Eine Kernschmelze beschreibt die Fehlfunktion eines Kernreaktors. Der Begriff "Kernschmelze" wird in der Öffentlichkeit und in den Nachrichtenmedien häufig verwendet, aber Nuklearingenieure sprechen gewöhnlich von einem Kernschmelzunfall. Eine Kernschmelze tritt auf, wenn der mittlere Teil des Kernreaktors, der die Brennstäbe enthält (sein "Kern"), nicht richtig gekühlt wird. Dies kann auftreten, wenn das Kühlsystem versagt oder anderweitig defekt ist. Wenn dies geschieht, werden Uran oder Plutonium oder ähnliche Materialien im Inneren des Kernreaktors heiß und können anfangen zu schmelzen oder sich aufzulösen. Es ist diese Schmelze, die eine Kernschmelze ist. Aufgrund der Zerfallswärme kann auch in einem abgeschalteten Reaktor eine Kernschmelze auftreten. Das bei einer Kernschmelze verflüssigte Uran und Plutonium, vermischt mit Spaltprodukten, geschmolzenem Zirkonium aus der Brennstabhülle und anderen Materialien, wird als Corium bezeichnet. Corium ist hoch radioaktiv und bleibt nach einer Kernschmelze noch viele Jahrhunderte lang gefährlich. Das Zirkonium ist eine Gefahr, weil es bei hohen Temperaturen mit dem Kühlwasser reagieren und brennbares Wasserstoffgas bilden kann.
Kernschmelze
Zusammenbrüche
Auf der ganzen Welt ist es zu einigen Kernschmelzen gekommen. Einige von ihnen waren mild, aber nur wenige waren sehr ernsthaft. Durch Kernschmelzen können Menschen an einer Strahlenvergiftung sterben.
Der allerletzte Unfall war die Atomkatastrophe von Fukushima im März 2011. Vier Reaktoren des Kernkraftwerks Fukushima Daiichi hatten Kühlprobleme, nachdem die Backup-Dieselgeneratoren durch den Tsunami zerstört worden waren.
1986 kam es an einem Ort namens Tschernobyl (Ukraine) zu einer Kernschmelze. In diesem Fall mussten alle Menschen, die in den Städten und Dörfern (in der Nähe des defekten Kernreaktors) lebten, in weit entfernte Orte umziehen. Durch die Kernschmelze von Tschernobyl entstand eine Masse von Corium, die den Spitznamen "der Elefantenfuss" trägt und eines der radioaktivsten Objekte der Welt ist.
Die meisten großen U-Boote beziehen ihre Energie aus Kernreaktoren in ihrem Inneren. Dies sind Atom-U-Boote. Einige russische Atom-U-Boote haben eine Kernschmelze erlebt.
Manchmal kann die Kernschmelze sofort eintreten. Zum Beispiel der Kernreaktor in Tschernobyl. Manchmal kann es viele Stunden dauern, bis die Kernschmelze einsetzt. Zum Beispiel dauerte die Kernschmelze in Three Mile Island (Pennsylvania, Vereinigte Staaten) viele Stunden.
Eine Kernschmelze wird manchmal als "China-Syndrom" bezeichnet, was sich auf ein nicht wörtlich zu nehmendes Szenario bezieht, bei dem ein Reaktorkern durch die Erde "bis nach China" schmelzen könnte. Der Film Das China-Syndrom ist nach diesem Szenario benannt. Es gibt keine Möglichkeit, dass ein solches Ereignis in der realen Welt eintreten könnte. Ein Reaktorkern könnte nicht durch die Erdkruste schmelzen, und selbst wenn er bis zum Erdmittelpunkt schmelzen würde, würde er nicht gegen die Schwerkraft wieder an die Oberfläche gelangen.
Fragen und Antworten
F: Was ist eine Kernschmelze?
A: Eine Kernschmelze ist eine Fehlfunktion eines Kernreaktors, bei der der mittlere Teil des Reaktors, der die Brennstäbe enthält, nicht richtig gekühlt wird, so dass die Materialien im Inneren heiß werden und zu schmelzen beginnen.
F: Was ist ein anderer Name für eine Kernschmelze?
A: Nuklearingenieure bezeichnen sie in der Regel als Kernschmelzunfall.
F: Wie kann es in einem Kernreaktor zu einer Kernschmelze kommen?
A: In einem Kernreaktor kann es zu einer Kernschmelze kommen, wenn das Kühlsystem ausfällt oder anderweitig defekt ist.
F: Was passiert mit den Materialien im Inneren eines Kernreaktors während einer Kernschmelze?
A: Das Uran oder Plutonium oder ähnliche Materialien im Inneren des Kernreaktors werden heiß und können anfangen zu schmelzen oder sich aufzulösen.
F: Was ist Corium?
A: Corium ist die verflüssigte Mischung aus Uran oder Plutonium oder ähnlichen Materialien, Spaltprodukten, geschmolzenem Zirkonium aus der Brennstabhülle und anderen Materialien, die bei einer Kernschmelze entsteht.
F: Warum ist Corium gefährlich?
A: Corium ist hochradioaktiv und bleibt nach einer Kernschmelze noch viele Jahrhunderte lang gefährlich.
F: Welche Gefahr geht von Zirkonium bei einer Kernschmelze aus?
A: Zirkonium ist eine Gefahr, weil es bei hohen Temperaturen mit dem Kühlwasser reagieren und entflammbares Wasserstoffgas bilden kann.