Präsentation herunterladen
Die Präsentation wird geladen. Bitte warten
1
Physikalische Aspekte der AKW-Probleme in Japan 2011 (Stand: 16
Physikalische Aspekte der AKW-Probleme in Japan (Stand: 16.März 2011 – 14 Uhr) Erstellt von: L. Jakob und E. Wesenberg
2
Lage japanischer Kernreaktoren (insgesamt 61 AKW´s)
4
Erdbeben und Tsunami
5
Probleme in AKW Fukushima I
6
Daten des AKW Fukushima I
Bau: 1967 (Betriebsaufnahme: 1970) 6 Siedewasserreaktoren Erzeugung einer Nettoleistung von Megawatt Strom Vergleich: Deutsches AKW maximal Megawatt Nettoleistung Sollte im Jahresverlauf abgeschaltet werden
7
Was passierte im AKW Fukushima?
Schweres Erdbeben (Stärke 9,0) am 11.März erschüttert Japan Stromversorgung im AKW fiel aus Pumpen, welche Kühlwasser transportieren, arbeiten nicht mehr Angesprungene Notstromaggregate werden durch Tsunami nach einer Stunde zerstört Zerstörte Infrastruktur verhindert Reparatur der Pumpen
8
Was passierte im AKW Fukushima?
Versagen des Kühlsystems aller Blöcke sowie einer Lagerstätte alter Brennelemente (Abklingbecken) Kühlwasser verdampfte Brennstäbe teilweise, oder gar nicht mehr von Wasser umgeben. Notkühlung durch Meerwasserzufluss nicht ausreichend. Beginn einer Kernschmelze (?!) in Folge der extrem hohen Temperaturen offenbar in 3 verschiedenen Reaktoren In Folge der extremen Verdunstung und Reaktion des Wasserdampfes mit freiliegenden Zirkonium- Brennelementen kam es zu einer Verpuffung von Wasserstoff (Knallgas-Explosion) in den Reaktoren 1-3 Feuerausbruch in Reaktor 3 und 4
10
Explosion des Reaktorblocks 1
11
Prinzipieller Aufbau eines Siedewasserreaktors
12
Sicherheitseinrichtungen
1. Äußere Abschirmung (1,2m) 2. Containment (4cm Stahl) 5. Reaktordruckgefäß (20cmSpezialstahl) 6. Brennstäbe 9. Druckentlastungsventil
13
Funktionsweise Kernreaktor
14
Wie kommt es zur Kernschmelze?
Siedewasserreaktoren sind prinzipiell „unterkritisch“, d.h. bei fehlendem Kühlwasser stoppt die Kettenreaktion Problematisch ist jedoch die so genannte Nachzerfallswärme (Wärme die entsteht, wenn die zuletzt gespaltenen Atomkerne weiter radioaktiv zerfallen) Nachzerfallswärme kann nicht durch die Steuerstäbe kontrolliert werden Bei vollständigem Ausfall des Kühlsystems kann es durch die Nachzerfallswärme zu einer Kernschmelze kommen
15
Was ist eine Kernschmelze?
Als Kernschmelze bezeichnen man einen schweren Unfall in einem Kernreaktor Die Brennstäbe überhitzen massiv (ca. 2000°C) Durch die Hitze beginnen die Hüllrohre und der darin eingeschlossene Kernbrennstoff der Brennstäbe zu schmelzen. Das geschmolzene Material sammelt sich am Boden des Reaktors Im Endstadium kann es passieren, dass die extrem heißen Schmelzprodukte sich durch den Boden schmelzen und somit in den Boden und Grundwasser gelangen
16
Wie funktioniert das Kühlsystem?
Pumpen (15 +16) ohne Stromversorgung: Strommasten und Notstromgeneratoren „weggespült“, Batterien hielten nur 8 Stunden
17
Gelingt es nicht, den Druck im Reaktor zu senken, kommt es zur Hochdruckschmelze
Durch schnelle Verdampfung des Kühlwassers kann es zu Wasserdampfexplosion kommen Der hohe Druck kann das Containment beschädigen (offenbar in Reaktor 2) In Folge dessen kann radioaktives Material freigesetzt werden
19
Biologische Wirkung rad. Strahlung
bis 0,5 Sievert keine nachweisbare Wirkung außer geringfügigen Blutbildveränderungen. Statistisch erhöhte Krebswahrscheinlichkeit. 0,5 bis 1,5 Sievert bei etwa 5-25 % etwa einen Tag lang Erbrechen und Übelkeit, gefolgt von anderen Symptomen der Strahlenkrankheit; keine Todesfälle zu erwarten. 1,5 bis 3,5 Sievert oft Erbrechen und Übelkeit am ersten Tag, gefolgt von anderen Symptomen der Strahlenkrankheit; bis zu 20 % Todesfälle innerhalb von 2 bis 6 Wochen 3,5 bis 5 Sievert bei allen Exponierten Erbrechen und Übelkeit am ersten Tag; etwa 50 % Todesfälle innerhalb eines Monats 5 bis 7,5 Sievert bei allen Exponierten Erbrechen und Übelkeit innerhalb von 4 Stunden. Bis zu 100 % Todesfälle;
20
Voraussichtliche Verbreitung
Radioaktivität wird nicht (oder nur in unschädlichen Mengen) nach Deutschland gelangen! Tokio (ca. 37 Mio Einwohner!) ist gefährdet
21
Wie problematisch ist Fukushima I einzustufen?
Die internationale Energiebehörde (IAEA) stuft Unfälle in Kernkraftwerken mit einer INES- Skala ein Skala besitzt Stufen 0 bis 7 Fukushima I besitzt derzeit die Stufe 4 (japanische Regierung) bzw. 6 (franz. Atomsicherheitsbehörde), d.h. „Unfall“ bzw. „schwerer Unfall““ Vergleich: Reaktorunfall Tschernobyl – Stufe 7 – „Katastrophaler Unfall“
22
Tschernobyl? Was war das nochmal?
26. April 1986 Größte nukleare Katastrophe der Geschichte im Kernkraftwerk Tschernobyl Eine Explosion im Reaktorblock 4 führte zu einem Super-Gau
23
große Mengen radioaktiven Materials wurden in die Luft geschleudert
Fläche von km² kontaminiert Japan hat eine Fläche von km² Jährliche Kosten bis heute: ca. 5% des ukrainischen BIP
25
Welche Maßnahmen wurden in Japan ergriffen?
Evakuierungsmaßnahmen wurden eingeleitet (20km Radius um das AKW) Bisher Evakuierung von Menschen Nur noch Notbesatzung von 50 Arbeitern im Kraftwerk Meerwasser wurde zur Kühlung in Reaktorblock eingeführt Dem Meerwasser beigemischte Borsäure dient zusätzlich als Neutronenabsorber Verteilung von Iod-Tabletten an Bevölkerung (Schilddrüsenkrebs-Vorsorge)
26
Bedeutung für Deutschland
Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke ausgesetzt 7 AKW´s abgeschaltet Neubewertung des Begriffs „Restrisiko“ Zeitalter der erneuerbaren Energien möglichst schnell erreichen
28
Warum Kernenergie? Günstig Geringer Rohstoffbedarf
Geringe CO2 Emission Grundlastfähig (immer verfügbar)
31
Zynismus zum Abschluss:
32
Literaturverzeichnis:
(Datum des Zugriffs: Uhr) (Datum des Zugriffs: Uhr) (Datum des Zugriffs: :30 Uhr) (Datum des Zugriffs: :30 Uhr) article html (Datum des Zugriffs: :00 uhr) bei-nuklearer-freisetzung-39.html (Datum des Zugriffs: Uhr) Furcht-vor-der-Atomdebatte.html ( Uhr) idUKTRE72D6PR ( Uhr) Folgen-der- Strahlung.html?article=eGMmOI8VdeV27ZBsyV5y7apIACZg3BTTFcuR9w5&img =&text=&mode= ( Uhr)
33
Abbildungsverzeichnis
Ähnliche Präsentationen
