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Reaktoren von Fukushima-Daiichi : In Resthitze verdampfendes Kühlwasser

  • -Aktualisiert am

Explosion: Luftaufnahme des Atomkraftwerks Fukushima 1 vom Montag Bild: dpa

Nach der Abschaltung kühlt ein Reaktor zwar ab, aber die in Fukushima verbliebene Restwärme könnte noch immer für eine Kernschmelze reichen. Ein Tschernobyl-Szenario ist aber unwahrscheinlich.

          Die Lage im japanischen Atomkraftwerk Fukushima 1 (Daichi) ist weiter kritisch - oder spitzt sich sogar zu. Am Montag gab es mehrere alarmierende Meldungen: Am Morgen kam es im Gebäude von Reaktor 3 zu einer Explosion, so wie am Samstag schon bei Reaktor 1. Dann hieß es, in Reator 2 seien die Brennstäbe nicht mehr mit Kühlwasser bedeckt. Japanische Nachrichtenagenturen meldeten, in allen drei Reaktoren drohe eine Kernschmelze.

          Besonders widersprüchlich waren die Angaben zum Geschehen in Reaktor 2: Offenbar war selbst den Fachleuten nicht klar, wieviel Kühlwasser sich noch im Reaktorkern befand. Laut Aussage des japanischen Atomindustrie-Forums JAIF kann die Meldung über teilweisen oder vollständigen Verlust des Kühlwassers auch durch einen Fehler beim Anzeigegerät hervorgerufen worden sein. Wenn die Anzeige aber stimmt, ist der Versuch fehlgeschlagen, den Reaktorkern mit Hilfe von Meerwasser zu kühlen. Eine mögliche Erklärung dafür wären Lecks in den Leitungen des Kühlsystems, die das Erdbeben, eines der Nachbeben, der Tsunami oder eine der Explosionen hervorgerufen hat.

          Immer einfacher, die Reaktoren zu kühlen

          Aber wie groß ist die Gefahr einer Kernschmelze drei oder vier Tage nach der Abschaltung eines Reaktors? In den uranhaltigen Brennstäben des Reaktors finden auch nach der Abschaltung der Reaktoren - in geringerem Maße - radioaktive Zerfallsprozesse statt. Die produzierte Nachwärme beträgt nur noch wenige Tausendstel der erzeugten Wärme unmittelbar nach der Abschaltung. Dadurch werde es immer einfacher, die Reaktoren zu kühlen, sagt Hans-Josef Allelein, Leiter des Lehrstuhls für Reaktorsicherheit und -technik der RWTH Aachen Das sei aber nach wie vor genug Hitze für eine Kernschmelze, sofern die Brennstäbe nicht von Kühlwasser bedeckt sind. Das sei höchstwahrscheinlich auch bei Reaktoren eins und drei zumindest vorübergehend der Fall gewesen, sagt Allelein: „Wasserstoff wird nur frei, wenn die Brennstäbe nicht von Wasser bedeckt sind“, sagt er.

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          Durch das ausgefallene Kühlsystem kann diese Nachwärme der Spaltprodukte in den Brennstäben nicht vollständig abgeführt werden, wodurch die Temperatur im Kern des Siedewasser-Reaktors immer weiter steigt und immer mehr Kühlwasser verdampft. Ab einer Temperatur von 800 Grad Celsius reagiert das Zirkonium der Hüllen der Brennstäbe mit dem Kühlwasser und es entsteht Wasserstoffgas. Bei zu hohem Druck wird Gas in den Sicherheitsbehälter - der den Reaktorkern umgibt - entlassen. Damit dieser unter dem Druck nicht versagt, entschloss man sich in Fukushima bei Reaktor 1 und anderen bedrohten Reaktoren, auch hier die Ventile zu lüften. In deutschen Kernkraftwerken würde man im Falle solch einer Katastrophe ähnlich vorgehen, sagt Hans-Josef Allelein, Allerdings würde in deutschen Atomkraftwerken das Gas über den Kamin der Kraftwerke abgelassen. Bei den Reaktoren des Fukushima-Kraftwerks wurde aber offenbar in das den Sicherheitsbehälter umgebende Gebäude entlüftet. Das Wasserstoffgas habe sich daher vermutlich in den Räumen über dem Reaktor angesammelt, sagt Allelein. Dabei kann radioaktives Gas aus der Anlage entweichen. Außerdem vermischt sich das Wasserstoffgas mit Sauerstoff und es entsteht Knallgas, das sich offenbar sowohl in Block eins als auch in Block drei entzündete und das Reaktorgebäude zerstörte. Wie schon am Samstag soll auch bei der Explosion am Montag der Sicherheitsbehälter des Reaktors intakt geblieben sein - allerdings ist durchaus denkbar, dass er im ungünstigsten Fall auch beschädigt worden sein könnte, so dass Radioaktivität austreten könnte.

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