Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.

Fukushima: Mineralschwämme sollen radioaktive Teilchen aufsaugen

Von Cinthia Briseño

Wie wird man die radioaktiven Wassermassen im AKW Fukushima wieder los? Ein japanischer Wissenschaftler macht mit einem Pulver von sich reden, das die verseuchten Teilchen aufsaugen soll. In der Industrie haben sich ähnliche Verfahren schon bewährt.

Zeolith-Säcke werden ins Meer gelassen: Kristallkäfige für radioaktive Substanzen Zur Großansicht
DPA/ TEPCO

Zeolith-Säcke werden ins Meer gelassen: Kristallkäfige für radioaktive Substanzen

Tokio - Der Betreiber des japanischen Katastrophen-AKW Fukushima I steht seit Wochen vor einem riesigen Abfallproblem: Was passiert mit den Tausenden von Tonnen radioaktiven Wassers, die sich auf der Anlage angestaut haben? Am Mittwoch hatte Tepco einen neuen Lösungsvorschlag präsentiert. Eine Aufbereitungsanlage des französischen Atomkonzerns Areva soll dem kontaminierten Wasser, das in großen Teilen aus dem Meer stammt, das Salz entziehen.

Die Idee, das kontaminierte Wasser für den Eigengebrauch zu recyceln, ist einleuchtend. Über die nächsten Wochen und Monate werden auf der Anlage die Wassermassen immer weiter fließen müssen, um die Kühlung der Reaktoren im Gang zu halten. Das Wasser, das von oben in die teils zerstörten Gebäude gepumpt wird, kommt mit radioaktivem Material in Berührung - vor allem im Reaktor 2, in dem ein Leck der Sicherheitsbehälter vermutet wird. Es macht also Sinn, anstatt ständig frisches Wasser auf die Anlage zu pumpen, das ohnehin kontaminierte Wasser dafür wiederzuverwenden.

Irgendwann aber wird man sich der radioaktiven Wassermassen annehmen und sie dekontaminieren müssen. Pläne zur Lösung dieser Aufgabe hat Tepco noch nicht vorgestellt. Dafür macht jetzt ein japanischer Wissenschaftler im Land von sich reden. Tomihisa Ota, ein Chemiker von der Universität in Kanazawa, will gemeinsam mit einem Pharmaunternehmen aus der Präfektur Akita ein Pulver entwickelt haben, das in der Lage sein soll, radioaktive Substanzen aus Flüssigkeiten zu absorbieren.

Wie die "Japan Times" berichtet, könnte das Pulver nach Angaben des Forschers dem Betreiber Tepco helfen, Herr über die radioaktiven Wassermassen zu werden. Bei dem Pulver handele es sich um eine Substanz aus verschiedenen Chemikalien, darunter das Mineral Zeolith. Dieses soll radioaktive Isotope wie Jod, Cäsium und Strontium binden können. Demnach habe Ota in seinen Experimenten festgestellt, dass 1,5 Gramm des Pulvers genügten, um radioaktives Cäsium vollständig aus 100 Millilitern Wasser zu ziehen, wenn dessen Konzentration bei 1 bis 10 ppm (parts per million) liege. Damit ließen sich, so der Chemiker, die rund 70.000 Tonnen radioaktiven Wassers dekontaminieren, die sich in den Turbinenhallen und Schächten inzwischen angesammelt haben.

Unklar ist, ob Ota und die Pharmafirma bereits Kontakt zu Tepco aufgenommen haben, um dem AKW-Betreiber das Pulver zu offerieren.

Zeolithe sind Klassiker der chemischen Industrie

Neu ist Otas Idee jedoch nicht: Zeolithe kommen seit Jahren in der Industrie zum Einsatz, um radioaktive Abwässer zu reinigen. Auch in nahezu jedem Waschmittel sind sie zu finden, als Wasserenthärter, weil sie die Zahl der Calciumionen im Wasser verringern. Die Mineralien kommen natürlich vor, werden aber für industrielle Zwecke auch künstlich produziert. Ihre Besonderheit ist ihr Aufbau. Die Moleküle ordnen sich so an, dass sie eine Art Schwammgerüst bilden, das im Gegensatz zu einem Schwamm aber hochsymmetrisch aufgebaut ist. Sobald die Kristallkäfige aus Zeolith mit radioaktiven Nukliden gesättigt sind, kann man das Mineral vom Wasser trennen und die Zeolithe dann als radioaktiven Müll entsorgen.

2001 erbrachten Forscher von der Universität Bern erstmals den Nachweis, dass Zeolith-Kristalle das radioaktive Isotop Jod 129 im Inneren ihrer Struktur binden können. Inzwischen sind Filtersysteme zur Abtrennung radioaktiver Partikel, die auf Zeolithen basieren, Standard.

Tepco selbst hat das Mineral bereits zum Einsatz gebracht: Vergangenes Wochenende deponierten Arbeiter auf dem havarierten AKW Säcke gefüllt mit Zeolithen im Meer vor der Reaktoranlage. Jeder Sack ist rund hundert Kilogramm schwer und knapp einen Meter hoch, insgesamt sollen nach Angaben des Betreibers zehn solcher Säcke im Meer schwimmen. Sie sollen die radioaktiven Nuklide im Meer vor Fukushima binden und so die radioaktive Belastung des Meerwassers verringern.

Wie effektiv diese Methode ist, will Tepco zunächst prüfen. Bei guten Ergebnissen wolle man, so Tepco, weitere Zeolith-Säcke im Meer deponieren. Möglicherweise kämen sie dann auch in den Turbinenhallen zum Einsatz.

Fotostrecke

7  Bilder
Japans Nordosten: Leben mit der Katastrophe

Diesen Artikel...
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 43 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. Toll...
alwbd 20.04.2011
Zitat von sysopWie wird man die radioaktiven Wassermassen im AKW Fukushima wieder los? Ein japanischer Wissenschaftler macht mit einem Pulver von sich reden, das die verseuchten Teilchen aufsaugen soll. In der Industrie haben sich ähnliche Verfahren schon bewährt. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,758141,00.html
aber erst mal muss man an die zigtausend Tonnen Wasser herankommen. Warum baut man z. B. nicht längst an einem großen Speicherbecken am Rand der Evakuierungszone plus Pipeline dorthin (nicht dass ich sowas toll fände, aber besser als nix), statt uns hier irgendwelche Laborversuche zu präsentieren?
2. Deppcos neuester Coup..
Monty68 20.04.2011
...Schwämme die Radioaktivität aufsaugen. Sensationell.
3. Katzenstreu gut gegen Atom.
Geziefer 20.04.2011
Zitat von sysopWie wird man die radioaktiven Wassermassen im AKW Fukushima wieder los? Ein japanischer Wissenschaftler macht mit einem Pulver von sich reden, das die verseuchten Teilchen aufsaugen soll. In der Industrie haben sich ähnliche Verfahren schon bewährt. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,758141,00.html
Na, dann wird das Katzenstreu für japanische Katzenklos aber teuer werden. Und der Nachschub für die Wasserfilter an den Becken, in denen die schönen Koi-Karpfen schwimmen, könnte stocken. Aber ernsthaft: Wenn Katzenstreu hilft, dann sollte man es nehmen.
4. Schon im Mittelalter angelangt?
lalito 20.04.2011
Wunderpulver, schon immer ein biz mit strahlender Zukunft - schön wär's ja.
5. Mineralschwamm?
widerspiegel 20.04.2011
Zitat von sysopWie wird man die radioaktiven Wassermassen im AKW Fukushima wieder los? Ein japanischer Wissenschaftler macht mit einem Pulver von sich reden, das die verseuchten Teilchen aufsaugen soll. In der Industrie haben sich ähnliche Verfahren schon bewährt. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,758141,00.html
Mc Gyver, Spongebob & Co in action.... Aber sonst ist alles klar...
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    

© SPIEGEL ONLINE 2011
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



Fotostrecke
AKW Fukushima: Pumpen, pumpen, pumpen

Von Sievert bis Becquerel: Kleines Lexikon der Strahlenmessung
Alpha-, Beta- und Gammastrahlen
Manche Atomkerne von chemischen Elementen sind instabil und zerfallen deshalb. Sie werden als radioaktiv bezeichnet. Die Zerfallsprozesse können unterschiedlicher Natur sein. Die Strahlung, die zerfallende Elemente aussenden, wird in drei Arten unterschieden: Während Alpha- und Betastrahlung aus Partikeln bestehen, handelt es sich bei Gammastrahlung um elektromagnetische Wellen, ähnlich der Röntgenstrahlung. Allerdings ist ihre Wellenlänge viel kleiner und die Strahlen sind somit extrem energiereich. Alphastrahlung besteht aus positiv geladenen Helium-Kernen, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen aufgebaut sind. Betastrahlen bestehen aus Elektronen. Sie entstehen, wenn sich ein Neutron in ein Proton und ein Elektron umwandelt, das vom Atomkern abgestrahlt wird.
Becquerel: Einheit der Aktivität
Eine Substanz ist dann radioaktiv, wenn sie zerfällt und dabei Strahlung aussendet. Um anzugeben, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, benutzt man den Begriff der Aktivität (A). Sie wird in Becquerel (Bq) gemessen und gibt die Strahlung an, die eine Substanz innerhalb einer bestimmten Zeit durch Zerfall erzeugt. Per Definition entspricht ein Becquerel einem Zerfall pro Sekunde. Je schneller eine Probe zerfällt, desto intensiver strahlt sie also.
Gray: Einheit der Energiedosis
Weiß man, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, sagt das noch nichts darüber aus, wie sich die Strahlung auf den Körper auswirkt. Dafür ist es wichtig zu bestimmen, wie viel Energie von einer bestimmten Masseneinheit des Körpers absorbiert wird. Angegeben wird die absorbierte Energiedosis (D) in der Einheit Gray (Gy), wobei ein Gray der Energiemenge von einem Joule pro Kilogramm entspricht.
Sievert: Einheit der Äquivalentdosis
Um die biologische Wirksamkeit der radioaktiven Strahlung auf den Körper anzugeben, benutzt man anstelle der Energiedosis den Begriff der Äquivalentdosis (H). Sie berücksichtigt die Tatsache, dass verschiedene Arten von Strahlen ganz unterschiedliche Wirkungen auf den Körper haben. So ionisiert Alphastrahlung bei weitem mehr Moleküle als etwa Betastrahlen - und richtet deshalb eine größere Zerstörung im Körper an. Daher wird jede Strahlungsart mit Hilfe einer physikalischen Größe gewichtet, dem sogenannten Strahlenwichtungsfaktor. Gemessen wird die Äquivalentdosis in Sievert (Sv). Sie ergibt sich aus der Multiplikation der Energiedosis mit dem Strahlenwichtungsfaktor. 1 Sievert (Sv) sind 1000 Millisievert (mSv). 1 Millisievert sind 1000 Mikrosievert (µSv).
Sievert pro Zeit: Einheit der Strahlenbelastung
Um die Auswirkungen von radioaktiver Strahlung auf den Körper genauer einschätzen zu können, ist es wichtig zu wissen, wie lange eine bestimmte Dosis auf den Körper einwirkt. Daher wird die Strahlenbelastung meist in Sievert pro Zeiteinheit gemessen. Also etwa Millisievert pro Jahr oder Mikrosievert pro Stunde. Die durchschnittliche natürliche Strahlenbelastung liegt in Deutschland bei 2,1 Millisievert pro Jahr, also 0,24 Mikrosievert pro Stunde. Im Schnitt kommen zwei Millisievert pro Jahr durch künstliche Quellen von Radioaktivität hinzu. Den Löwenanteil dazu steuert die Medizin bei.
Von Becquerel zu Sievert: Der Dosiskonversionsfaktor
Die Strahlenbelastung von Böden oder in Lebensmitteln etwa wird in Becquerel pro Quadratmeter oder Becquerel pro Kilogramm angegeben. Doch was bedeutet dieser Wert für die Auswirkungen auf den Körper? Um eine Beziehung zwischen Aktivität und Äquivalentdosis herstellen zu können, gibt es den sogenannten Dosiskonversionsfaktor. Er hängt unter anderem von der Art der Strahlung und der radioaktiven Substanz ab, sowie von der Art, wie die Strahlung in den Körper gelangt (Inhalieren, Aufnahme durch die Nahrung). So entspricht die Aufnahme von 80.000 Becquerel Cäsium 137 mit der Nahrung einer Strahlenbelastung von etwa einem Millisievert. Der Verzehr von 200 Gramm Pilzen mit 4000 Becquerel Cäsium 137 pro Kilogramm hat beispielsweise eine Belastung von 0,01 Millisievert zur Folge. Das lässt sich mit der Belastung durch Höhenstrahlung bei einem Flug von Frankfurt nach Gran Canaria vergleichen.
EU-Grenzwerte für Nahrungsmittel
Nach der Tschernobyl-Katastrophe hatte die EU Grenzwerte für den Import von Lebensmitteln aus jenen Ländern geregelt, die durch das Atom-Unglück kontaminiert wurden. Zusätzlich hat die EU am 26. März 2011 weitere Grenzwerte für Importe aus Japan festgelegt - die Grenzen wurden jedoch als zu lasch kritisiert. Am 8. April reagierte die EU - und passte die Grenzen an japanische Normen an. Für Cäsium 134 und Cäsium 137 gilt künftig bei Lebensmitteln ein Grenzwert von 500 Becquerel pro Kilogramm. Bei Säuglings- und Kindernahrung senkte Brüssel den Grenzwert für Cäsium von 400 auf 200, für Jod von 150 auf 100 Becquerel.

Die wichtigsten Fragen zur Strahlengefahr
Was richtet Strahlung im menschlichen Körper an?
Corbis
Die Schwere der Schäden hängt davon ab, welches Gewebe wie stark von der Strahlung betroffen ist. Erste Symptome einer Strahlenkrankheit sind Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Sie treten wenige Stunden nach Einwirken der Strahlung auf den Körper auf. Klingen die Symptome ab, stellt sich nach einigen Tagen Appetitlosigkeit, Übermüdung und Unwohlsein ein, die einige Wochen andauern.
Wie qualvoll eine akute Strahlenkrankheit bei hoher Dosis enden kann, zeigen die Opfer der Atombombenabwürfe in Hiroshima und Nagasaki und der Tschernobyl-Katastrophe. Haarausfall, unkontrollierte Blutungen, ein zerstörtes Knochenmark, Koma, Kreislaufversagen und andere dramatische Auswirkungen können den Tod bringen.
Wie verläuft eine leichte Strahlenkrankheit?
Menschen mit einer leichten Strahlenkrankheit erholen sich zwar in der Regel wieder. Doch oft bleibt das Immunsystem ein Leben lang geschwächt, die Betroffenen haben häufiger mit Infektionserkrankungen und einem erhöhten Krebsrisiko zu kämpfen.
Wie kann man sich schützen?
DPA
Im Gebiet, in dem ein nuklearer Niederschlag zu befürchten ist, kann es helfen, sich in geschlossenen Räumen aufzuhalten. Gegen radioaktives Jod schützt die vorsorgliche Einnahme von Kaliumjodidtabletten. Allerdings schützt diese nur vor Schilddrüsenkrebs. Das eingenommene Jod lagert sich in den Drüsen links und rechts des Kehlkopfes an und verhindert so die Aufnahme von radioaktivem Jod. Wichtig: Jodtabletten nicht ohne behördliche Aufforderung einnehmen.
Radioaktives Jod baut sich in der Umwelt allerdings schnell ab. Gefährlicher ist radioaktives Cäsium, es hat eine längere Lebensdauer und wirkt bei Aufnahme durch die Luft oder über Nahrungsmittel im ganzen Körper. Dagegen helfen keine Pillen. Bricht ein Reaktor, wie in Tschernobyl geschehen, auseinander, gelangen großen Mengen Cäsium in die Atmosphäre und verstrahlen die Gegend, in der die Partikelwolke niedergeht, auf viele Jahre.
Was bedeutet die Maßeinheit Millisievert?
DPA/ Kyodo/ Maxppp
Sievert (Sv) ist eine Maßeinheit für radioaktive Strahlung. Ein Sievert entspricht 1000 Millisievert. Die Einheit gibt die sogenannte Äquivalentdosis an und ist somit ein Maß für die Stärke und für die biologische Wirksamkeit von Strahlung.
7000 Millisievert, also sieben Sievert, die direkt und kurzfristig auf den Körper treffen, bedeuten den sicheren Tod (siehe Grafik). Zum Vergleich: Am Montagmorgen maßen die Techniker am Kraftwerk Fukushima I eine Intensität von 400 Millisievert pro Stunde. In Tschernobyl tötete die Strahlung von 6000 Millisievert 47 Menschen, die unmittelbar am geborstenen Reaktor arbeiteten.
Wie hoch ist die Belastung im Alltag?
DPA/ NASA
Menschen sind tagtäglich der natürlichen radioaktiven Strahlung im Boden oder der Atmosphäre ausgesetzt. In Deutschland beträgt sie laut Bundesamt für Strahlenschutz 2,1 Millisievert pro Jahr (siehe Grafik). Der menschliche Organismus hat Abwehrmechanismen gegen die natürliche Strahleneinwirkung entwickelt, um sich vor diesen Belastungen zu schützen.


Der kompakte Nachrichtenüberblick am Morgen: aktuell und meinungsstark. Jeden Morgen (werktags) um 6 Uhr. Bestellen Sie direkt hier: