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Versenktes Atom-U-Boot: Arktischer See droht radioaktive Verseuchung

Russische Experten warnen vor einer nuklearen Katastophe: In den Reaktor eines versenkten U-Bootes könnte Wasser sickern. Im schlimmsten Fall drohe eine nukleare Kettenreaktion und die radioaktive Verseuchung der Barentssee, berichtet ein ARD-Magazin.

Atom-U-Boot K-159: Tickende Zeitbombe in der Barentsee Fotos
ARD REPORT MAINZ

Hamburg/Mainz - In der Sowjetunion wurden Probleme mitunter unkonventionell gelöst. Was macht man mit einem havarierten Atom-U-Boot? Man könnte es auseinandernehmen und den nuklearen Brennstoff aus dem Reaktor sichern. Oder aber man füllt das gesamte Boot mit Bitumen, Beton und Konservierungsmitteln aus und versenkt es im Meer.

So geschehen 1981 mit dem 110 Metern langen Atom-U-Boot K-27. Seit über 30 Jahren liegt es in der Karasee östlich von Novaja Semlja in 33 Metern Tiefe auf Grund. Doch glaubt man russischen Atomexperten, dann ist K-27 eine tickende Zeitbombe.

Wie das ARD-Magazin "Report Mainz" berichtet, könnte der defekte Atomreaktor durch das Eindringen von Wasser außer Kontrolle geraten. Das Wasser könne eine nicht kontrollierbare nukleare Kettenreaktion verursachen. Dabei droht eine Freisetzung großer Mengen radioaktiven Materials. Gefährdet sind unter anderem Fische in der Barentssee.

Die russische Nordmeerflotte hatte K-27 nach einem Störfall, bei dem neun Seeleute tödlich verstrahlt wurden, in den Arktischen Gewässern versenkt. Nach Informationen des TV-Magazins entweicht seitdem Radioaktivität aus dem U-Boot. Die eigentliche Gefahr sei jedoch der hochangereicherte Kernbrennstoff im Reaktor.

"Report Mainz" beruft sich dabei auf eine interne Vorlage des Russischen Umweltministeriums für den Kreml. Das 152-seitige Dokument sei im Sommer 2011 als Entwurf für einen Staatsratsbericht verfasst worden. Dem Dokument zufolge müsse die K-27 "bis spätestens 2014" gehoben werden. Im Reaktor bestehe die "hohe Wahrscheinlichkeit einer unkontrollierten Kettenreaktion", warnen die Autoren.

Wasser ermöglicht Kettenreaktion

Eigentlich sollte dies durch die Konservierung des Bootes vor dem Versenken ausgeschlossen werden. Untersuchungen an einem anderen derartig konservierten Reaktor hätten jedoch gezeigt, dass die Konservierung nur für 50 Jahre ausgelegt und womöglich bereits jetzt Wasser in den Reaktor eingedrungen sei.

Wasser stellt für hoch angereicherten Kernbrennstoff eine große Gefahr dar, denn es bremst Neutronen ab. In Uran-235 zerfallen immer wieder spontan Atome - dabei werden schnelle Neutronen freigesetzt. Werden diese abgebremst, können sie durch Kollision mit anderen Urankernen diese zur Spaltung bringen, und es werden noch mehr Neutronen freigesetzt.

Eine Kettenreaktion ist nur möglich, wenn genügend der Neutronen abgebremst werden. Wasser kann diese abbremsende Funktion des sogenannten Moderators übernehmen und somit das quasi spontane Einsetzen einer unkontrollierten Kettenreaktion ermöglichen.

Die russischen Experten fordern in dem Bericht eine genauere Untersuchung des U-Boot-Wracks und zudem Tests im Labor, um die Haltbarkeit der Schutzbarrieren abschätzen zu können. Dann solle man eine sichere Bergung des Wracks bis spätestens 2014 vorbereiten, um den Kernbrennstoff sichern zu können.

In der Vorlage des Russischen Umweltministeriums wird mit K-159 noch ein zweites U-Boot erwähnt, das demnach ebenfalls bis 2014 gehoben werden soll. Es wurde 2003 in der Barentssee versenkt. Unveröffentlichte Unterwasseraufnahmen von K-159, die "Report Mainz" nach eigenen Angaben vorliegen, sollen große Löcher im Rumpf des U-Bootes sowie die geöffneten Luken zeigen.


"Report Mainz" am Dienstag, 25. September, um 21:45 Uhr in der ARD

hda

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Stepovogo Bucht in der Arktis: Vor der Ostküste der Insel Novaya Zemliya liegt das russische Atom-U-Boot K-27 (rechts neben der roten Markierung). Zur Großansicht
Google Earth/ TerraMetrics

Stepovogo Bucht in der Arktis: Vor der Ostküste der Insel Novaya Zemliya liegt das russische Atom-U-Boot K-27 (rechts neben der roten Markierung).


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Kernreaktoren
Thermischer Reaktor
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In einem Kernreaktor kommt die Kettenreaktion durch Neutronen zustande, die bei der Kernspaltung entstehen und ihrerseits weitere Urankerne spalten. Dazu müssen sie allerdings abgebremst werden. Dazu ist ein sogenannter Moderator notwendig, bei dem es sich in den meisten thermischen Reaktoren um gewöhnliches Wasser handelt, manchmal auch um sogenanntes schweres Wasser oder Grafit.
Brutreaktor
In Brutreaktoren wird ein Gemisch von Uran- und Plutoniumoxid, der sogenannte Mox-Brennstoff, verwendet. Natürliches Uranerz besteht nur zu 0,7 Prozent aus dem spaltbaren Isotop Uran-235, den Rest macht das nicht spaltbaren Uran-238 aus. In einem Brutreaktor wird aber Uran-238 zu Plutonium-239 umgewandelt. In Wiederaufbereitungsanlagen kann das Plutonium abgetrennt und dann als Kernbrennstoff wiederverwendet werden. Auf diese Weise gewinnen Brutreaktoren aus dem vorhandenen Uran in etwa 30 Mal mehr Energie als Leichtwasserreaktoren.

Zur Kernspaltung werden nicht abgebremste, sondern schnelle Neutronen verwendet, weshalb auch vom "schnellen Reaktor" die Rede ist. Da sie allerdings mit geringerer Wahrscheinlichkeit neue Kernspaltungen auslösen, muss das Spaltmaterial im Vergleich zum thermischen Reaktor höher konzentriert werden - was wiederum dazu führt, dass es im Inneren von Brutreaktoren heißer wird als etwa in Leichtwasserreaktoren. Deshalb wird als Kühlmittel auch nicht Wasser, sondern in der Regel flüssiges Natrium verwendet.

Dies führt gemeinsam mit der enorm hohen Giftigkeit von Plutonium zu großen Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Brutreaktoren. Hinzu kommt das zusätzliche Risiko der Transporte von strahlendem Material zwischen den Schnellen Brütern, Aufbereitungsanlagen und thermischen Reaktoren.
Uran und Plutonium in Atomwaffen
DPA
Bei einer Uranbombe, wie sie die Amerikaner im Zweiten Weltkrieg über Hiroshima gezündet haben, reichte es bereits, eine Halbkugel des spaltbaren Materials auf einen Dorn zu schießen, die zusammen die kritische Masse für eine Atomexplosion erreichten. Mit Plutonium aber funktioniert dieses sogenannte Kanonenprinzip nicht.

Terroristen müssten stattdessen zum technisch weit anspruchsvolleren Implosionsprinzip greifen: Um eine Kugel aus spaltbarem Material sind mehrere Schichten Sprengstoff angeordnet. Die Explosionsenergie komprimiert das Plutonium so stark, dass die erforderliche Dichte erreicht und die Kettenreaktion eingeleitet wird.

Ob Plutoniumdioxid aus einem Kernreaktor für eine solche Bombe geeignet wäre, hängt von mehreren Faktoren ab. "Für die Qualität für die Waffennutzung ist es zum Beispiel wichtig, wie lange der Brennstoff im Reaktor war", sagt der deutsche Atomexperte Egbert Kankeleit. Im Grunde müssten die Terroristen in der Lage sein, das Pulver in Plutoniummetall umzuwandeln. "Wer die entsprechenden chemischen Kenntnisse hat, kann das schaffen." Die größere technische Hürde sieht Kankeleit in der Konstruktion einer Implosionsbombe. "Aber wenn man Hilfe von der richtigen Seite bekommt, etwa aus Pakistan, wäre auch das kein Problem.


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