Frage 153: Vergleich störfallbedingter Strahlenbelastungen bei geologischen Tiefenlagern und Kernkraftwerken
Wie fällt ein Vergleich der höchstmöglichen Strahlenbelastungen der Bevölkerung bzw. der verpflichteten Personen bei einem sehr schwerwiegenden Störfall oder Unfall in einem geologischen Tiefenlager oder in dessen Infrastrukturanlagen an der Oberfläche und in einem Kernkraftwerk aus?
Die gesetzlichen Vorgaben zur Störfallbeherrschung werden in der Antwort zur Frage 154 und Frage 111 diskutiert. Angaben zum radiologischen Inventar in einer Oberflächenanlage finden sich in der Antwort zur Frage 138. In Figur 153-1 ist das Abklingen der Aktivität von Brennelementen aus dem Reaktorkern dargestellt. Die Aktivität fällt in wenigen Jahren um rund den Faktor 100 ab (Spaltprodukte). So hat beispielsweise das im Reaktorunfall in Fukushima ausgetretene Iod-131 eine Halbwertszeit von 8 Tagen. Das bedeutet, dass nach 8 Tagen durch den radioaktiven Zerfall nur noch die Hälfte der ursprünglichen Menge vorhanden ist. Da abgebrannte Brennelemente erst Jahrzehnte später ins Tiefenlager eingelagert werden, ist das Nuklid I-131 komplett zerfallen. Die in einem Tiefenlager eingelagerten abgebrannten Brennelemente weisen deshalb wegen ihrer Zwischenlagerung von rund 30-40 Jahren eine noch geringere Aktivität gegenüber dem Zeitpunkt der Entnahme aus dem Reaktor auf.
Figur 153-1: Abklingen von Wärmeleistung und Aktivität bei bestrahltem Kernbrennstoff (Quelle: Abb. 8.07 Kernenergie Basiswissen, Martin Volkmer, November 2013)
Der Unfall in Fukushima rührte daher, dass der Reaktorkern nicht mehr ausreichend gekühlt werden konnte. Abgebrannte Brennelemente müssen nicht mehr aktiv gekühlt werden und werden stets so gelagert, dass keine Kritikalität auftreten kann.
Die Konsequenzen von schweren Unfällen hängen allerdings nicht nur vom Inventar in der Kernanlage , sondern auch von der Auslegung der Kernanlage und den vorhandenen Schutzmassnahmen ab. Die Nagra hält in NTB 13-01 fest: «Die Oberflächenanlage soll so ausgelegt werden, dass auch bei Störfällen mit kleiner Eintretenshäufigkeit (kleiner als 10-4 pro Jahr) eine erhebliche Freisetzung von Radioaktivität ausgeschlossen werden kann, und die resultierende Dosis für nichtberuflich strahlenexponierte Personen unter 1 mSv liegt.» (Nagra 2013, Seite 32)
Fragen zu den Folgen schwerer Unfälle wurden im TFS bereits diskutiert, siehe Fragen 111 bis 120 und 138 bis 142.
Die zu beherrschenden Gefährdungen von Nuklearanlagen sind in der Verordnung des UVEK über die Gefährdungsannahmen und die Bewertung des Schutzes gegen Störfälle in Kernanlagen festgehalten.
Referenzen
Nagra (2013): Standortunabhängige Betrachtungen zur Sicherheit und zum Schutz des Grundwassers. Grundlagen zur Beurteilung der grundsätzlichen Bewilligungsfähigkeit einer Oberflächenanlage für ein geologisches Tiefenlager. Nagra Technischer Bericht NTB 13-01
