Wieso kann man Atommüll nicht zerkleinern und wieder in der Erde verteilen?

Ich bin jetzt schon länger auf der Suche nach der Antwort und würde mich daher freuen wenn jemand mit Fachwissen antwortet.

Ich frage mich wieso man die Atomabfälle nicht wieder so zerkleinern kann, dass man sie so in der Erde verteilen kann wie man sie gefnden hat. Ich sehe selbst das Problem, dass es sehr schwer ist die Abfälle so sehr zu zerkleinern, da es viel Energie kostet und falls die Uranatome im Boden vorher einzeln vorlagen sogar unmöglich sein kann. Falls das das Problem ist würde es mich interessieren ob es möglich ware wenn man dieses Problem ignorieren würde.

Bei meiner Recherche, hauptsächlich Chatgpt, weil man sonst nichts dazu findet, habe ich unteranderem gelesen, dass die Brennstäbe nach der Nutzung eine höhere Radioaktivität aufweisen als vorher und man sie austauscht weil sie zu aktiv sind. Ich denke mal das war aber einfach Fehlinformation von ChatGPT, da es keinen Sinn ergibt.

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MacMadB
8 months ago

Durch den Einsatz in Kernspaltungsreaktoren werden zwar die leicht spaltbaren Edukte abgebaut, in der Summe habe ich aber mehr und einerseits kürzer aber stärker und andererseits länger strahlende Produkte. Hinzu kommt eine rein chemische Giftigkeit einiger Produkte.

Im der Summe habe ich also nicht ein „etwa gleich hohes“ Strahlungsniveau sondern ein höheres. Und mehr Gifte. Zudem müssen wir weiter die radioaktiven Bauteile berücksichtigen, die durch den Dauerbeschuss innerlich porös werden und ausgetauscht werden müssen. Da kommt noch mal ein Sümmchen an mittel radioaktive Stoffe hinzu. (Leicht radioaktive Stoffe werden tatsächlich bspw. der Stahlerzeugung wieder beigemischt und so hinreichend verdünnt. So nehmen wir zumindest an.)

Die Quelle der Edukte waren i. d. R Erzlager. Anstatt das Problem zu zerstreuen ohne es wirklich zu lösen, ist der Ansatz der Kernspaltungsrückstandsentsorgung ja gerade, wieder unterirdische Lager zu schaffen und so die Problemprodukte wieder aus der Biosphäre raus zu ziehen. Nur dass das auch nicht so ganz funktioniert.

Und bitte beachten: ChatGPT ist ein Wortprozessor, die Maschine versteht null und garnichts von dem, was sie schreibt. Und im Zweifelsfall kommt es bei zu wenigen oder zu ungenauen Textvorlagen zu Halluzinationen. Das heißt wirklich so.

segler1968
8 months ago

Davon abgesehen, dass die Verteilung in der Erde technisch und politisch unmöglich ist, vergisst Du eine Sache: Das ist zu einem großen Teil kein Uran mehr, sondern dessen Spaltprodukte. Die in der Tat teilweise viel geringere Halbwertszeiten haben und mehr strahlen. Uran 235 – um das geht es hier – hat eine Halbwertszeit von 703 Millionen Jahren. Krypton 89 – eines der Spaltprodukte – hat eine Halbwertszeit von 3 Minuten.

Du hattest Physik-Leistungskurs? Dann hattest Du Nuklidkarten und kannst selber gucken in was da so zerfällt.

segler1968
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Nein, das steht natürlich nicht in der Nuklidkarte. Aber es gibt ja leicht zu recherchierende Artikel wie https://de.wikipedia.org/wiki/Verbrauchter_Kernbrennstoff in denen das detailliert ausgeführt wird.

DerRoll
8 months ago

Ich denke mal das war aber einfach Fehlinformation von ChatGPT, da es keinen Sinn ergibt.

Warum ergibt das keinen Sinn? Es ist lediglich so dass die Brennstäbe nicht mehr verwertbare und vor allem steuerbare Energie liefern können, d.h. sie können keine Kettenreaktion mehr aufrecht erhalten. Dass das Material der Brennstäbe möglicherweise stärker strahlt als vorher ist davon unabhängig.

Ich frage mich wieso man die Atomabfälle nicht wieder so zerkleinern kann, dass man sie so in der Erde verteilen kann wie man sie gefnden hat.

Weil die größte Gefahr bei radioaktiven Stoffen, insbesondere der Stoffe die in Kernkraftwerken anfallen, nicht die Strahlung an sich ist, sondern die Möglichkeit sie im Körper aufzunehmen und dort einzulagern. Der Großteil der reinen Strahlung der Stoffe wird bereits durch die Haut oder durch Holz gut abgeschirmt. Wenn jedoch z.B. Strontium 90 von einem höheren Lebewesen aufgenommen wird lagert es sich in die Knochenzellen ein. Dort gibt es für die Bestrahlung der benachbarten Zellen keine Abschirmung. Damit wird die Gefahr von Knochenkrebs und der Störung der Blutbildung deutlich erhöht.

DerRoll
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Dabei würde es nicht direkt mit Menschen in Kontakt kommen. sofern man den Prozess so gut abschirmen kann

Finde den Fehler…

Denn das Uran ist an sich auch gefährlich und unter der Erde.

Aber im Erz gebunden und nicht als Staub zermalen.

RedPanther
8 months ago

Staub von radioaktiven Substanzen ist sehr viel gefährlicher als solide Blöcke!

Betrachten wir erstmal nur das Uran.

Uran-238, also das mit Abstand häufigste natürliche Isotop und Uran-235, also das was in Kernreaktoren gespalten wird, sind Alphastrahler. Alphastrahlung bringt viel Energie mit und kann viel kaputt machen, aber hat eine sehr kurze Reichweite. Heißt, 20 cm Luft oder ein Blatt Papier reichen vollkommen aus um diese Strahlung abzuhalten. Selbst außen auf der menschlichen Haut ist Alphastrahung kein großes Problem, weil sie nur wenige Zellschichten tief eindringt und die äußerem Schichten unserer Haut sowieso aus toten Zellschichten besteht. Du könntest dir also eine Tablette mit angereichertem Uran, die für einen Kernbrennstab bestimmt ist, auf die Handfläche legen und es passiert nicht viel. Und wenn du es als Deko in deine Wohnung stellst, ist das auch kein Problem.

Aber wir haben z.B. in der Lunge, an den Lungenbläschen, nur 1-2 Zellschichten zwischen Blutgefäß und Lungenvolumen, damit Sauerstoff und CO2 möglichst ungehindert zwischen beidem hin und her diffundieren können. Und wenn da nun Staub eines Alphastrahlers hinkommt und 4-5 Zellschichten tief Zerstörungen anrichtet, bedeutet diese öffene Blutungen von den Lungenkapillaren in die Lungenbläschen. Sprich, die Lunge läuft voll Blut und das ist dem Überleben überhaupt nicht zuträglich.

Deshalb ist ein Block Uran völlig ungefährlich, während das Einatmen von Uran-Staub sehr gefährlich ist.

So, was hast du wenn du Uran fein zermahlst und in die Umwelt verstreust? Richtig, du hast feinen Staub den jeder einatmen kann. Du hättest damit Uran also nicht “entsorgt”, sondern als Massenvernichtungswaffe verwendet.

Das gleiche Problem hast du übrigens auch, wenn du Uranstaub vergräbst: Lass’ es mal regnen, Wasser sickert durch Erdboden und Gesteinsschichten ins Grundwasser, irgendwo tritt es als Quelle hervor und wird als Trinkwasser entnommen… Super Sache, wenn sich unterwegs Uran-Ionen im Wasser lösen und Menschen das dann trinken. Nicht.

So, und jetzt haben wir nur Uran behandelt, den Alphastrahler. Womit die Problematik deiner Idee eigentlich schon ausreichend verdeutlicht sein sollte.

Aber bei einer Kernspaltung entstehen logischerweise auch Spaltprodukte. Ein “abgebrannter” Kernbrennstab enthält eine sehr bunte Mischung unterschiedlichster Isotope, die alle möglichen Strahlungsarten aufweisen, vor allem Beta- aber auch Gammastrahlung. Manche mit kurzer, manche mit längerer Halbwertszeit, viele sind ihrerseits auch schon wieder weitgehend in andere Zerfallsprodukte zerfallen, andere stehen noch ganz am Anfang ihrer Halbwertszeit…

Betastrahlung dringt schon 1-2 cm tief in den Körper ein, wenn du dir entsprechende Staubkrümel auf die Haut legst. Da kannst dir denken, was für umfassende Zerstörungen solcher Staub im Körperinneren anrichtet, wenn du solche Staubkrümel einatmest oder mit der Nahrung aufnimmst… Von dem Gammastrahlern fangen wir lieber gar nicht erst an.

Und solches Zeug ist in einem Kernbrennstab, wenn du ihn “verbraucht” aus dem Reaktor ziehst.

RedPanther
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Ich wollte nur wissen wieso es nicht möglich ist.

Und irgendwas muss dich ja zu dieser Frage gebracht haben 😉 Ich hab das mit “deine Idee” nicht als Vorwurf gemeint! Je nach Wissensstand ist der Gedanke naheliegend, etwas einfach zurück in die Umwelt zu bringen, das man aus der Umwelt geholt hat.

und die Spaltprodkte überhaupt chemische Bindung mit dem Gestein eingehen können.

Uranerze sind nicht “mit dem Gestein” chemisch gebunden, sondern sie sind chemische Verbindungen, die wir als Gestein wahrnehmen 😉

Das geht natürlich auch mit den Spaltprodukten. Das sind am Ende ja ebenso Metallatome, die sich in Oxiden, Hydroxiden, Phosphaten oder Silikaten binden lassen. Es sind halt radioaktive Isotope dieser Metallatome. Und diese Metallatome werden irgendwann eben radioaktiv zerfallen und ein leichtes Teilchen aussenden und zu einem weiteren Zerfallsprodukt werden. Völlig wurscht, was drumherum los ist und ob dieses Metallatom nun an gleichartige Geschwister oder an ein Sauerstoffatom gebunden ist.

Und ja, dicke Gesteinsschichten wären genug Abschirmung, dass wir uns keine Sorgen wegen der Radioaktivität machen müssen.

Was insbesondere auf lange Sicht Sorgen bereitet, ist z.B. das Grundwasser. Je nach enthaltenem Metallatom sind manche Mineralien eben doch schwach wasserlöslich, d.h. wenn Wasser durchfließt wird ein Bisschen davon mitgenommen werden. Bei welchen Lagerstätten kann man ausschließen, dass da jemals Grundwasser durchfließt? Und das gleiche Thema hast du dann nochmal bei Plattentektonik und Vulkanismus: Bei welchen Lagerstätten kann man ausschließen, dass die jemals durch geologische Vorgänge an die Erdoberfläche gehoben werden?

lekiuwha
8 months ago

Wie schon in anderen Antworten erwähnt, ist gebrauchter Kernbrennstoff deutlich radioaktiver als frischer.

Neue Brennelemente kann man anfassen. Sie werden ziemlich unauffällig per LKW geliefert (gilt allerdings als Gefahrgut). Sich neben ein gebrauchtes Brennelement nach drei bis fünf Jahren im Reaktor stellen, ist ohne Abschirmung binnen Minuten tödlich.

Bei Benutzung entstehen einmal Spaltprodukte wie Iod-131, Strontium-90, Cäsium-137 und Xenon-135. Die sind ziemlich aktiv und zum Teil Gammastrahler. Man sollte sie für 10-20 Halbwertszeiten von Menschen fern halten.

Zum anderen entstehen durch Neutroneneinfang sogenannte Transurane. Plutonium ist das Wichtigste. ²³⁹Pu hat eine Halbwertszeit von 24.000 Jahren. Das ist ein ziemlich unangenehmer Wert, nämlich so lang, dass „einfach warten“ keine realistische Option ist, aber so kurz, dass die Aktivität und damit die Gefahr nicht zu vernachlässigen ist.

Am intensivsten wird international die Möglichkeit verfolgt, abgebrannte Brennelemente in geologisch ruhigen Gebieten tief unterirdische zu lagern. In Deutschland hat man sich darauf geeinigt, das Endlager aus 1 Mio. Jahre auszulegen, andere Länder geben sich mit 100.000 Jahren zufrieden (wegen des Exponentialzerfalls ist der Unterschied nicht so groß, wie es scheint).

Hierbei gibt es mehrere Barrieren, die die Umwelt schützen:

1. Das Uran und alles, was daraus wurde, ist in einem Pellet aus Keramik.

2. Die Keramikpellets sind in einem Brennstab aus einer Zirkoniumlegierung. Zirkonium ist sehr resistent gegen Korrosion.

3. Die Brennelemente kommen in einen massiven Behälter aus Gusseisen, Kupfer oder Beton.

4. Der Behälter wird mit 1-2m Bentonit umgeben, einer wasserdichten Art Ton.

5. Das ganze passiert in einem speziell angelegten Bergwerk, etwa 500 m unter der Erde, in Gestein, welches sich viele Millionen Jahre nicht verändert hat. Das Bergwerk wird wieder zugeschüttet, wenn das Endlager voll ist.

Um nun deine Frage zu beantworten: durch das Pulverisieren würde man mindestens die ersten zwei Barrieren kaputt machen und die Umsetzung der anderen Barrieren wird komplizierter. So ist es sicherer.

Trotzdem wird gebrauchter Kernbrennstoff manchmal zermahlen, allerdings zur Wiederaufbereitung. Die hat Vor- und Nachteile, aber die Antwort ist schon ziemlich lang.

Problematische Abfälle unterirdisch zu lagern, ist übrigens kein Konzept exklusiv für die Kernenergie. In Deutschland gibt es über 40 Untertagedeponien für Abfall, der einfach so giftig ist, oft Arsen, Dioxine und Quecksilber. Die Anlage in Herfa-Neurode ist ziemlich riesig.

Harrass
8 months ago

Uran ist ziemlich masiv, das “mal eben” zu zerkleinern ist gar nicht so einfach.

Es bringt auch nichts die alten Brennstäbe zu vergraben wegen den Spaltprodukten und dem Plutonium das erbrütet wurde

Aufbereitung ist der Schlüssel, wenn man das ganze in Uran und Plutonium aufteilt (beides weiter verwendbar) und die Spaltprodukte abtrennt (das ist der eigentliche Atommüll) dann hat man gleich viel weniger Probleme.

Die Spaltprodukt strahlen nämlich nur 300 Jahre stärker als die Hintergrundstrahlung und sind dann harmlos.

pchem
8 months ago

In der Natur kommt Uran in Form von Erz vor. Zur Herstellung von Brennmaterial wird es von einer großen Fläche zusammengetragen, zerkleinert, das Uran extrahiert und dieses schließlich noch angereichert.

Nun ist es ein Unterschied, ob sich in der Erde Uranerz unter dicken Felsschichten befindet, oder ob man die dieselbe Grube auflockert und dort das angereicherte Uran aus mehreren Hektar Fläche bündelt, welches außerdem noch angereicherter gegenüber Natururan ist.

Sophonisbe
8 months ago

Du willst radioaktiven Schrot weltweit in der Erde verteilen?!?! 😳😵 Auf dass dann alles radioaktiv verstrahlt wird? Super Idee.

Sophonisbe
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Du kennst den Unterschied zwischen einem in der Natur vorkommenden Erz und einem Brennstab? Nein? Dann lies es doch mal nach:https://de.wikipedia.org/wiki/Brennstab?wprov=sfla1

Aeroplanus
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Uran in natürlicher Form, fast nur U238, ist ungefährlich. Kannst es unter das Bett legen. Passiert nichts. Mach das mit einem Kernbrennstab, dann bist du in 14 Tagen tot. Leider fehlt dir jedes Wissen in Pjysik. Meinung kann nur haben wer Ahnung hat. Ahnung fehlt dir leider komplett.

Aeroplanus
8 months ago

Luft- und Raumfahrtingeieur will also zerkleinerten hochradioaktiven Atommüll fein verteilt im Erdboden vergraben. Nennt man trivial eigentlich Massenmord. Wenn du von Ingenieurwissenschaft Ahnung hast, dann bin ich ein Doppelkeks. Lass dir dein Lehrgeld zurück geben und arbeite lieber was wo du nichts kaputt machen kannst. Den blanken Irrsinn deines Vorhabens kann sich jeder Amateur an einer Hand ausrechnen, wieso schaffst du das eigentlich nicht?

Aeroplanus
8 months ago

Beantwortet sie sehr wohl, denn wie ChatGPT sind abgebrannte Kernbrennstäbe aus angereichertem Uran235 sehr hochradioaktiv, weil hier erzwungene Kernspaltungen durch Neutronenbeschuss stattfanden. Du behauptest was von Wissenschaft zu verstehen, von wegen Marsflug, Facharbeit etc., und dann kommt hier vom Superwissenschaftler so ein gequirlter Blödsinn? Nee, oder? Pack dich mal an die eigene Nase um zu begreifen dass du uns hier massenhaft Anlass zum Fremdschämen lieferst, und das castorweise, um im Bild zu bleiben.

Aeroplanus
8 months ago

Einfach mal nach “Atommüll” zu googeln würde das Problem lösen. Du bist angeblich 19 und schreibst an einer Facharbeit zum Thema Marsflug? Dazu müsste man was von Pjysik verstehen. Nee, oder? Wieso bist du nicht in der Lage offen verfügbare Informationen zu beziehen, was z.B. schwach-, mittel- und hochradioaktiver Atommüll sei und wieso das so ist. Facharbeit aber bei Recherche überfordert und auf ChatGPG zugreifend? Das soll wissenschaftliches Arbeiten sein? Come on. Wer soll dir denn diese Pseudoexpertise abnehmen? Ich nicht. Wenn man sich hier so weit wie du aus dem Fenster lehnt, alle vernünftigen Demokraten als “Scharfe” tituliert, weil du den Nazis und Faschisten zujubeln willst… was soll man denn von sowas halten? In welcher Traumwelt lebst du denn?

Aeroplanus
8 months ago

Wenn man bis heute Abend denk, oder bis zum Tellerrand, dann mag das wohl so sein.

Sophonisbe
8 months ago

Obwohl die Idee genial ist. Öl kommt aus der Erde, also können wir Altöl einfach in die Erde zuruckpumpen Das löst noch mehr Probleme

Aeroplanus
8 months ago

Anreicherung? Ach, immer diese Erbsenzählerei…

Aeroplanus
8 months ago

Weil der Dreck dann durch Wasser in die Trinkwasserversorgung gelangt oder so hochradioaktiv ist, dass ein winziger Krümel davon dich tötet. Fehlinformation von ChatGPT? Aha.

Ich sage dir wo das Problem liegt: du hast null Ahnung, aber ganz viel Meinung. Kannst dich gern melden um abgebranntes Brennelement in deinem Blumenkasten zu vergraben. Testament nicht vergessen. Oh Mann.

Uran in natürlicher Form, fast nur U238, ist ungefährlich. Kannst es unter das Bett legen. Passiert nichts. Mach das mit einem Kernbrennstab, dann bist du in 14 Tagen tot. Leider fehlt dir jedes Wissen in Physik. Meinung kann nur haben wer Ahnung hat. Ahnung fehlt dir leider komplett.

Weißt du wie man das nennt, wenn man wissenschaftliche Fakten, die der Chatbot korrekt anführte, ablehnt und meint dass es alles ganz anders sei? Verschwörungsgeschwurbel, Wutbürgertum. Den Begriff “intelligent” kann man hier leider nicht anwenden.

lekiuwha
8 months ago
Reply to  Aeroplanus

Frischer Kernbrennstoff ist nicht sonderlich gefährlich. Man kann ihn mit bloßen Händen anfassen, da passiert nichts. Auch ²³⁵U ist ein Alphastrahler, also gut abzuschirmen.

ManFromEarth
8 months ago

…..das Zerkleinern und Verteilen von Atommüll in der Erde keine akzeptable oder sichere Methode zur Entsorgung. Es stellt eine erhebliche Gefahr für die Umwelt und die menschliche Gesundheit dar und widerspricht den geltenden Vorschriften und ethischen Standards. Die sichere Entsorgung von Atommüll erfordert sorgfältig geplante und durchgeführte Maßnahmen, die langfristige Sicherheit und Isolation gewährleisten.

Radioaktiver Abfall enthält Isotope, die Strahlung in Form von Alpha-, Beta- und Gammastrahlen aussenden. Diese Strahlung kann schwerwiegende gesundheitliche Probleme wie Krebs, genetische Schäden und akute Strahlenkrankheit verursachen. Das Zerkleinern und Verteilen von radioaktivem Material würde die Strahlung in die Umwelt freisetzen und die Kontaminationsrisiken erheblich erhöhen, zudem sind einzelne Substanzen stark giftig und es reichen wenige Atome aus um einen z.B. Menschen zu töten.

Einzelne Isotope haben eine Halbwertszeit die 100.000 Jahre überschreiten, es würde duzende Generationen das normale Leben zum Teil verunmöglichen.

Die sicherste Variante ist den zu vermeiden, es gibt keine Lagerplätze die derartig lang stabil sein können…

mfe

Aeroplanus
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Konzentration. Hast du eine Idee wie U235 in Erzen vorkommt und was Anreicherung bedeutet? Wieso man dafür Ultrazentrifugen braucht? Was ein benutzer Kernbrennstab an hochgiftigen Isotopen frei setzt und wie er strahlt? Vergessen wie schnell die Liquidatoren in Chernobyl starben von denen jeder nur eine Minute lang auf dem kaputten AKW arbeiteten? Kannst du wissenschaftliche Daten recherchieren als angehender Superingenieur?

ManFromEarth
8 months ago
Reply to  bagasicHD

die natürliche Strahlung ist um Potenzen niedriger….

dompfeifer
8 months ago

“Atomabfälle ….. zerkleinern ….., dass man sie … in der Erde verteilen kann”

…. wäre durchaus ein taugliches Mittel zur weiträumigen Kontaminierung des Trinkwassers. Das erinnert an die Brunnenvergiftungs-Legendenden. Als militärische Waffe sind da aber die Bombardierung von Staumauern effizienter.

“Atomabfälle wieder so …, in der Erde verteilen … wie man sie gefunden hat”

… würde bedeuten, dass man verbrauchte Mineralien mit gewaltigem Energieaufwand in ihren Urzustand zurück verwandelt und an ihrem ursprünglichen Lagerort verscharrt, bis sich die Bergleute erneut daran abrackern zur Wiederholung des Wahnsinns.

newcomer
8 months ago

nun die radioaktive Strahlung würde Grundwasser ungenießbar machen und viel Bodenleben und Pflanzen zerstören

dompfeifer
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Nein, die radioaktiven Industrieabfälle sind viel stärker angereichert als natürliches Uran.

Aeroplanus
8 months ago
Reply to  bagasicHD

Ja, klar. Die ganze Erde und alle Leben darauf wurde durch Natururan zerstört. Klopf, klopf, jemand zu Haus?