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SYPU: Plutonium - und was nun?
SYPU 1: Plutonium - und was nun?
SYPU 1.3: Hauptvortrag
Donnerstag, 23. März 2000, 11:30–12:15, H 04
Moderne Strategien zur Beseitigung von Plutonium — •Günther Keßler — ehem. Dir. des Instituts für Neutronenphysik und Reaktortechnik Karlsruhe
Plutonium entsteht durch Neutroneneinfang im angereicherten UO2-Brennstoff (4% U-235, 96% U-238) der Kernkraftwerke. Moderne Leichtwasserreaktoren der Leistungsgröße von 1 GWel erzeugen etwa 180 kg Pu pro Jahr. Dieses hat nach einem Abbrand von 50 GWth/kg eine Isotopenzusammensetzung von 2,8% Pu-238, 55,1% Pu-239, 23,3% Pu-240, 9,7% Pu-241, 7,6% Pu-242. Da nach Aussagen der A-Waffenstaaten, z.B. der USA, dieses "schmutzige"Pu auch zum Bau von A-Waffen missbraucht werden könnte, muss Pu von der IAEO und Euratom überwacht werden. Gleiches gilt für hochangereichertes Uran aus Anreicherungsanlagen und für U-233 (Neutroneneinfang in Th-232). Nachdem sich das zivile Pu immer mehr akkumulierte, haben die USA 1979 einseitig die zivile Aufarbeitung und die Brennelementfertigung von Mischoxid (PuO2/UO2)-Brennstoff (MOX) verboten und nur noch die Direkte Endlagerung zugelassen. Frankreich und England haben jedoch eigene zivile Wiederaufarbeitungsanlagen und MOX-Fabrikationsanlagen gebaut, die mit ihrer Kapazität die Brennelemente aller europäischen Leichtwasserreaktoren aufarbeiten können.
Die US-National Academy of Science hat nach mehrjähriger Diskussion 2 Immobilisierungsstrategien für das Waffen-Pu vorgeschlagen - Herstellung von MOX-Brennstoff und Bestrahlung in Leichtwasserreaktoren - Verglasung oder Keramisierung des Waffen-Pu zusammen mit hochaktivem Abfall aus der Wiederaufarbeitung. Die Bundesregierung will mit ihren Regelungsvorschlägen (Änderung des Atomgesetzes) u.U. auch die Wiederaufarbeitung des abgebrannten Brennstoffes verbieten und nur noch die Direkte Endlagerung zulassen.
Es gibt 24 t deutsches Pu aus der Aufarbeitung abgebrannter Brennstäbe, das bisher noch nicht als MOX-Brennstoff eingesetzt wurde. Für dies ergeben sich nun ähnliche Strategie-Entscheidungen wie z.B. für die USA, die 50 t Pu aus ihren A-Waffen-Stockpiles immobilisieren wollen.
Es werden im Vortrag die beiden Immobilisierungsstrategien und deren Implikationen für die Safeguardsüberwachung diskutiert. Insbesondere wird der Frage nachgegangen, wieviel Plutonium man durch Einfach- oder Mehrfachrezyklierung in Reaktoren vernichten kann. Zusätzliche Transmutationsstrategien für die Aktiniden werden nur gestreift.