Dekontamination Radioaktives Wasser waschen

Radioaktiv belastetes Wasser ist ein großes Problem bei der Bekämpfung der Kraftwerkshavarie in Fukushima. Die Techniken zur Reinigung der kontaminierten Flüssigkeit sind aufwendig. Ein Überblick über die Verfahren.
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Die "Landysh" gilt als weltgrößte schwimmende Waschanlage für radioaktiv belastete Flüssigkeiten. Quelle: Reuters

Die "Landysh" gilt als weltgrößte schwimmende Waschanlage für radioaktiv belastete Flüssigkeiten.

(Foto: Reuters)

DüsseldorfDie „Landysh“ soll es nun also richten. Die weltgrößte schwimmende Waschanlage für radioaktiv belastete Flüssigkeiten liegt derzeit noch im Hafen von Bolshoi Kamen nahe Wladiwostok vor Anker. Doch schon bald könnte sie die Rettungskräfte im havarierten Atomkraftwerk Fukushima bei ihren Bemühungen unterstützen, die weitere Verseuchung des Pazifiks durch radioaktiv kontaminiertes Wasser aus dem beschädigten Meiler zu verhindern.

Zum Wochenanfang hatten die Rettungskräfte in Fukushima mehr als 11.000 Tonnen schwach kontaminierten Wassers ins Meer abgelassen, um die Auffangbecken für die Aufnahme von stärker belastetem Wasser zu leeren. Auch diese hoch radioaktive Brühe ungefiltert ins Meer zu leiten, käme einer ökologischen Bankrotterklärung gleich. Deshalb verhandeln Japan und Russland derzeit über den Einsatz der „Landysh“, die normalerweise flüssigen Atommüll aus stillgelegten russischen Atom-U-Booten entsorgt.

Aber wie genau lässt sich radioaktiv belastetes Wasser eigentlich reinigen? Prinzipiell stehen drei Verfahren zur Verfügung, die je nach Art der radioaktiven Verseuchung unterschiedlich gut wirken.

Beim sogenannten Ausfällen wird das Wasser mit einem löslichen Aluminiumsalz versetzt. Durch die Zugabe von Lauge verändert sich der PH-Wert der Flüssigkeit, wobei sich schwer lösliches Aluminiumhydroxid in Form von Flocken bildet.

Die Flocken nehmen die radioaktiven Substanzen auf und werden ihrerseits mit Hilfe von Filtern aus dem Wasser geholt. Die gefilterten Flocken müssen dann in einem Speichermedium gebunden werden, bis sie entsorgt werden können oder die Radioaktivität abgeklungen ist. Bei der „Landysh“ werden die strahlenden Reste der chemischen Dekontaminierung zunächst in Beton gebunden und danach in ein Atommülllager transportiert.

Eine andere Reinigungsmethode ist der Ionenaustausch. Dabei wird radioaktives Wasser über einen sogenannten Ionenaustauscher etwa aus Kunstharz geleitet. Dort befinden sich elektrisch geladene Plätze, an die Ionen gebunden werden können. Die Technik nutzt dabei die Tatsache, dass Ionen mit einer höheren Bindungsneigung – wie etwa die des radioaktiven Elements Cäsium-137 – die schwächer bindenden Wasserstoff-Ionen verdrängen. Ionenaustauscher werden vor allem in Kernkraftwerken eingesetzt, um dort radioaktive Substanzen aus dem Kühlkreislauf zu entfernen.

Mikroskopaufnahme von Closterium moniliferum: Die Alge ist in der Lage, Strontium in ihren Zellen zu binden. Quelle: Northwestern University

Mikroskopaufnahme von Closterium moniliferum: Die Alge ist in der Lage, Strontium in ihren Zellen zu binden.

(Foto: Northwestern University)

Das dritte der gängigen Verfahren arbeitet mit Kohlefiltern. Das belastete Wasser läuft durch ein mit Aktivkohle versetztes Filtersystem. Die poröse Kohle bindet dabei vor allem Jod. Es entsteht jedoch keine chemische Bindung - vielmehr haftet das Jod aufgrund physikalischer Kräfte an der Kohle. Der Dekontaminationsprozess ist aber mit dem beim Ausfällen vergleichbar. Für andere radioaktive Elemente wie etwa Cäsium ist Aktivkohle weniger gut geeignet.

An einem ganz neuen Verfahren arbeiten derzeit Wissenschafter der Northwestern University in Chicago. Sie wollen radioaktives Strontium, dass etwa beim Atomunfall in Tschernobyl in großer Menge freigesetzt wurde, mit Hilfe von Algen aus dem Wasser holen. In Laborversuchen konnten die Forscher um Versuchsleiter Derk Joester nachweisen, dass Algen der Art Closterium moniliferum Strontium aus dem Wasser aufnehmen und in Kristallform in ihren Zellen einlagern können.

Noch allerdings ist diese Methode im Experimentalstadium: Für ihre Versuche nutzten die Wissenschaftler bislang nur nicht-radioaktive Strontium-Isotope. Ob die Algen durch radioaktives Material möglicherweise geschädigt und so in ihrer „Reinigungsfunktion“ beeinträchtigt werden, müssen weitere Experimente zeigen.

Für den Einsatz in Fukushima würde sich die Methode ohnehin nicht eignen. Dort wurde vor allem Jod und Plutonium freigesetzt, radioaktives Strontium spielte bislang keine Rolle. Joester und sein Kollegen hoffen aber, in Zukunft auch für diese Substanzen Reinigungsmethoden auf Algenbasis entwickeln zu können.

  • tt
  • dpa
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