Was passiert bei einer Kernschmelze?

Eine Kernschmelze wird durch den Ausfall der Kühlung in einem Kernreaktor hervorgerufen. Durch die bei Zerfallsprozessen entstehende Hitze schmelzen die Brennstäbe. Radioaktives Material kann dann sowohl durch den Reaktorboden hindurch ins Erdreich als auch durch Wasserstoffexplosionen in die Atmosphäre gelangen.

 
 

In den Brennstäben sind Kernbrennstoffe enthalten. Häufig verwendete Brennstoffe sind die Isotope Uran 235 und Plutonium 239. Durch den Beschuss mit Neutronen wird eine Kettenreaktion herbeigeführt. Diese Kettenreaktion erzeugt Wärme, die im Normalfall in Energie umgesetzt wird – das ist das Grundprinzip eines Atomkraftwerkes.

Fällt die Kühlung eines Reaktors aus, kann dies zum Stop der Kettenreaktion führen – je nach Reaktortyp muss das aber nicht der Fall sein.  Bei einem Stop der Kettenreaktion  entsteht durch die laufenden Zerfallsprozesse der Isotope Hitze. Ohne Kühlung kann diese dazu führen, dass die Kernbrennstoffe mitsamt der sie umgebenden Hülle schmelzen. Auch bei fortgesetzter Kettenreaktion ist eine Kernschmelze möglich.

Zunächst sammelt sich das Material dann auf dem Boden des Reaktors. Läuft der Prozess weiter, kann es sich durch den Boden des Reaktors und durch alle darunterliegenden Böden des Kraftwerkes in den Erdboden hinein bewegen. Dann  besteht die Gefahr einer Verseuchung des Grundwassers.

Besonders gefährlich sind Explosionen im Zusammenhang mit einer Kernschmelze. Im Fall einer Kernschmelze versagen häufig neben dem Kühlsystem auch andere Sicherungssysteme. Wasserstoffexplosionen können die Hülle des Kernreaktors beschädigen. Dann dringt radioaktives Material nach außen. Diese auch als Fallout bezeichnete Verschmutzung kann als radioaktive Wolke im Extremfall tausende von Kilometern zurücklegen und weite Landstriche mit nuklearem Material belasten.

Um die Schäden einer Kernschmelze einzudämmen kann bei einem Atomunfall versucht werden, den Reaktorkern von außen zu kühlen. Diese Notmaßnahmen müssen prinzipiell solange aufrechterhalten werden, bis die Kernbrennstoffe zu einem erheblichen Teil zerfallen sind und sich die geschmolzenen Kerne  nicht immer wieder von selbst aufheizen. In der Regel werden Reaktoren nach einer Kernschmelze stillgelegt und ggf. mit einer Betonhülle überzogen.

Was passiert bei einer Kernschmelze? » Antwort auf Frage.org geschrieben von Julian am Donnerstag, 07. April 2011 um 8:36 Uhr.