Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung von Konzepten zu Partitionierungs- und Transmutationsanlagen für hochradioaktive Abfälle (P&T) BASE-Forschungsprojekt
Themenfeld: Nukleare Sicherheit Status: abgeschlossen Finanzierung: BASE-Forschungsbudget
Projektbeschreibung
Hochradioaktiver Abfall besteht aus verschiedenen Bestandteilen, von denen einige sehr lange Halbwertszeiten haben. Deshalb muss der hochradioaktive Abfall für einen Zeitraum von einer Million Jahre im Endlager sicher verschlossen werden. Mit Hilfe von Partitionierung & Transmutation (P&T) soll der hochradioaktive Abfall vor der Endlagerung aufbereitet werden. Dies soll dazu führen, dass die Abfallmenge reduziert wird und der dabei resultierende Abfall nur noch für einen kürzeren Zeitraum sicher eingelagert werden müsste. Das Konzept von P&T sieht dabei vor, radioaktive Abfallstoffe mittels verfahrenstechnischer Prozesse erst aufzutrennen (Partitionierung) und einzelne Teile des Abfalls mittels Kernreaktoren gezielt umzuwandeln (Transmutation).
Das Gutachten stellt die verschiedenen Technologien vor, die international im Zusammenhang mit P&T diskutiert werden, beispielsweise Brennstoffe oder Reaktorkonzepte. Es bewertet den Entwicklungsstand dieser Technologien. Ebenfalls stellt das Gutachten dar, welche sicherheitstechnischen Fragestellungen sich mit der Nutzung dieser Technologien ergeben. Weiterhin wurden drei Modellrechnungen durchgeführt, um abzuschätzen, welchen Einfluss P&T auf die Abfallmengen haben könnte und welche Umsetzungszeiträume erforderlich wären.
Das Gutachten ergab, dass nur ein geringer Teil des radioaktiven Abfalls überhaupt praktikabel transmutierbar wäre. Nicht praktikabel transmutierbar wären beispielsweise Spaltprodukte (Stoffe, die bei der Kernspaltung entstehen), verglaste Abfälle (hierbei handelt es sich hauptsächlich um Spaltprodukte, die in der Vergangenheit bei der Wiederaufbereitung von Brennelementen abgetrennt wurden) oder Abfälle aus Forschungsreaktoren (da sich diese Abfälle in der Zusammensetzung deutlich von Abfällen aus Atomkraftwerken unterscheiden). Ein Endlager für hochradioaktive Abfälle bliebe also erforderlich. Ebenfalls würden bei der P&T große Mengen schwach- und mittelradioaktive Abfälle anfallen. Die Schätzungen belaufen sich dabei auf bis zu 316.500 Kubikmetern. Dies entspricht in etwa dem zulässigen Gesamtinventar des Endlagers Konrad.
Informationen des BASE zum Thema Transmutation
Weltweit forschen Wissenschaftler:innen seit Jahrzehnten an verschiedenen Möglichkeiten, zu entsorgen. Eine Variante, die es bisher nur in der Theorie gibt, ist die Transmutation. Mit diesem Verfahren sollen Menge und der Abfälle deutlich verringert werden. Wie funktioniert diese Technologie? Und stellt sie eine Alternative zur in tiefen geologischen Gesteinsschichten dar?
Kontakt
E-Mail ingo.kock@base.bund.de