Fukushima-Katastrophe Forscher rekonstruieren Schwefel-Spur von Japan nach Kalifornien

Zwei Wochen nach dem Reaktorunglück in Japan registrierten Physiker in Kalifornien einen Rekordwert radioaktiver Schwefelatome in der Luft. Nun haben sie den Weg der Atome bis nach Fukushima zurückverfolgt und konnten dabei sogar die Stärke der Neutronen-Strahlung an den Meilern berechnen.
Zerstörtes AKW Fukushima: Bei der Kühlen entstandener Schwefel verrät Strahlungsstärke

Zerstörtes AKW Fukushima: Bei der Kühlen entstandener Schwefel verrät Strahlungsstärke

Foto: AP/ Kyodo News

La Jolla/Washington - Es waren gerade mal 1500 radioaktive Schwefelatome pro Kubikmeter Luft. Doch den Nuklearforensikern von der University of California in San Diego reichten die Messungen aus, um abzuschätzen, welche Strahlungsmenge in den Tausende Kilometer entfernten Reaktorruinen von Fukushima ausgetreten waren. Der Schwefel sei entstanden, als das zur Kühlung eingesetzte Meerwasser der starken Neutronenstrahlung in den Reaktorkernen ausgesetzt war, berichten Antra Priyadarshi und ihre Kollegen im Fachblatt "Proceedings of the National Academy of Sciences" .

Ausgangspunkt der Studie waren Luftschadstoffmessungen im kalifornischen La Jolla. Dort hatten die Messgeräte am 28. März 2011 Rekordwerte von 1.501 radioaktiven Schwefelatomen pro Kubikmeter Luft registriert. "Das war die höchste Aktivität, die an diesem Ort jemals gemessen worden ist", sagen die Wissenschaftler.

Quer über den Ozean

Die Meiler in Fukushima auf der anderen Seite des Pazifiks waren beim Tsunami am 11. März schwer beschädigt worden, es kam zu Kernschmelzen. Mit Hilfe eines Modells der Luftströmungen über dem Pazifik identifizierten Priyadarshi und ihre Kollegen die Quelle der verseuchten Luftmassen: die Küste Japans. Die starken Westwinde hatten die radioaktive Wolke in rund 900 Metern Höhe einmal quer über den Ozean geschoben.

Ein Großteil der Schwefelteilchen wurde bereits während des Weges ausgewaschen und wegetragen oder zerfiel. Nur 0,7 Prozent von ihnen erreichten Kalifornien, zeigten die Modellrechnungen. Aus diesen Werten ermittelten die Forscher die ursprüngliche Konzentration des radioaktiven Schwefels in der Luft über Fukushima.

Bombardement aus Neutronen

Wie der radioaktive Schwefel in den Reaktoren von Fukushima entstand, rekonstruieren die Forscher so: Am 13. März 2011 begannen die japanischen Atomtechniker damit, die havarierten Reaktoren mit Meerwasser zu kühlen. Von den teilweise geschmolzenen Brennelementen ging starke Neutronenstrahlung aus. Die Neutronen kollidierten mit den Chlorid-Ionen des Meersalzes und wandelte sie in radioaktiven Schwefel (35S) um.

"Man weiß, wie viel Meerwasser sie in Fukushima eingesetzt haben, wie weit die Neutronen in das Meerwasser eindringen und wie groß das Chlorid-Ion ist", sagt Antra Priyadarshi von der University of California in San Diego.

Noch im Reaktorkern oxidierte der Schwefel innerhalb von Sekunden zu Schwefeldioxid und Schwefelaerosolen. Mit dem verdampfenden Kühlwasser gelangten diese Teilchen in die Luft über dem Reaktor und wurden über das Meer geweht. In den ersten Tagen nach dem Reaktorunglück von Fukushima habe die Luft über der Küste Japans 365 Mal mehr radioaktiven Schwefel als normal enthalten, schreiben die Forscher.

hda/dapd
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