29.08.2011 · Mit dem Meerwasser, das zur Kühlung der havarierten Reaktorblöcke von Fukushima eingesetzt wurde, sind strahlende Schwefel-35-Partikeln entstanden. Wieviel von den entstandenen Luftteilchen sind um die Welt transportiert worden?
Von Horst Rademacher
© dapd
Das Atomkraftwerk Fukushima Daiichi ragt über den Wald von Namie hinaus
Lange gab es keine genauen Angaben darüber, wie viel Radioaktivität insgesamt bei der durch den Tsunami verursachten Havarie der drei Reaktorblöcke in Fukushima freigesetzt worden sind. Kalifornische Forscher haben nun mit Hilfe von Messungen und Modellrechnungen auf indirektem Wege eine erste grobe Abschätzung vorgenommen.
Um den Verlust des Kühlwassers in den betroffenen Kraftwerksblöcken auszugleichen, begannen Techniker schon zwei Tage nach der Havarie damit, die Reaktorkerne mit Meerwasser zu kühlen, das mit Borsäure versetzt war. Es wurde mehr als zwei Wochen lang sowohl in die Druckbehälter gepumpt als auch von Hubschraubern aus und mit Wasserwerfern über die geborstenen Betonhüllen versprüht. Das trug zwar zur Kühlung bei, hatte aber zur Folge, dass die im Meerwasser gelösten Salze und Minerale durch das Einfangen von Neutronen des Reaktors radioaktiv wurden. So nimmt zum Beispiel das Isotop Chlor-35 Neutronen auf und wird dabei zum radioaktiven Isotop Schwefel-35. Wegen der großen Hitze in den havarierten Reaktorkernen verdampfte ein großer Teil des eingepumpten Meerwassers. Zudem ließ man den Dampf durch Überdruckventile in die Luft entweichen.
400 mal höhere Werte als gewöhnlich
In der Atmosphäre oxidiert der Schwefel innerhalb kürzester Zeit zu Schwefeldioxid und bildet die Grundlage für Aerosole. Diese kleinsten Partikeln können vom Wind Tausende von Kilometern weit verfrachtet werden. Schwefel-35 entsteht allerdings auch in der Hochatmosphäre, wenn dort vorkommendes Argon-40 von Partikeln der kosmischen Strahlung getroffen wird. Die Menge des dabei entstehenden Schwefel-35 sind weitgehend konstant. Schon seit Jahren misst eine Forschergruppe um Mark Thiemens von der Universität von Kalifornien in San Diego den Aerosolgehalt der pazifischen Meeresluft. Die Konzentration von Schwefel-35 ist die meiste Zeit über weitgehend konstant. Am 22. März 2011 begann der Messwert aber rapide anzusteigen und blieb mehrere Tage auf einem deutlich erhöhten Wert. Modellrechnungen ergaben, dass die radioaktiven Partikeln in einer Luftmasse enthalten waren, die etwas mehr als eine Woche gebraucht hatte, um den Weg von Nordjapan nach Kalifornien zurückzulegen. Aus dem Gehalt der Luft an Schwefel-35 berechnete man dann jene Konzentration an Schwefel-35 in der Umgebung von Fukushima. Der Wert war nahezu 400-mal höher als der natürlich in der Atmosphäre vorkommende Gehalt an Schwefel-35. Wissenschaftler der deutschen Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit gebenallerdings zu bedenken, dass darin auch aus den Reaktoren selbst stammendes und nicht etwa im Meerwasser gebildete Schwefel-35 enthalten sein könne.
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Mit Wasserwerfern und Hubschraubern: Kühlwasser auf dem Weg nach Fukushima
Der Neutronenfluss, dem das Wasser während seines Aufenthalts in den Reaktorkernen ausgesetzt war, wurde auf mindestens 400 Millionen Neutronen pro Quadratzentimeter geschätzt. Zum Vergleich: Der Forschungsreaktor FRM-II in München weist einen Neutronenfluss auf, der sechs bis sieben Größenordnungen darüber liegt.
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