Transmutation

Transmutation


In Deutschland gibt es vier Einrichtungen, die über Transmutation forschen:
  • Das Forschungsprogramm am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Das Programm ist dem "Schutz von Mensch und Umwelt vor den Risiken technischer Aktivitäten gewidmet." Ein Schwerpunkt ist die Bewertung und Minderung von Gefahren, die sich aus dem Betrieb von Kernkraftwerken ergeben, aber auch die Frage, wie radioaktive Abfälle sicher entsorgt werden können. Eines der Forschungsthemen ist die Transmutation in Salzschmelzenreaktoren(MSR), wobei die Salzschmelzenreaktoren eines der neuen Reaktorkonzepte sind, die für die Transmutation von Actiniden diskutiert werden. Durch die Kopplung von Programmen für Transport- und Abbrandrechnungen soll ein Programmsystem geschaffen werden, das die Berechnung der in einem solchen Reaktor erzielbaren Transmutationsraten ermöglicht. Dies bildet eine wichtige Voraussetzung für konzeptionelle Studien, die im Rahmen eines IAEA-Forschungsprojekts und eines EU-Projektes (Nachfolgeprojekt zu MOST geplant) durchgeführt werden.
  • Das Institut für Kern- und Energietechnik (IKET). Die Arbeitsgruppe Transmutation beasst sich mit den Forschungsgebieten Auslegung, Anlagendynamik, Sicherheit und Langzeitverhalten von fortgeschrittenen Reaktorsystemen mit Transmutationspotenzial, ADS, schnelle Reaktoren, Salzschmelzereaktoren, LWR Testreaktoren Fortgeschrittene Brennstoffe, Szenarien, Brennstoffzyklus, Abbrand, Radiotoxizität, Nachwärme.
  • Das Institut für Energie- und Klimaforschung
    Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit (IEK-6)     des Forschungszentrums Jülich beschäftigt sich u.a. mit der Partitionierung, d.h. dem Herauslösen der Aktiniden aus abgebrannten Brennstäben. 
  • Das Institut für Festkörper-Kernphysik, Berlin. Das Institut wurde von jungen Kern- und Astrophysikern aus Deutschland ohne Subventionen oder andere Fördermittel gegründet. Sie haben ein eigenes Konzept entwickelt, das die Transmutation verwendet, um den vorhandenen Atommüll so in seine Bestandteile zerlegen, „transmutieren“, dass sie Strom erzeugen, einen Teil für sich selbst verwenden, aber der größte Anteil könnte ins Netz gespeist werden. Die bei der Transmutation entstehenden Restprodukte bestehen überwiegend aus hochwertigen, nicht strahlenden und von der Industrie begehrten Rohstoffen. Nur ein minimaler Rest muss endgelagert werden, die Zerfallszeit beträgt keine Millionen, sondern maximal 300 Jahre. 
Das Konzept des Institut für Festkörper-Kernphysik beinhaltet folgende Punkte:
  • Ein modulares Transmutationssystem kann neben der nuklearen Abfallbeseitigung eine äußerst wirtschaftliche, langfristige Primärenergieversorgung - sowohl mit elektrischer Energie als auch mit synthetisch erzeugten Kraftstoffen - sicherstellen.
  • Bei der Transmutation werden die natürlich vorkommenden Spaltstoffe  vollständig genutzt. Die Reichweite bei einer globalen Vollversorgung beträgt nach heutigen Maßstäben mehrere Millionen Jahre. Die Spaltstoffgewinnung kann in ausreichendem Maße für diese Zeit in nahezu jedem Land betrieben werden; dies beseitigt weitestgehend Energieabhängigkeiten.
  • Sämtliche spaltbaren Aktinide werde nahezu vollständig genutzt, so auch die heutigen transuranen Zwischenlagerprodukte. Darüber hinaus werden  Spaltprodukte transmutiert, so dass die Reststoffe maximal 300 Jahre aufbewahrt werden müssen.
  • Durch die hohe Leistungsdichte kann eine kommerzielle Anlage sehr kompakt und zu einem Viertel der Kosten eines gängigen modernen Druckwasserreaktors betrieben werden, nicht zuletzt durch den Wegfall nicht mehr benötigter zusätzlicher Aufbereitungs- und Anreicherungsanlagen.
  • Die Anlage ist inhärent sicher, wobei sie im Gegensatz zu heutigen wassermoderierten Reaktoren keinerlei aktive Sicherungssysteme benötigt. Er kann in keinem Betriebs- oder Störzustand überkritisch werden.
  • Als größtenteils automatisch und abgeschlossen betreibbares System kann der Reaktor gegen unbefugten Zugriff von außen gekapselt und überwacht werden. Transmutierte Spaltstoffe werden sofort im Kern verbraucht, was Proliferationsversuche erschwert.
  • Der Reaktor ist wegen seiner hohen Arbeitstemperatur auch ohne Wasserkühlung baubar und damit weitgehend frei in der Standortwahl. Er kann insbesondere unterirdisch betrieben werden, was die Gefahr durch Naturkatastrophen, andere Unfälle (Flugzeugabstürze) oder beabsichtigte Angriffe auf die Anlage stark mindert.
  • Die hohe Arbeitstemperatur des Reaktors erlaubt das kosteneffiziente Betreiben von Prozesschemie, etwa eine im Vergleich zu erdölbasierten Kraftstoffen deutlich günstigere großindustrielle Herstellung von (auch CO2-frei verbrennbaren) Kraftstoffen.
Auf die häufig gestellte Frage, warum die Transmutation in der Öffentlichkeit so gut wie gar nicht bekannt sei, fällt mir nur diese Antwort dazu ein: Die Energiekonzerne haben kein besonderes Interesse an der Transmutation. Das Konzept ist nicht ganz lobbykonform, denn es bietet zu wenig Möglichkeiten zum "Abpicken" von Fördergeldern und Drittmitteln. Und für Massenmobilisierungen eignen sich die Castortransporte einfach besser als die Transmutation. Also: Warum sollten sich die Medien mit diesem Thema  beschäftigen (von Ausnahmen abgesehen)?
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Literatur:
Zeitungsartikel:

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