal 22,5 Millionen Kilowattstunden Energie gewinnen.
Geschieht dies unkontrolliert, dann kommt dabei das heraus, was wir von der gemeinen Atombombe her kennen oder was in Tschernobyl passiert ist.
Das kommt dann davon, wenn man meint, sich mit der stärksten Kraft des Universums anlegen zu müssen, was in Atomkraftwerken ja pausenlos gemacht wird.
Wie läuft das genau ab?
Zu einer Kernspaltung kommt es dann, wenn man einen Urankern, der z.B. 238 Nukleonen (Protonen und Neutronen) besitzt, mit einem langsamen Neutron beschießt. Dann passiert nämlich Folgendes:
Entweder: Der Urankern nimmt das Neutron auf und verwandelt sich so in hochgiftiges Plutonium 239 mit einer Halbwertszeit (Zeitspanne, in der die Hälfte der Atome dieser Substanz zerfallen sind) von 24110 Jahren.
(Info nebenbei: Nicht leichtsinnig werden und 24110 Jahre für eine lange Zeit halten. Uran 235 hat eine Halbwertsszeit von 703,8 Millionen Jahren – Uran 238 sogar 4.468 Milliarden Jahre!)
Also noch einmal…
entweder: der Urankern nimmt das Neutron auf und verwandelt sich so in hochgiftiges Plutonium 239 (aus dem „netten“ Zeug baut man übrigens Atombomben)
oder: es kommt zu einer Spaltung des Urankerns, wobei 2 Spaltprodukte entstehen und 2 bis 3 Neutronen frei werden.
Letzteres ist in einem Atomreaktor das scheinbar (klick auf scheinbar erklärt scheinbar) gewünschte Ergebnis. Das kann aber nur dann funktionieren, wenn der Urankern von einem langsamen Neutron getroffen wird. Ist das Neutron zu schnell unterwegs, so kommt es zu keiner Kernspaltung.
Aus diesem Grunde müssen die Neutronen „abgebremst“ werden. Dies geschieht durch sogenannte „Moderatoren“, wie zum Beispiel Wasser oder auch wie im Falle des Reaktortyps RBMK, durch Graphit. Doch dazu später mehr.
Die durch die Kernspaltung entstehende Wärmeenergie wird durch Wasser und dessen Verdampfung aufgenommen. Der so entstandene Dampf wird dann in Dampfturbinen genutzt, die Generatoren antreiben und so elektrischen Strom erzeugen.
Eigentlich eine tolle Sache, doch leider kann dabei sehr viel schief gehen. Vom dabei entstehenden radioaktiven Müll, ganz zu schweigen.
Wann gilt ein Atomreaktor als abgeschaltet?
Anders als der Motor eines Autos, der durch herumdrehen des Schlüssels sofort abschaltet, ist ein Atomreaktor ein absoluter „Nachläufer“.
Das heißt: Auch wenn ein Reaktor abgeschaltet ist, läuft er immernoch auf Hochtouren und das für lange Zeit. Doch zurück zu der Frage, wann ein Reaktor als abgeschaltet gilt.
Ein Atomreaktor wird als abgeschaltet bezeichnet, wenn alle Steuerstäbe vollständig in den Reaktor eingefahren sind, so dass die Neutronen absorbiert werden und keine weiteren Zerfälle der Urankerne mehr auslösen können.
Da auch ein „abgeschalteter“ Reaktor noch große Energiemengen erzeugt, muss dieser mit ausreichendem Kühlmittelzufluss versorgt werden. Es ist zwingend notwendig, dass dies auch bei einem eventuellen Stromausfall passiert.
Bei Abbruch der Kühlmittelversorgung durch Stromausfall käme es sonst zu einer Überhitzung und zum schmelzen der Kernbrennstäbe durch die sogenannte Nachzerfallswärme, welche durch den Zerfall von radioaktiven Spaltprodukten entsteht.
Als radioaktive Spaltprodukte wird all das bezeichnet, was durch die gewollte Spaltung von Urankernen entsteht (z.B. Tellur 137, Cäsium 134, Jod 131). Die entstehenden Spaltprodukte sind instabil und zerfallen zum Teil schon nach wenigen Sekunden, Minuten, Stunden oder Tagen in wieder andere Spaltprodukte.
Durch diesen Zerfall werden enorme Mengen Energie, sprich Wärme frei. Wärme, die durch Kühlmittelfluss unbedingt abgeführt werden muss, da es sonst zu einer Kernschmelze, auch bei abgeschaltetem Reaktor kommt.
Die Kühlung und die Funktion der Kontrollinstrumente eines Atomkraftwerkes müssen also unter allen Umständen aufrecht erhaltet werden. Normalerweise wird der dafür benötigte Strom aus den öffentlichen Energieversorgungsnetzen gezapft. Wenn dies nicht möglich ist, laufen innnerhalb des Kernkraftwerks Notstromaggregate an.
Durch das Experiment, welches man am 26. April des Jahres 1986 im Block 4 des Atomkraftwerkes in Tschernobyl stattfinden lassen wollte, sollte nun bewiesen werden, dass die Rotationsenergie der auslaufenden Turbinen bei einem Netzausfall ausreicht, um die Zeit von ca. 40 bis 70 Sekunden bis zum vollen Anlaufen der Notstromaggregate zu überbrücken.
Wenn die Sicherheitsvorschriften beachtet worden wären, dann hätte dieses Experiment schon vor der Inbetriebnahme Ende 1983 durchgeführt werden müssen. Zu dieser Zeit wäre der Reaktor „unvergiftet“ und ohne „Abbrand“ gewesen (was das bedeutet erklären wir noch) und hätte sichere Voraussetzungen für das Experiment geboten.
Dawai, dawai
Leider pfiff der Kraftwerksleiter Victor Bryukhanov auf die Einhaltung dieser Sicherheitsvorschriften, da Michail Gorbatschow noch im Februar des Jahres 1983 auf dem 27 Parteitag zu einer deutlichen Steigerung des output bei Atomernergie drängte.
Als treuer Parteigenosse wollte Bryukhanov natürlich das Plansoll erfüllen und seine Vorgesetzten beeindrucken. Außerdem wären sonst tausenden Mitarbeitern, seinen direkten Vorgesetzten im Ministerium, und auch ihm selbst Bonuszahlungen entgangen.
So kam es, dass der gerade eben erst fertiggestellte Reaktor Nummer 4 viel zu früh in Betrieb genommen wurde, obwohl dieser noch keinerlei Sicherheitstest absolviert hatte.
Ein früherer solcher Versuch im Block Nummer 3 schlug übrigens fehl, da die Spannung bei auslaufenden Turbinen zu schnell abgefallen war. Das Experiment vom 26. April 1986 sollte nun durch einen verbesserten Spannungsregler positiv ausfallen.
Geplant war die Durchführung des Experiments bei einer reduzierten Reaktorleistung und Schließung der Dampfzufuhr zur Turbine Nummer 8.
Genau das besiegelte das endgültige Schicksal des Reaktors. Ab dem Zeitpunkt der Schließung der Dampfzufuhr zur Turbine nahm das Schicksal nämlich seinen nicht mehr abzuwendenden Lauf.
Abschalten der Dampfzufuhr mittels Turbinenschnellschlussventil, Dampfblasen im Kühlmittel, graphitmoderierter Reaktor, zuzüglich Xenonvergiftung des Reaktors und die Graphitspitzen an den ohnehin zu langsam einfahrenden Steuerstäben waren die technischen Auslöser der Katastrophe.
Aber eins nach dem anderen.
Der RBMK hat vier Schutzsysteme, die den Reaktor in einer Notsituation oder bei einem Störfall kontrolliert abschalten. Alle Sicherheitssysteme werden über das sogenannte Kontroll- und Schutzsystem (SUZ) verwaltet.
Das Notfall-Reaktor-Schutz-System (AZRT) erfüllt unter anderem die Funktionen, den Reaktorprozess zu überwachen und Abweichungen vom Normalbetrieb anzuzeigen.
Eine Sofortschutzmaßnahme des RBMK ist unter anderem das BAZ, das den Reaktor bis auf die niedrigste Leistung herunterfahren kann. Mit dem Schalter AZ-1 wird die Leistung des Reaktors auf 60 % reduziert, während der Schalter AZ-2 die Leistung auf 50 % absenkt.
Wird der Schalter AZ-5 betätigt, so löst das die Notabschaltung des Reaktors durch vollständiges Einfahren der Steuerstäbe aus. Für den Test wurden jedoch sämtliche automatischen Notfallsysteme und Warnsignale abgeschaltet, welche auch „Havarie-Schutz“ genannt werden.
Was ging schief?
Zunächst ging der Reaktor 1983 ohne die erforderlichen Sicherheitsprüfungen in Betrieb. Dies war der erste, in einer langen Reihe von Fehlern.
Freitag, 25. April 1986, 1:06 Uhr:
Als erster Schritt sollte die thermische Leistung des Reaktors von ihrem Nennwert von 3200 Megawatt (MW) auf 1000 MW reduziert werden, wie das bei einer Regelabschaltung durchaus üblich ist. Der Reaktor sollte nämlich sowohl für den Test, als auch für eine anschließende Revision heruntergefahren werden.
25. April 1986, 13:05 Uhr:
Aufgrund erhöhter Stromnachfrage wird auf Anweisung des Lastverteilers in Kiew die Leistungsabsenkung bei 1600 MW unterbrochen und der Reaktor mit dieser Leistung konstant weiter betrieben. Dadurch entstand im erhöhten Maße das sogenannte „Neutronengift“ Xenon 135.
Warum und was ist das?
Betreibt man einen Atomreaktor, so bildet sich stark neutronenabsorbierendes (darum nennt man es „Neutronengift), gasförmiges Xenon 135, welches sich bei Betrieb in der Nähe der Maximalleistung (Nennleistung), zügig zu Xenon 136 verwandelt, da bei Maximalleistung deutlich mehr Neutronen im Reaktor unterwegs sind, als bei Teillast.
Fängt Xenon 135 ein Neutron ein, so ist es praktisch „gesättigt“ und kein stark neutronenabsorbierendes Element mehr. Die Entstehung des Reaktor gefährdenden Xenon 135 und dem nicht gefährdenden Xenon 136 ist bei Betrieb in der Nähe der Maximalleistung ausgeglichen und stellt somit keine Gefahr dar.
Fährt man die Leistung des Reaktors aber durch teileinfahren der neutronenabsorbierenden Steuerstäbe auf 50 Prozent herunter, so sind dementsprechend weniger Neutronen im Reaktor unterwegs, was widerum dazu führt, dass das entstehen von Xenon 135 und Xenon 136 nun nicht mehr ausgeglichen ist.
Durch das herunterfahren der Leistung sind weniger freie Neutronen im Reaktor, wodurch mehr Xenon 135 entsteht, als durch Neutroneneinfang in Xenon 136 umgewandelt werden kann.
In genau diesem Falle spricht man von einer „Xenon-Vergiftung“ des Reaktors mit Xenon 135, die (wie wir noch sehen werden) zu absolut fatalen Folgen beisteuern kann.
25. April 1986, 23:10 Uhr:
Es erfolgt die Freigabe zur weiteren Leistungsabsenkung. Der Reaktor soll nun langsam auf 25 % der Nennleistung abgefahren werden.
Samstag, 26. April 1986, 0:00 Uhr:
Eine neue Schichtmannschaft übernimmt den Reaktor.
26. April 1986, 0:28 Uhr:
Der Chef-Ingenieure der Nacht, Anatoli Stepanovich Dyatlov, ordnet das weitere herunterfahren des Reaktors an. Die Operatoren Alexandr Akimov und Leonid Toptunov wiesen den Chef-Ingenieure nun darauf hin, dass der Test nur bei einer Reaktorleistung von mindestens 700 MW durchgeführt werden darf.
Dyatlov, der als „harter Hund“ galt, liess sich davon allerdings nicht beeindrucken und befahl weiterhin, die Leistung bis auf 200 MW zu reduzieren, was zu einer immer stärkeren Xenon-Vergiftung des Reaktors führte. Durch die immer weiter ansteigende Xenon-Vergiftung sank die Leistung schließlich automatisch immer weiter bis auf nur noch 30 MW ab.
JETZT hätte der Reaktor eigentlich für ein bis zwei Tage ganz abgeschaltet werden müssen.
Warum?
Die Vergiftung des Reaktors mit Xenon 135 hat eine so hohe neutronenabsorbtion zur Folge, dass ein Hochfahren auch bei Einsatz aller vorhandenen positiven Reaktivitätsreserven, d. h. mit ganz heraus gezogenen Steuerstäben, kaum oder gar nicht mehr möglich ist. Außerdem birgt die Xenon 135-Vergiftung eine ganz spezielle Gefahr, zu welcher wir noch kommen werden.
„Sicherer“ Betrieb des Reaktors ist also erst wieder nach ein bis zwei Tagen möglich, wenn die Xenon 135-Konzentration durch den natürlichen Zerfall dieses Elements mit einer Halbwertszeit von 9,2 Stunden genügend abgenommen hat.
Dyatlov ließ den Reaktor aber nicht richtigerweise komplett herunterfahren, sondern gab Leonid Toptunov statt dessen eine Standpauke, weil vermeintlich dieser die Leistung auf 30 MW, also viel zu weit abgesenkt hätte.
Toptunow konnte in Wahrheit aber gar nichts dafür, da nicht sein Handeln (teilweises Einfahren der Steuerstäbe), sondern die Xenon-Vergiftung des Reaktors zu dem Leistungsabfall auf 30 MW führte.
Um die Leistung wieder zu erhöhen ordnete Dyatlov nun das herausfahren der Steuerstäbe an, was in diesem, mit Xenon 135 hoch vergifteten Zustand des Reaktors, nur als Irrsinn bezeichnet werden kann und Genosse Chef-Ingenieur Dyatlov damit schon wieder die Sicherheitsvorschriften aus Karrieregründen missachtete.
Akimov und Toptunov warnten Dyatlov erneut davor, den Test bei einer solchen Reaktorinstabilität durchzuführen. Doch Dyatlov schenkte auch dieser Warnung keine Beachtung.
Akimov und Toptunov mussten die Steuerstäbe nun also entgegen jeglicher Vernunft und Vorschrift auf Befehl des Chef-Ingenieurs herausfahren, was aber zunächst kaum Effekt zeigte, da der Reaktor ja bereits stark mit neutronenabsorbierenden Xenon 135 vergiftet war.
Trotzdem gelang es gerade noch, die Leistung durch entfernen der Steuerstäbe wieder zu erhöhen, bis sich diese dann zunächst bei 160 bis 200 MW stabilisierte.
26. April 1986, 1:23:04 Uhr:
Anatoli Djatlow befiehlt mit dem Test zu beginnen und durch Schließen der Turbinenschnellschlussventile die Dampfzufuhr zu Turbine 8 zu unterbrechen, um so den Stromausfall zu simulieren.
Dadurch wurde nun aber die Wärmeabfuhr aus dem Reaktor eingeschränkt, so dass die Temperatur des Kühlmittels erheblich anstieg.
Wenn aber die Temperatur des Wassers (Kühlmittels) ansteigt, so kommt es irgendwann in den Bereich des Siedens, was zur Bildung von Dampfblasen führt. Infolge des positiven Dampfblasen-Koeffizienten kam es jetzt zu einem ungewollten Leistungsanstieg.
Was ist ein positiver Dampfblasen-Koeffizient?
Bei genügend hoher Dampfblasenbildung kann sich eine positive Rückkopplung ergeben, so dass das gesamte Kühlmittel in kürzester Zeit verdampft.
Dieser Fall trat auch in Tschernobyl ein. Hier kam allerdings noch eine Besonderheit hinzu, welche die Leistung auch noch einmal ungewollt steigerte.
Beim Reaktortyp RBMK dient nämlich nicht das Kühlwasser in den Druckröhren als Moderator (Moderator = neutronenverlangsamendes Medium), sondern um die Druckrohre befindliches Graphit, was Folgendes bewirkte:
Die zu hoch gewordene Wärmeleistung führte zu erhöhter Verdampfung des Wassers und zur Bildung von Dampfblasen. Da Wasserdampf eine viel geringere Dichte als Wasser aufweist, wurden jetzt weniger der aus dem Graphit zurückdiffundierenden langsamen Neutronen auf dem Weg zum Kernbrennstoff absorbiert, was die Reaktivität und somit die Leistung weiter ungewollt erhöhte.
Wäre der Reaktor nicht graphit- sondern ausschließlich wassermoderiert gewesen, so hätten die Dampfblasen zu einer Absenkung der Leistung geführt.
Denn: Wasser verdampft bei gewissen Temperaturen, fällt dann also als neutronenverlangsamender Moderator aus. Das neutronenverlangsamende Graphit hingegen verdampft nicht, wenn Wasser schon längst verdampft.
Mit anderen Worten: Das Graphit sorgt auch bei hohen Temperaturen weiterhin für langsame, kernspaltende Neutronen, wozu verdampftes Wasser nicht in der Lage wäre.
Graphit hat aber auch noch einen weiteren Nachteil: es kann sich entzünden. Der Graphitmoderator in einem RBMK-Reaktor wird sehr heiß und würde sich bei erreichen von ca. 750 bis 900 Grad entzünden. Darum ist das Graphit von einem Schutzgas umgeben, um eine Entzündung zu verhindern.
Wird der Behälter für das Schutzgas aber durch eine Explosion zerstört, gelangt Sauerstoff zum heißen Graphit, welcher unter Freisetzung großer Mengen radioaktiver Strahlung verbrennt. Diese Fehlerquelle ist bei wassermoderierten Reaktoren nicht möglich, da Wasser nicht brennt.
Der Grund, warum man überhaupt auf die Idee kam, Graphit als Moderator zur verwenden ist Folgender:
Benutzt man Wasser als Moderator, so reichen die 0,7% Uran-235, die sich im Natururan befinden, nicht für den Reaktorbetrieb aus. Man muss daher zunächst eine Anreicherung auf 3% vornehmen.
Reaktoren mit einem Graphitmodertor lassen sich dagegen schon mit Natururan betreiben. Der erste von Enrico Fermi entworfene Reaktor funktionierte auf diese Weise.
Der Vorteil von Wasser:
Wasser kann Neutronen nicht nur verlangsamen, sondern auch absorbieren, wenn es mit Bor versetzt ist. Wenn sich im Wasser aber mehr und mehr Dampfblasen, also Hohlräume bilden, dann können innerhalb dieser wasserlosen Hohlräume natürlich keine Neutronen verlangsamt werden.
Die Neutronen werden durch die Dampfblasen also auf hoher Geschwindigkeit belassen und können somit keine Kernspaltungsprozesse auslösen. Das führt zwangsläufig zu weniger Leistung, wenn ein Reaktor vollständig wassermoderiert ist. Leider war der RBMK ein graphitmoderierter Reaktor.
Die steigende Reaktivität des graphitmoderierten RBMK-Reaktors hat nun aber weitere Folgen. Jetzt kommen wir nämlich zu dem Punkt, warum eine Xenon 135-Vergiftung des Reaktors so gefährlich ist!
Die steigende Reaktivität, woraus eine immer höher werdende Anzahl von Neutronen aus den Uran-Kernspaltungsprozessen resultierte, sorgte nun für den Abbau der Xenon-Vergiftung, da sich durch Neutroneneinfang immer mehr Xenon 135 zu Xenon 136 umbaute.
Im Laufe der Zeit wurden also immer weniger Neutronen durch das Xenon 135 eingefangen, da dessen Konzentration ja nun stetig abnahm. Die nicht vom Xenon 135 eingefangenen Neutronen wurden ihrerseits aber durch das um die Druckröhren befindliche Graphit verlangsamt und stießen so weitere Uran-Kernspaltungsprozesse an, wodurch immer mehr Neutronen frei wurden, welche vom Graphit wiederum abgebremst wurden, was zu weiteren Uran-Kernspaltungsprozessen führte, wodurch wieder Neutronen freigesetzt wurden usw. usf.
Dadurch stiegen Reaktivität, Reaktorleistung und Temperatur weiter an, wodurch immer mehr Dampfblasen entstanden. Die Effekte schaukelten sich so gegenseitig auf – und zwar mit „abartig“ hoher Geschwindigkeit.
Die Zeit, die Sie benötigten, um die Erklärungen all dieser Vorgänge zu lesen, übersteigt die Zeit, in welcher das Ganze tatsächlich abläuft, um ein Vielfaches. Diese Vorgänge spielen sich nämlich in weniger als einer Minute ab.
26. April 1986, 1:23:40 Uhr:
Alexandr Akimov betätigt geistesgegenwärtig manuell den Knopf des Havarieschutzes AZ-5 (Notabschaltung des Reaktors), da er beobachtete, dass die Leistung sprunghaft in gefährliche Bereiche anstieg.
Dadurch sollten alle zuvor aus dem Kern entfernten Steuerstäbe wieder komplett in den Reaktor eingefahren werden. Doch hier zeigten sich zwei weitere Konzeptionsfehler des Reaktortyps RBMK.
Fehler 1:
Die Steuerstäbe fuhren bei diesem Reaktortyp viel zu langsam ein. Bis zu 18 Sekunden konnte dies´ dauern, was aus Sicht von sich aufschaukelnden Kernspaltungsprozessen mehr als eine Ewigkeit ist. Im Falle einer Notsituation müssen die Steuerstäbe nämlich unter Hochdruch, also praktisch im Bruchteil einer Sekunde in den Reaktor „eingeschossen“ werden, um Schlimmeres eventuell noch verhindern zu können.
Fehler 2:
Durch die an den Spitzen der Stäbe angebrachten Graphitblöcke (Graphit = Neutronenverlangsamer = Reaktivitätssteigerer) erhöhte sich die Leistung nun abermals ungewollt. Der Tritt auf die vermeindliche „Bremse“ des Reaktors entpuppte sich also als weiteres „Gas geben“.
Das gleichzeitige Einfahren aller Steuerstäbe führte kurzzeitig zu einer massiv gesteigerten Ausbeute langsamer Neutronen. Dadurch und durch die bereits zuvor genannten Faktoren, stieg die Reaktivität so stark an, dass schließlich um 1:23:44 Uhr innerhalb von Sekundenbruchteilen das Hundertfache des Leistungs-Nennwertes überschritten wurde und der Reaktor explodierte.
Das nun folgende Video beschreibt die Vorgänge aus der Sicht des damaligen Chef-Ermittlers.
Dass man die Bewohner von Pripyat erst 2 Tage nach der Katastrophe evakuierte, ist an Schande nicht mehr zu übertreffen.
Kommen wir nun zu den wahren Schuldigen:
Geheimhaltung, Vertuschung, Habgier, Erfolgssucht, Konstruktionsfehler
Das waren die tatsächlichen Verursacher der Katastrophe. Verursacher, die in Männern wie Bryukhanov und Dyatlov Verkörperung fanden.
Wie viele sogenannte „Liquidatoren“ (praktisch: menschliche Roboter) und wie viele Zivilisten durch die Verfehlungen von Bryukhanov und Dyatlov zu Tode kamen, weiß heute kein Mensch, da diesbezüglich niemals verlässliche Aufzeichnungen oder Statistiken geführt wurden. Zumindest ist an nichts dergleichen heranzukommen.
Wie viele Missbildungen bei Mensch und Tier aus der Katastrophe resultierten und noch daraus resultieren werden, ist unabsehbar.
Insgesamt 600.000 Menschen (sogenannte „Liquidatoren“) wurden vor Ort eingesetzt, um den Folgen der Katastrophe einigermaßen Herr zu werden und diese so weit wie möglich einzudämmen. Jedem einzelnen von ihnen muss tiefster Respekt gezollt werden.
600 Piloten flogen 600 Hubschrauber, mit denen Sand in den zerstörten Reaktor abgeworfen wurde. Sicher ist: Von diesen 600 Piloten lebt heute kein einziger mehr. Auch niemand von den Besatzungsmitgliedern der Hubschrauber, die den Sand abwarfen. Wir können versichern: Von all diesen Menschen ist niemand an Altersschwäche gestorben. Sie starben kurze Zeit nach ihrem Einsatz über dem Unglücksreaktor an akuter Verstrahlung.
Diesen Männern (allesamt junge Leute, was das Ganze noch viel unerträglicher macht) gilt unser allerhöchster Respekt. Nicht nur dafür, dass sie ihr Leben gaben um die weitere Verstrahlung einzudämmen, sondern auch dafür, unter welchen Umständen sie dies taten.
Unter ihnen nämlich die glühende, rauchende Reaktorruine, welche eine unvorstellbare radioaktive Strahlung und Hitze aussandte – darüber diese jungen Leute in den Hubschraubern, welche sich in einer Höhe von 200 Metern über dem zerstörten Reaktor mit offener Tür zur Entladung des Sandes befanden. Selbst in dieser Höhe hatten diese armen „Teufel“ noch mit Temperaturen zu kämpfen, die zwischen 180 und 200 °Celsius lagen.
Wer sich das einmal ansatzweise vorstellen möchte, der heize seinen heimischen Backofen auf 200 °C auf und stecke dort dann mal probehalber nur seine Hand hinein.
Doch nicht nur den Hubschrauberstaffeln gilt tiefster Respekt für deren Leistungen und Opfer.
Auch den Tauchern und den Feuerwehrleuten, welche sich um das Entfernen des Wassers, unterhalb des expoldierten Reaktors kümmerten, ist ebenso tiefster Respekt zu zollen.
Hätten diese Menschen nicht getan was sie taten, so wäre die Katastrophe durch thermische Explosion in Dimensionen angeschwollen, die im Grunde gar nicht mehr vorstellbar sind.
Gesondert erwähnen möchten wir auch noch einmal Alexandr Akimov und Leonid Toptunov, welchen man anschließend bewusst (aus Vertuschungsgründen) die Hauptschuld an der Katastrophe gab.
Diese Männer waren gänzlich unschuldig, denn sie handelten widerwillig auf Befehl ihres Vorgesetzten Anatoli Dyatlov, der bei sich keine Schuld sah, der aber offenbar sehr genau wusste, worauf er sich einließ, da Dyatlov als einer der besten Kernphysiker des Landes galt.
Toptunov und Akimov waren hingegen keine Kernphysiker, sondern Elektro-Ingenieure – mussten also nicht unbedingt wissen, wie gefährlich es um den Zustand des Reaktors in dieser Nacht bestellt war.
Dennoch warnten die beiden ihren Vorgesetzten Dyatlov, da sie zumindest die „Handbücher“ des Reaktors studiert hatten und daher wussten, dass Dyatlovs Handlungsweise nicht mit den Vorschriften in Einklang zu bringen war.
Darum schreiben wir es gern noch einmal:
Alexandr Akimov und Leonid Toptunov = Unschuldig (not guilty)!
Mögen sie nach Jahrzehnten falscher Beschuldigungen nun endlich in Frieden und Ehren ruhen.
Kann das in einem deutschen Kernkraftwerk auch passieren?
Die grundsätzliche Antwort auf diese Frage lautet: JA
Es gibt auf der ganzen Welt keinen Atomreaktor, der nicht in der Lage wäre eine solche Katastrophe zu produzieren. Die Folgen und Konsequenzen wären in Deutschland allerdings noch ganz andere, als in Tschernobyl.
Deutschland ist nämlich viel dichter besiedelt und so hätte eine solche Reaktorkatastrophe, im wahrsten Sinne des Wortes, apokalyptische Auswirkungen.
Werfen wir nun einmal einen Blick auf die Kontaminatioswolke, die durch das Reaktorunglück von Tschernobyl freigesetzt wurde
Je näher um einen havarierten Reaktor, desto größer die Kontamination mit radioaktiven Stoffen. Man muss also leider feststellen: Würde so etwas in Deutschland passieren, dann würde Deutschland allein bei nur leicht wechselnden Winden und etwas Niederschlag, komplett verstrahlt und somit für immer unbewohnbar werden.
Wer nun glaubt, dass das schon das Schlimmste wäre, der irrt gewaltig.
Käme es zu einer solchen Katastrophe, so hätte man nur wenige Stunden Zeit das Katastrophengebiet Deutschland zu verlassen.
Das Problem ist: Versuchen Sie mal „nur“ 300.000 Menschen innerhalb weniger Stunden zu evakuieren. Allein das geht über die Grenzen der Möglichkeiten bereits weit hinaus. Die logische Folge wäre: Millionen Menschen würden akut verstrahlt werden.
All diese akut verstrahlten Menschen müssten ärztlich behandelt werden: strahlengeschütztes Einzelzimmer, Blutaustausch, Austausch des Knochenmarks, und das mehrfach. Solche Möglichkeiten gibt es in ganz Deutschland nicht, um nur einige wenige Strahlungsopfer sachgerecht behandeln zu können. Außerdem dürften in einem solchen Fall kaum noch Ärzte zu finden sein, die überhaupt noch zu Arbeiten im Stande sind.
Die nächste logische Folge wäre: Millionen Menschen würden nicht nur akut verstrahlt werden, sondern wären innerhalb weniger Wochen nicht mehr unter den Lebenden.
Die Folgen wären also wahrhaft unabschätzbar, sowie in jeder Hinsicht katastrophal.
Bei einigen deutschen AKW lauert die Gefahr aber nicht nur im Reaktor selbst, sondern auch auf dem „Dachboden“!
Die Abklingbecken für abgebrannte Brennstäbe liegen, wie in Fukushima, außerhalb des Sicherheitsbereichs, der den Reaktor umschließt. Die Betreiber beunruhigt das natürlich nicht, aber die Menschen im Lande sollte das beunruhigen.
Strahlende Abfälle werden in den wohlbekannten Castorbehältern gelagert. Die stehen in Zwischenlagern, meist in der Nähe der Atomkraftwerke. Doch bis alte Brennstäbe in diese Behälter verpackt werden können, muss der heiße Schrott in den sogenannten Abklingbecken jahrelang abkühlen.
Die Abklingbecken liegen aber meist außerhalb des Sicherheitsbereichs, dem sogenannten Containment.
Weil die alten Brennstoffe sozusagen „unter dem Dachboden“ gelagert werden, könnte strahlendes Material bei Problemen leicht nach außen gelangen. Schon ein abstürzendes Sportflugzeug kann hier bereits für einen Super-GAU sorgen.
Außerdem könnten sich die aus einer Zirkonium-Legierung gefertigten Brennstabhüllen bei Temperaturen von etwa 900 Grad entzünden.
Da die Abklingbecken nicht im Sicherheitsbehälter des Reaktors liegen, würde die Umwelt sehr schnell stark verstrahlt werden, zumal ein Brand der Brennstabhüllen strahlende Partikel hoch in die Atmosphäre reißen würden.
„Die Abklingbecken in Krümmel sind außerhalb des Containments“, bestätigt Barbara Meyer-Bukow, Sprecherin der Betreiberfirma Vattenfall.
„Das Reaktorgebäude ist nicht gegen stärkere Einwirkungen ausgelegt“, warnt Wolfgang Neumann von der Hannoveraner Umweltberatungsfirma Intac. Auch er hält die Abklingbecken für überaus gefährlich.
Probleme sieht Neumann dabei nicht nur bei Brunsbrüttel, Krümmel und Co., sondern auch bei den Blöcken B und C des Atomkraftwerks Gundremmingen. Das sind die einzigen beiden deutschen Vertreter der moderneren Siedewasserreaktor-Baureihe 72.
Dort ist das Abklingbecken zwar ins Containment einbezogen, befinde sich aber „immer noch in einer exponierten Lage“, so der Atomsicherheits-Experte.
Wolfgang Neumann ist sich sicher, dass das Thema der Abklingbecken in der Vergangenheit sehr „stiefmütterlich“ behandelt wurde.
Doch auch, wenn sich Reaktor und Abklingbecken in einem Gebäude, also innerhalb des Sicherheitscontainment befinden, so birgt dies´ große Gefahren. Wenn wie in Japan die Stromversorgung ausfällt, wird das Becken nicht gekühlt. In den Becken würde dann, wie in Japan, das Wasser verdunsten.
Die Folge: Die abgebrannten Brennstäbe heizen sich auf und geben ihre Strahlung an die Umgebung ab, die normalerweise größtenteils vom Wasser aufgefangen wird.
Dann kann alles so verstrahlt werden, dass man nicht einmal mehr in das Gebäude hinein kann – also auch nicht an einen möglicherweise beschädigten Reaktorkern. Dass sich Reaktor und Abklingbecken in einem Gebäude befinden, ist daher ebenfalls eine gefährliche Konstruktion.
Selbst wenn wir sofort aussteigen, werden uns die radioaktiven Gefahren noch lange begleiten. Die Gefahr aus den Abklingbecken besteht in jedem deutschen Kernkraftwerk, vor allem bei alten Siedewasserreaktoren.
Wir verweisen auf einen Vorfall im Jahre 2010 in Philippsburg 2. Wegen eines verkanteten Stöpsels waren dort 270.000 Liter Wasser aus dem Abklingbecken abgeflossen. Wäre der Füllstand um weitere 6 Zentimeter gesunken, wäre eine vollständige Kühlung nicht mehr möglich gewesen und die Katastrophe vor der Haustür.
Man benötigt also noch nicht einmal ein abstürzendes Sportflugzeug – schon gar keine abstürzende Verkehrsmaschine. Ein simpler, verkannteter Stöpsel in einem Abklingbecken kann schon ausreichen, um Deutschland zu einem Niemandsland mit Millionen Leichen zu machen!
Nicht nur die Scheinregierung Merkel (klick auf Scheinregierung erklärt Scheinregierung) geht das unverantwortliche Risiko ein, dass das ganze Land im Falle einer solchen Katatstrophe unbewohnbar verstrahlt wird und Millionen Menschen sterben müssten. Auch alle anderen Vorgängerscheinregierungen gingen schon dieses unfassbare Risiko ein!
Und wozu?
So oder so ähnlich wird es mal in den Geschichtsbüchern stehen:
„Man ging dieses unverantwortliche Risiko ein und hinterließ zudem ungezählten Generationen zehntausende Tonnen hoch gefährlichen, strahlenden Abfall, damit sich eine handvoll habsüchtiger Gierschlunde im 20sten und 21sten Jahrhundert, über einen Zeitraum von nur wenigen Jahrzehnten, dumm und dämlich bereichern konnten!“
Kanzlerdarstellerin Merkel redet immer gern von „Restrisiko“
Es gibt aber kein sogenanntes „Restrisiko“. Es gibt nur Risiko oder kein Risiko, was Frau Merkel auch sehr genau weiß, da diese Kernphysikerin ist. Frau Merkel kann sich also noch nicht einmal darauf herausreden, all´ dies´ ja angeblich gar nicht gewusst zu haben.
Merkel erzählt den Menschen nur darum etwas von einem sogenannten „Restrisiko“, um das Risiko vermeintlich klein zu reden, also als „kleinen Rest“ erscheinen zu lassen.
Dieser „Rest“ ist allerdings alles andere als klein, denn dieser vermeintliche „Rest“ kann jeden Tag, zu jeder Minute, zur katastrophalen Wirklichkeit werden!
Vielleicht überlegt sich die eine oder der andere ja doch einmal, was für Leuten man da alle 4 Jahre seine Stimme gibt. Wir geben mal einen Wink:
Wer sogenannten „Parteien“ seine Stimme gibt, der gibt seine Stimme Schwerverbrechern, denen das Leben des gesamten Deutschen Volkes vollkommen egal und nicht einen einzigen Pfifferling wert ist!
Den Menschen in Majak geht es nicht anders. Wie wir Anfangs bereits erwähnten, war der Unfall von Tschernobyl gar nicht „das erste Ereignis“ dieser Größenordnung. Es kam in dieser Region bereits schon lange vorher zu einem katastrophalen, atomaren Unfall, wie die folgende Dokumentation eindrucksvoll zeigt:
Unfassbar: Dieser Unfall wurde erst mehr als 30 Jahre später zugegeben und bekannt gemacht. Das soll Sie nur noch einmal darüber in Kenntnis setzen, wie vertuscht, geheimgehalten und gelogen wird.
Wir danken allen Leserinnen und Lesern für ihr Interesse an diesem Artikel und hoffen gut informiert und aufgeklärt zu haben.
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