Wenn der Reaktorkern schmilzt

Nach dem Ausfall der Kühlanlagen in zwei japanischen Atomkraftwerken wächst die Angst vor einer nuklearen Katastrophe. Von einer Kernschmelze ist die Rede. Doch was ist das überhaupt?

Bei einer Kernschmelze erhitzen sich die Brennstäbe so sehr, dass sie ihre feste Form verlieren. Im ummantelten Brennstab befindet sich der Stoff, der gespalten wird - also Uran oder Plutonium. Zur Kernschmelze kann es kommen, wenn Kühl- und Sicherungssysteme ausfallen. Das ist nach dem schweren Beben in Japan geschehen.

[Bildunterschrift: Rauch steigt aus dem Atomkraftwerk Fukushima 1 auf ]
Nach Angaben des Atomkraftwerksbetreibers TEPCO schalteten sich die Turbinen und Reaktoren an drei der sechs Blöcke in der Anlage Fukushima I durch das Erdbeben automatisch ab. Nach dem Stromausfall sprangen Dieselgeneratoren an, die die Siedewasserreaktoren mit Strom versorgten. Auch diese fielen nach etwa einer Stunde aus - wahrscheinlich durch den Tsunami, der in der Umgebung schwere Überschwemmungen verursachte.

"Der Stromausfall führte zu einer der gefährlichsten Situationen, die ein Atomkraftwerk treffen kann - ein Station-Blackout - bei dem sowohl die Stromversorgung von außerhalb als auch die Notsysteme nicht mehr funktionieren", beschreibt die angesehene amerikanische Organisation "Union of Concerned Scientists" (UCS) die Gefahrenlage. Ohne Strom aber können Motoren, Ventile und andere Instrumente nicht betrieben werden, die nötig sind, um den Reaktorkern mit Kühlwasser versorgen.

Professor Alexander Lerchl, Mitglied in der Strahlenschutzkommission, über die Konsequenzen einer möglichen Kernschmelze, tagesschau, 14:15 Uhr
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Als auch die Batterien leergelaufen waren - nach rund acht Stunden - lieferte das System kein Kühlwasser mehr an den Reaktorkern. Wenn das Kühlwasserniveau so weit falle, dass die Spitzen der Brennstäbe freiliegen, beginne der Schaden am Reaktorkern innerhalb von 40 Minuten, zitieren die Wissenschaftler aus einem technischen Dokument, dass die Umweltorganisation "Green Action in Japan" übersetzt hat. Weitere 90 Minuten später werde das Reaktorgefäß beschädigt. Die Kettenreaktion erfolgt dann "unkontrolliert".

Die Schmelzmasse frisst sich dann durch die Stahlwände des Reaktorgefäßes. Dieses Gebäude soll den Austritt von Radioaktivität in die Umwelt verhindern. Eine Schmelze würde den Druck in dem Gebäude aber erheblich erhöhen. Dann kann es bei der Reaktion mit Wasserdampf zu einer Explosion kommen. In der beschädigten Anlage Fukushima besteht nun die Gefahr, dass Radioaktivität austritt - und der "Super-GAU" eintritt.

"Super-Gau" oder "GAU

Von einem "Super-GAU" spricht man, wenn ein Unfall nicht mehr beherrschbar ist, der Reaktorkern schmilzt oder der Druckbehälter birst. GAU steht für den größten anzunehmenden Unfall. Bei einem einfachen GAU handelt es sich per Definition um einen unter Einsatz aller Sicherheitssysteme noch beherrschbaren Störfall. Die Umwelt wird dabei nicht über die zulässigen Grenzwerte hinaus mit Strahlen belastet. Im Gegensatz dazu spricht man von einem "Super-GAU", wenn ein Unfall nicht mehr beherrschbar ist.

Als bekanntestes Ereignis mit einer Kernschmelze gilt der Reaktorunfall im Block 4 des Kraftwerks von Tschernobyl am 26. April 1986. Nach einer Explosion im Reaktorkern wurde eine große Menge radioaktiver Stoffe freigesetzt. Die radioaktive Wolke verbreitete sich damals über weite Teile Europas.