Kernphysik 31- Entsorgung radioaktiver Abfälle
Der Physik-Kanal
https://www.youtube.com/watch?v=JDs2DdfTU0I

Transkript (automatisch erstellt)

0:06 hallo und herz willkommen zum und er war ein bisschen genau
0:13 mit dem rektor chor oder wie man auch sagt reaktorkern beschäftigen wir haben uns ja mit uran und plutonium
0:21 bereits beschäftigt und wir wollen das mal kurze vorstellung davon machen wie groß die dichte von uran und plutonium ist bzw
0:30 wie groß ein körper ist eine kugel ist wie ein kilogramm uran darstellt ein kilogramm uran hat eine dichte von ungefähr 19,2 gramm pro kubikzentimeter
0:43 plutonium hat eine dichte von 19,8 gramm pro kubikzentimeter und dann lässt sich leicht ausrechnen dass wir eine kugel bekommen wenn wir
0:52 ein kilogramm uran oder ein kilogramm plutonium haben die einen radius von 2,3 zentimeter hat das heißt einen durchmesser von knapp 5 zentimetern
1:02 das sieht also etwa so groß wie eine billardkugel und dann haben wir ein kilogramm uran und im reaktorkern befindet sich natürlich ein bisschen
1:12 mehr uran wir wissen ja uran wird angereichert zu drei prozent uran 235 und wie brennstoff kugeln das heißt die brennstoff pellets die da verwendet
1:24 werden die werden aus uran dioxid hergestellt wir haben ja brennelemente insgesamt indem man den typischen
1:34 druckwasserreaktor da haben wir also etwa 200 brennelemente mit jeweils 200 brennstäben und diese brennstäbe sind etwa vier meter lang und einen
1:45 zentimeter dick und besteht aus einer zirkonium regierung die circa heißt und die pellets also die ohren die oxid pellets da stecken so ungefähr 100 stück
1:57 in so einem brennstab drin und die zentralregierung um diese pellets ist also dicht abgeschlossen um die gasförmigen zerfallsprodukte
2:09 beziehungsweise spaltung produkte die entstehen zurückzuhalten wir haben ja gesehen bei der kernspaltung von uran 235 kann ja auch so was wie krypton 89
2:20 entstehen und das muss natürlich zurückgehalten werden damit die umgebung keine noten strahlenexposition einer unnötige erhöhten strahlenexposition
2:29 ausgesetzt wird wenn wir jetzt diese pellets nehmen und 100 pellets in einem staat drin haben dann können wir uns überlegen dass wir ungefähr 100 tonnen
2:43 uran in einen solchen kernreaktor haben und 100 tonnen uran bedeutet wir haben drei prozent uran 235 jetzt findet natürlich die kernspaltung stadt und
2:56 mehrere kettenreaktionen und das muss natürlich über jahre laufen aber da wird natürlich viel uran 235 dann durch kernspaltung auch umgewandelt
3:07 was passiert dann wenn also ungefähr ein brennelement auf etwa 1 prozent oder etwas weniger vom ursprünglichen uran-235 abgebrannt ist dann kann man es
3:21 eigentlich nicht mehr verwenden und in der regel wird so ein mal im jahr der reaktorkern geöffnet da wird also das kraftwerk vom netz genommen dann
3:29 wird der reaktorkern geöffnet und dann wird ungefähr ein drittel der brennelemente ausgetauscht und danach das ja ein weiteres drittel je nach
3:39 alter der brennelemente so dass ein brennelement so ungefähr drei jahre im reaktorkern ist und nach einem jahr etwa ein drittel immer ausgetauscht wird
3:49 was passiert jetzt mit den brennelementen die sind natürlich sehr heiß und die beta folge die folgeprodukte die da entstehen das sind
3:58 ja betastrahler die strahlen auch weiter das heißt es muss zunächst mal diese ganze wärme irgendwie abgeführt werden und das macht man in sogenannten
4:08 abklingbecken die sich innerhalb des reaktorgebäudes befinden landen dann also die brennelemente in diesen abklingbecken und da sieht man häufig
4:19 und auch im reaktorkern so ein bläuliches leuchten das ist das sogenannte cherenkov licht das sharing konflikt entsteht wenn geladene teilchen
4:30 in diesem fall die elektronen der betastrahler im wasser also in ein die um eine geschwindigkeit haben die größer ist als die geschwindigkeit des
4:42 lichts in diesem medium das ist so ein bisschen wie bei einer raschen kopfbälle beim überschallknall wenn also ein flugzeug denn überschall knall erzeugt
4:52 weil es mit überschallgeschwindigkeit fliegt so entsteht wie bei einer mission kopfbälle auch dieser cherenkov lichtkegel ein sheriff licht das durch
5:02 die elektronen entsteht die eben wie wir schon ausgerechnet haben bei beta strahlung auch schon mal annähernd lichtgeschwindigkeit erreichen können
5:13 jetzt sind diese reaktor abklingbecken dann befüllt mit den entsprechenden brennelementen die müssen also mehrere monate da sozusagen abkühlen und das ist
5:27 dann schon ein zwischenlager zwischenlager gibt es in deutschland auch einige zum beispiel in ahaus und in gorleben gorleben war ja ursprünglich
5:37 auch mal gedacht als endlager ebenso wie der schacht konrad als endlager auch gedacht ist und das frühere lager morsleben das war eine alte eisen mine
5:49 alte eisen fabrik auf jeden fall das alte lager morsleben das ist zur ddr-zeit mal als endlager gedacht worden in sachsen anhalt das ist aber
5:59 inzwischen in der bewegung dann gibt es natürlich die frage wo kann man ein endlager erzeugen also endlager bedeutet ja dass der radioaktive abfall
6:16 millionen von jahren endgelagert werden muss und das ist natürlich nicht ganz so einfach zu finden man hat sich in gorleben gerade und auch in der asse zb
6:27 auf salzbergwerke erstmal festgelegt weil salz gut wärme abtransportiert und auch das wasser fernhält und abdichtet dass es in der asse natürlich gründlich
6:38 daneben gegangen so dass die 126000 fässer mit radioaktivem abfall dort jetzt ausgelagert werden müssen und ein richtiges endlager gibt es in
6:49 deutschland zurzeit noch es gibt aber einige sehr hoffnungsvolle studien zb in der schweiz wird gerade mit tonformationen experimentiert da
6:59 werden also studien erstellt inwieweit tonformationen möglich sind als endlager wird in finnland ist zurzeit sogar ein endlager ein bauer so finnland ist das
7:10 erste land der erde bei dem wirklich ein ernsthaft ein endlager gebaut wird zunächst für schwach und mittelaktive abfälle
7:18 radioaktiver abfälle und auch später einen bereich für hochradioaktive abfälle ja welche möglichkeiten gibt es noch also zunächst mal um ein endlager
7:30 kommt man nicht herum weil ja auch in der medizin einige radioaktive stoffe verwendet werden und entstehen die entsorgt werden müssen und auch die
7:40 kerntechnischen anlagen werden auf dauer ein endlager brauchen da beißt die maus keinen faden ab wir brauchen ein endlager gibt aber einige ideen wie zum
7:49 beispiel die transmutation die in aller munde ist zur zeit da passiert also folgendes da werden mit hilfe eines beschleunigers protonen erzeugt die bei
8:01 bestimmten stoffen neutronen und protonen loswerden so dass also viele neutronen entstehen die dann auf einmal dann zum beispiel die den langen den
8:12 also sehen den radioaktiven abfall wie zb plutonium spalten können und in kurzlebige radioaktive stoffe verwandeln plutonium hat eine halbwertszeit von
8:24 24.000 110 jahren also plutonium 239 und muss darum wahnsinnig lange endgelagert werden und da ist es natürlich hilfreich wenn man dann entsprechende kürzer
8:37 ledige produkte daraus erhält trotzdem braucht man ein endlager man muss natürlich in alle möglichen richtungen denken und versuchen
8:45 irgendwie mit den folgen der nuklearen technologie umzugehen und da wird die zukunft sicherlich noch uns den ein oder anderen weg weisen