Solartechnik löst Atommüllproblem

27. März 2016, 12:11 Uhr
Das radioaktive Element Americanium
Das radioaktive Element Americanium
Fast unglaublich und doch entspricht diese Entwicklung den Tatsachen: Forschern der University of North Carolina at Chapel Hill (USA) gelang nun tatsächlich die Lösung eines Entsorgungsproblems, das in der Nukleartechnik nun schon Jahrzehnte der Lösung harrte: Die Extraktion des radioaktiven chemischen Elements Americum aus ausgedienten Brennstäben von Atomreaktoren. Dabei bedienten sie sich eines Verfahrens, das ursprünglich aus der Solartechnik kommt.

Die Brennstäbe von Atomreaktoren bestehen aus Metallröhren, die mit Pellets aus spaltbarem radioaktivem Material gefüllt sind. Der ausgediente Brennstoff wird bei der Vorbereitung zur Zwischen- bzw. Endlagerung zunächst mit Säuren aufgelöst und wird dann auf chemischem Wege das darin enthaltene Uran und Plutonium zwecks Wiederverwertung, technischer und militärischer Nutzung sowie natürlich auch zur Trennung von hoch radioaktivem und nur schwach radioaktivem Atommüll abgeschieden. Bislang scheiterten jedoch alle Versuche, das immerhin in einer Konzentration von 100 ppm enthaltene Americium mit seiner über 400 Jahre dauernden Halbwertszeit aus dem abgebrannten Material zu entfernen.

Die Forscher der University of North Carolina nutzen für ihr neues Trennverfahren eine Technologie, die ursprünglich von der UNC EFRC (Energy Frontier Research Center of Solar Fuels) dazu entwickelt wurde, Wassermolekülen Elektronen zu entreißen, um aus Solarenergie wasserstoffbasierte Treibstoffe zu erzeugen. Auch beim Americium gelang es nun erstmals in experimentellem Maßstab, diesem Elektronen zu entreißen. Dabei benötigt die Entfernung von drei Elektronen etwa doppelt so viel Energie wie beim Wasser. Sinn der Übung ist nun, dass sich das Americium ohne diese drei Elektronen chemisch wie Plutonium und Uran verhält. Dies führt dazu, dass es mit schon existenter Technik entweder gemeinsam mit Uran und Plutonium oder in einem dritten Schritt entfernt werden kann. Der resultierende schwächer radioaktive Abfall ist dann deutlich weniger gefährlich.
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