Wissenschaft

Corium und Radioaktivität nach dem Kernschmelzen von Tschernobyl

Der gefährlichste radioaktive Abfall der Welt ist wahrscheinlich der „Elefantenfuß“, der Name, der dem Feststoffstrom aus der Kernschmelze im Kernkraftwerk Tschernobyl am 26. April 1986 gegeben wurde. Der Unfall ereignete sich während eines Routinetests, als ein Stromstoß auftrat löste eine Notabschaltung aus, die nicht wie geplant verlief.

 

Tschernobyl

Die Kerntemperatur des Reaktors stieg an, was zu einem noch größeren Leistungsanstieg führte, und die Steuerstäbe, die sonst die Reaktion hätten steuern können, wurden zu spät eingesetzt, um zu helfen. Die Wärme und Leistung stiegen bis zu dem Punkt an, an dem das Wasser, das zur Kühlung des Reaktors verwendet wurde, verdampfte und Druck erzeugte, der die Reaktoranordnung in einer starken Explosion auseinander sprengte.

Ohne Mittel zum Abkühlen der Reaktion geriet die Temperatur außer Kontrolle. Eine zweite Explosion warf einen Teil des radioaktiven Kerns in die Luft, überschüttete den Bereich mit Strahlung und entzündete Feuer. Der Kern begann zu schmelzen und produzierte ein Material, das heißer Lava ähnelte – außer dass es auch wild radioaktiv war. Als geschmolzener Schlamm durch die verbleibenden Rohre sickerte und Beton schmolz, verhärtete er sich schließlich zu einer Masse, die dem Fuß eines Elefanten oder für einige Betrachter der Medusa, dem monströsen Gorgon aus der griechischen Mythologie, ähnelte.

 

Elefantenfuß

Der Elefantenfuß wurde im Dezember 1986 von Arbeitern entdeckt. Er war sowohl physisch heiß als auch nuklear heiß und so radioaktiv, dass eine Annäherung an ihn für mehr als einige Sekunden ein Todesurteil darstellte. Wissenschaftler setzten eine Kamera auf ein Rad und schoben sie heraus, um die Masse zu fotografieren und zu untersuchen. Ein paar mutige Seelen gingen zur Messe, um Proben zur Analyse zu entnehmen.

 

Corium

Die Forscher stellten fest, dass der Elefantenfuß nicht, wie einige erwartet hatten, die Überreste des Kernbrennstoffs waren. Stattdessen war es eine Masse aus geschmolzenem Beton, Kernabschirmung und Sand, die alle miteinander vermischt waren. Das Material wurde nach dem Teil des Reaktors, der es produzierte, Corium genannt .

Der Fuß des Elefanten veränderte sich im Laufe der Zeit, blies Staub auf, knackte und zersetzte sich, aber selbst wenn er es tat, blieb er zu heiß, als dass sich Menschen ihm nähern könnten.

 

Chemische Zusammensetzung

Wissenschaftler analysierten die Zusammensetzung von Corium, um festzustellen, wie es sich gebildet hat und welche wahre Gefahr es darstellt. Sie erfuhren, dass sich das Material aus einer Reihe von Prozessen gebildet hat, vom anfänglichen Schmelzen des Kerns in die Zircaloy (eine geschützte Zirkoniumlegierung ) , die mit Sand und Betonsilikaten überzogen ist, bis zur endgültigen Laminierung, wenn die Lava durch den Boden schmilzt und sich verfestigt . Corium ist im Wesentlichen ein heterogenes Silikatglas, das Einschlüsse enthält:

  • Uranoxide (aus den Brennstoffpellets)
  • Uranoxide mit Zirkonium (vom Schmelzen des Kerns in den Mantel)
  • Zirkonoxide mit Uran
  • Zirkonium-Uranoxid (Zr-UO)
  • Zirkoniumsilikat mit bis zu 10% Uran [(Zr, U) SiO4, das als Chernobylit bezeichnet wird]
  • Calciumaluminosilikate
  • Metall
  • kleinere Mengen Natriumoxid und Magnesiumoxid

Wenn Sie sich das Corium ansehen würden, würden Sie schwarze und braune Keramik, Schlacke, Bimsstein und Metall sehen.

 

Ist es noch heiß

Die Natur von Radioisotopen besteht darin, dass sie im Laufe der Zeit in stabilere Isotope zerfallen. Das Zerfallsschema für einige Elemente kann jedoch langsam sein, und die „Tochter“ oder das Produkt des Zerfalls kann auch radioaktiv sein.

Das Korium des Elefantenfußes war 10 Jahre nach dem Unfall erheblich niedriger, aber immer noch wahnsinnig gefährlich. Zum 10-Jahres-Zeitpunkt war die Strahlung des Koriums auf 1/10 ihres ursprünglichen Wertes gesunken, aber die Masse blieb physikalisch heiß genug und emittierte genug Strahlung, dass eine Exposition von 500 Sekunden eine Strahlenkrankheit hervorrufen würde und etwa eine Stunde tödlich war.

Die Absicht war, den Elefantenfuß bis 2015 einzudämmen, um seine Umweltbedrohung zu verringern.

Eine solche Eindämmung macht es jedoch nicht sicher. Das Korium des Elefantenfußes ist vielleicht nicht so aktiv wie es war, aber es erzeugt immer noch Wärme und schmilzt immer noch in der Basis von Tschernobyl. Sollte es gelingen, Wasser zu finden, könnte dies zu einer weiteren Explosion führen. Selbst wenn keine Explosion auftreten würde, würde die Reaktion das Wasser verunreinigen. Der Elefantenfuß wird mit der Zeit abkühlen, aber er wird über Jahrhunderte hinweg radioaktiv und (wenn Sie ihn berühren könnten) warm bleiben.

 

Andere Quellen von Corium

Tschernobyl ist nicht der einzige nukleare Unfall, bei dem Corium produziert wird. Graues Corium mit gelben Flecken bildete sich auch in Teilschmelzen im Kernkraftwerk Three Mile Island in den USA im März 1979 und im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi in Japan im März 2011. Glas, das aus Atomtests wie Trinitit hergestellt wurde. ist ähnlich.

Similar Posts

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.