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Kann die künstliche Veränderung der Halbwertszeit radioaktiver Elemente ein atomares Endlager überflüssig machen?

Von / 6. Juli 2009 / 7 Kommentare
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Eine Forschungsfrage von Klaus Neudeck und hier eine Expertenantwort
von ScienceBlogger Dr. Joerg Rings:

Leider kann man die Halbwertszeit eines Elementes nicht künstlich verändern, denn das ist eine grundlegende Eigenschaft, die der Atomkern je nachdem so hat, aus welchen Teilchen er zusammengesetzt ist – und das macht nun auch das Element aus. Ein radioaktiver Kern
hat eine bestimmte Wahrscheinlichkeit zu zerfallen, die sich aus Naturgesetzen ableitet. Und in einer großen Anzahl von Kernen leitet sich daraus statistisch die Tatsache ab, dass nach Ablauf der Halbwertszeit die Hälfte der Kerne zerfallen ist.

Nun kann man sich trotzdem fragen, ob man die Endlager-Problematik entschärfen kann (ohne zu diskutieren wie dringlich diese Problematik nüchtern betrachtet wirklich ist).

Häufig wird in diesem Zusammenhang über neuartige Kernreaktoren, wie z.B. den konzeptionell sicheren Kugelhaufenreaktor diskutiert. Weiterhin existiert eine Idee, die nach dem Nobelpreisträger Carlos Rubbia auch als Rubbiatron bezeichnet wird. Dahinter steht das Konzept, die langlebigen Endprodukte mit einem Teilchenbeschleuniger zu beschießen und in kurzlebige Isotopen umzuwandeln, die kürzere Lagerzeiten hätten – aber all das wäre mit einem enormen technischen Aufwand verbunden.

Weitere Antworten und Diskussionen sind erwünscht!

 » Dr. Joerg Rings ist Physiker und bloggt bei Diax’s Rake i-5f1921f747c86d9d51888951c4575ba5-Joerg_Rings_45.jpg

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Kommentare (7)

  1. #1 Fischer
    Juli 6, 2009

    Es gibt ja noch die schöne Idee mit der Transmutation durch heiße Neutronen aus der Kernfusion. Die kann man nach theoretischen Rechnungen sogar zur Energiegewinnung nutzen, man braucht halt nur nen vernünftigen Teilchenstrom.

    Wieviel die Idee wirklich taugt ist natürlich ne andere Frage…

  2. #2 JörgR
    Juli 6, 2009

    Ja, die hybriden Reaktoren sind auch diese Woche Thema in Nature Physics
    https://www.nature.com/nphys/journal/v5/n6/full/nphys1288.html

    Die einen sagen, hey lass uns erstmal Fusion fertig bauen, die anderenn: Neinb, der Neutronenstrom der ITER-Vorstufe würde reichen. Schwierige and spannende Frage, mal schauen was China dafür rauskriegt…

  3. #3 Georg Hoffmann
    Juli 6, 2009

    Mein lieber Arbeitgeben, die CEA=Commissariat a l’Energie Atomique, verkauft die Transmutation als Loesung der Zukunft. Nu ja. Dummdidumm.

  4. #4 Hans Brandl
    Juli 14, 2009

    Auch hier gilt: Von den Handy-Kritikern lernen, heisst Siegen lernen !
    Man müsste nur in einem geeigneten Ministerium oder besser nachgeordnete Fachbehörde (zb. Umweltbundesamt) überzeugend genug erklären (am besten mit einer Rechnersimulation) dass man wesentliche Ergebnisse bei der Erforschung eines Bequerel-Bremspulver gemacht hat und man nur noch eine geringe Menge Fördermittel zum Erfolge braucht. Wenn das dann noch ein weiterer macht ist eigentlich schon klar, dass das funktionieren muss (zwei können nicht ohne Grund zur gleichen Zeit auf die gleiche Idee kommen). Wenn das Ganze dann richtig anläuft und man wie bei der gefürchteten Handystrahlung 40.000 einschlägige, geförderte Studien zum Thema Bremspulver hat, ist die meiste Strahlung schon abgeklungen und das Problem gelöst. Und wenn nicht fangen wir eben das Ganze wieder von vorne an.
    HansB

  5. #5 Kai Möller
    Juli 14, 2009

    Das mit der Transmutation ist m.E. nicht zielführend. Ich brauche grosse Industriekomlexe ähnlich einer Wiederaufarbeitungsanlage. Das allein birgt schon mal ein gewisses Risiko für Kontaminationen. Dann kommt hinzu, dass nicht alle Nuklide abgebaut werden können. In jedem Fall habe ich dann immer noch Abfälle, die endgelagert werden müssen. Ich brauche also in jedem Fall ein Endlager. Und die ganz langlebigen (wie Plutonium) machen meist gar nicht die grössten Probleme in einem Endlager. Dosisrelevante Nuklide – wie etwa Americium – bleiben übrig. Wahrscheinlich wäre ein Endlager für Abfälle aus der Transmutation weder sicherer, noch billiger, noch sonstwas im Vergleich zu einem Endlager für “normale” abgebrannte Brennelemente. Transmutation bringt meiner Meinung nach nichts, ist teuer und mit zusätzlichen Risiken behaftet. Ich weiss ja, dass die Franzosen das Zeug mögen – aber auch bei den Franzosen rekrutieren sich die Fans dieser Technik nicht aus Endlagerexperten.
    Es ist übrigens auch nicht so, dass die Endlagerung von THTR-Element unproblematischer ist, als die von Brennelementen etwa aus einem Siedewasserreaktor.
    Das einzige was hilft – endlich die Diskussion entideologisieren und ein sicheres Endlager bauen.

  6. #6 chlorobium
    August 24, 2010

    @Jörg:

    Ich meine mich zu erinnern, daß die Jungs der Schwerionen- oder Plasmaforschung in Darmstadt mal ein Paper zur veränderten Halbwertzeit hatten. Es ging dabei wohl ursprünglich um den Einfluß von Bedingungen, wie sie in einer Supernova oder kurz nach dem Urknall vorlagen, auf die Halbwertzeit und damit auf die Verläßlichkeit der … bla bla bla … also alles nur gefährliches Halbwissen, aber an dieses Paper kann ich mich erinnern! Weißt du was davon?

    Chloro

  7. #7 Vierstein
    Februar 4, 2011

    Die Erinnerung ist richtig. Durch Ionisierung konnte man die Halbwertszeit von Re187 um 14 Zehnerpotenzen verkleinern. Bei Alphastrahlern sind auch 24 Zehnerpotenzen drin.

    Innerhalb von Mikrosekunden können daher Milliarden Jahre entstehen. Das ist die Zeitdilatation der besonderen Art.

    Mit aus diesem Grund sind auch sämtlich radiologischen Altersdatierungen nicht nennenswert besser als das Auspendeln des Alters mit einem zertifizierten Hochleistungspendel.