Radioaktive Abfälle: Gefahren und Endlagerung

Instabile Atomkerne wandeln sich ohne äußere Einwirkung um. Dabei senden sie energiereiche, ionisierende Strahlung aus. Diese kann Atome oder Moleküle verändern und dadurch auch die DNA einer Zelle beschädigen. Zellen können Schäden teilweise reparieren. Die Reparatur kann jedoch versagen oder überfordert sein. Hohe Dosen können akute Schäden verursachen. Bei niedrigen Dosen lässt sich kein bestimmter Schaden für eine einzelne Person vorhersagen; das Risiko späterer Erkrankungen kann aber steigen.

Für äußere Strahlung gelten die Schutzregeln des Bundesamts für Strahlenschutz: Aufenthaltsdauer kurz halten, Abstand wahren und passend abschirmen. Die geeignete Abschirmung hängt von der Strahlungsart ab. Gegen innere Exposition muss verhindert werden, dass radioaktive Stoffe eingeatmet oder verschluckt werden. Diese Maßnahmen gehören in die Hände geschulter Fachleute.

Die Halbwertszeit gibt an, nach welcher Zeit im statistischen Mittel noch die Hälfte der ursprünglich vorhandenen radioaktiven Kerne nicht zerfallen ist. Nach jeder weiteren Halbwertszeit halbiert sich der verbleibende Anteil im Mittel erneut. Den Zerfallszeitpunkt eines einzelnen Kerns kann man daraus nicht vorhersagen. Allgemein gilt nach n Halbwertszeiten für den verbleibenden Anteil: \left(\frac{1}{2}\right)^n. Die Zerfallskurve nähert sich mathematisch null an, erreicht den Wert aber nicht plötzlich. Eine Halbwertszeit ist deshalb weder ein Verfallsdatum noch eine Garantie, dass der Stoff danach ungefährlich ist. Ein Beispiel für einen sehr langlebigen Stoff ist Iod-129 mit einer Halbwertszeit von ungefähr 15,7 Millionen Jahren. Solche Zeitspannen zeigen, warum bei der Entsorgung weit über die Lebensdauer heutiger Gebäude und Institutionen hinausgedacht werden muss.

Vor Transport und Lagerung werden radioaktive Abfälle konditioniert. Das bedeutet: Sie werden behandelt, in eine möglichst stabile Form gebracht und geeignet verpackt. Je nach Stoffform kommen unterschiedliche Verfahren infrage: Feste Abfälle können zerteilt oder gepresst werden, damit sie weniger Raum benötigen. Aus Flüssigkeiten können radioaktive Stoffe durch Filtern, Fällen oder Verdampfen abgetrennt werden. Rückstände können in Zement oder Bitumen verfestigt und in Stahlbehälter gefüllt werden. Hochradioaktive Rückstände aus der Wiederaufarbeitung können verglast und anschließend in Stahlbehältern gelagert werden. Ausgediente Brennelemente benötigen zunächst eine Abklingzeit, in der Strahlung und Wärmeabgabe sinken.

Ein Endlager soll radioaktive Abfälle dauerhaft von der Biosphäre fernhalten. Für hochradioaktive Abfälle wird in Deutschland ein geologisches Endlager in tiefen Gesteinsschichten gesucht. Als mögliche Wirtsgesteine werden Steinsalz, Tongestein und Kristallingestein untersucht. Kein Gesteinstyp ist allein aufgrund seines Namens automatisch der beste Standort. Für Deutschland begann 2017 ein vergleichendes Auswahlverfahren ohne räumliche Vorfestlegung. Es soll geologische Daten prüfen, ungeeignete Gebiete schrittweise ausschließen und einen Standort mit bestmöglicher Sicherheit bestimmen. Für den gesetzlichen Sicherheitsnachweis wird ein Zeitraum von einer Million Jahren betrachtet.

Eine begründete Beurteilung prüft mehrere Kriterien. Bei der Abschirmung fragst du, wie gut Direktstrahlung zurückgehalten wird. Beim Einschluss prüfst du, wie zuverlässig Behälter und Gestein eine Freisetzung verhindern. Die geologische Stabilität betrifft mögliche Veränderungen über sehr lange Zeit.

Zur Wärmeabfuhr gehört die Wirkung der Zerfallswärme auf Behälter und Gestein. Die Prognostizierbarkeit fragt nach belastbaren Aussagen über künftige Entwicklungen. Überwachung und Rückholbarkeit betreffen die Dauer möglicher Kontrolle und Eingriffe. Generationengerechtigkeit bezieht Lasten, Risiken und Handlungsmöglichkeiten späterer Generationen ein.

Ein Sachurteil beantwortet anhand überprüfbarer Kriterien, wie sicher oder technisch umsetzbar eine Option ist. Ein Werturteil gewichtet Ziele und Interessen, zum Beispiel größtmögliche Sicherheit, Rückholbarkeit oder eine geringe Belastung der Standortregion. Beide Urteile gehören zusammen, ersetzen sich aber nicht. Eine technische Möglichkeit ist nicht automatisch gesellschaftlich erwünscht. Umgekehrt kann ein politischer Wunsch geologische Mängel nicht beseitigen.