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Wiederaufarbeitung und Transmutation > Mischoxide (MOX)

Uran und Plutonium als Brennstoffe

KKW Grohnde Weser

Im Atomkraftwerk Grohnde werden seit 2012 MOX-Brennelemente eingesetzt (vgl. unten).

Für Druckwasserreaktoren werden meist Brennelemente verwendet, die Urandioxid mit einem Anteil von 4,6 % Uran-235 als Brennstoff enthalten.[1]

Von Mischoxiden oder MOX spricht man, wenn Brennelemente neben Urandioxiden auch Plutoniumdioxide mit wiederaufgearbeitetem Plutonium-239 enthalten. MOX-Brennelemente mit Plutonium können in Leichtwasserreaktoren oder in Schnellen Brütern eingesetzt werden, wobei letztere in Europa technisch gescheitert sind. [2][3]

Sicherheitsrisiken und strahlungsintensiver Atommüll

Die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) weist auf folgende Nachteile bei der Verwendung von MOX-Brennelementen hin:

"Beim Betrieb von Kernkraftwerken hat MOX-Brennstoff in sicherheitstechnischer Hinsicht dennoch einige ungünstigere Eigenschaften gegenüber UO2-Brennstoff wie z.B.:

  • erhöhte Faktoren für Leistungsspitzen in den MOX-Brennelementen
  • erhöhter Innendruck in den Brennstäben durch höhere Spaltgasfreisetzung und
  • ein schnelleres Reagieren bei Änderungen des Reaktorzustands.

Aus Sicherheitsgründen werden in deutschen Atomkraftwerken MOX-Brennelemente in Kombination mit UO2-Brennelementen verwendet, wobei der Anteil von MOX 30 % nicht übersteigen darf."[2]

MOX-Brennelemente verschärfen aber auch das Entsorgungsproblem, weil wegen des höheren Plutoniumgehalts besonders langlebiger und strahlungsintensiver Atommüll mit Substanzen wie Americium, Curium u.a. erzeugt wird.[4]

Herstellung und Einsatz

Mischoxide wurden zum ersten Mal 1963 in einem thermischen Reaktor als Brennstoff genutzt; in den 1960er und 1970er Jahren wurden sie in den USA-amerikanischen Anlagen San Onofre, Ginna, Dresden, Quad Cities und Big Rock Point eingesetzt. Mit der kommerziellen Nutzung wurde jedoch erst in den 1980er Jahren begonnen.[5] Noch bis 1991 wurden in Deutschland in der Atomfabrik Alkem in Hanau MOX-Brennelemente gefertigt. Dies geschah illegal und ohne atomrechtliche Genehmigung, weswegen das Unternehmen geschlossen wurde. In Europa werden MOX-Brennelemente heutzutage noch in Großbritannien und Frankreich hergestellt.[2]

Laut der World Nuclear Association (WNA) hat MOX derzeit einen Anteil von 5 % am nuklearen Brennstoff weltweit. 2009 wurden die weitaus größten Kapazitäten an Mischoxiden in Frankreich hergestellt; kleinere Mengen kamen aus Großbritannien, Japan und Russland. Japan plante für 2015 die Eröffnung einer MOX-Fabrik in Rokkasho.[5]

MOX ist bis zur Fukushima-Katastrophe in 21 französischen, 10 deutschen und einigen japanischen Reaktoren eingesetzt worden.[6]

Nach einer Meldung von 2012 sollen MOX-Brennelemente künftig im Reaktor 4 des russischen AKW Beloyarsk, einem Schnellen Brüter, verwendet werden, um Plutonium aus Atomwaffen zu verfeuern. Dies war 2011 in einem Abkommen zwischen den US und Russland vereinbart worden. [7]

Trotz des Atomausstiegs hat sich Deutschland bis heute nicht von Mischoxiden verabschiedet. Nach einem Bericht von "tagesschau.de" wurden 2012 in der Hälfte der aktiven deutschen Reaktoren MOX-Brennelemente eingesetzt.[4] 2012 wurden zum ersten Mal auch wieder MOX-Brennelemente von der britischen Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield zum Atomkraftwerk Grohnde transportiert, um dort zur Stromerzeugung genutzt zu werden. Dies löste massive Proteste von Atomkraftgegnern aus. → Grohnde (Niedersachsen)

2014/2015 ist auch im AKW Neckarwestheim II (Baden-Württemberg) wieder die Nutzung von MOX-Brennelementen geplant.[8]

Ab 2014 soll MOX-Brennstoff im Atomkraftwerk Borssele (Niederlande) eingesetzt werden.

(Letzte Änderung: 19.06.2017)

Einzelnachweise

  1. GRS: Brennelement vom 29. Oktober 2014
  2. 2,0 2,1 2,2 GRS: MOX-Brennelement abgerufen am 6. Mai 2014
  3. greenpeace.de: Wiederaufarbeitung: Die wichtigsten Fakten abgerufen am 16. Oktober 2014
  4. 4,0 4,1 tagesschau.de: MOX - ein risikoreicher Second-Hand-Brennstoff vom 24. September 2012 (via WayBack)
  5. 5,0 5,1 WNA: Mixed Oxide (MOX) Fuel abgerufen am 1. Mai 2015
  6. FR Online: Areva stoppt Atomlieferung vom 16. März 2011
  7. DER SPIEGEL 36/2012: Wie sollen wir das schaffen? vom 3. September 2012
  8. Spiegel Online: EnBW fürchtet Kostenexplosion bei Plutonium-Lieferung vom 18. Juni 2012

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