Donnerstag, 17.März 2011

Email an: 

Japanische Botschaft in Deutschland

Japanische Botschaft in Österreich

Japanische Botschaft in der Schweiz

Deutsche Botschaft in Japan

(eigene Emailadresse und Telefonnummer entfernt)

Von: ed..............................

Gesendet: Donnerstag, 17. März 2011 19:51
An: EOJS
Cc: JICC
Betreff: Atomreaktor gezielt und effizient kühlen
 

Sehr geehrte Damen und Herren,
die Reaktoren können durch die Verwendung einer Betonpumpe gezielt gekühlt werden.
Die Betonpumpen haben einen großen Ausleger mit dem Kühlwasser gezielt in die Reaktorgebäude auf die
Reaktoren beziehungsweise in die Abkühlbecken gespritzt werden kann.
Die Ausleger sind fernbedient und können somit genau auf die zu kühlenden Ziele ausgerichtet werden.
Am Ende des Auslegers kann auch eine Videokamera und eine Infrarotkamera zur Temperaturmessung angebracht
werden.
2 Beispiele von Betonpumpen finden Sie im Anhang bzw. unter:
http://www.google.com/images?client=firefoxa&
rls=org.mozilla:de:official&channel=s&hl=de&q=Betonpumpe&
um=1&ie=UTF8&
source=univ&sa=X&ei=NU6CTbmZHI2YhQelodHFBA&ved=0CDEQsAQ&biw=1239&bih=712
Ich hoffe ich kann Japan mit meinem Vorschlag helfen.
 

Mit freundlichen Grüßen
Edwin Probst
Ingenieurbüro
Mittelstadt 16
79235 Vogtsburg-Burkheim
Email: ed..............................
Tel: +004..............

Ein paar Stunden nach meiner Email hat sich ein japanischer Regierungsmitarbeiter erstmals mit der japanischen Niederlassung von der Firma Putzmeister in Verbindung gesetzt.

Die erste Pumpe wurde von Stuttgart aus per Luftfracht nach Japan verschickt.

Ab dem 22.März wurde mit der Betonpumpe täglich bis zu 160 Tonnen Wasser auf das Abklingbecken gesprüht.

Zeitlicher Ablauf:

Die normale Wassertemperatur vor dem Erdbeben betrug maximal 25°C.

Volumen des Abklingbeckens 1425 m³

Zum Zeitpunkt des Erdbebens wurden im Abklingbecken vom Block 4 1535 Brennelemente mit 263 t Brennstoff gelagert.

Die Wärmeleistung der im Becken gelagerten Brennelemente betrug 2.260 kW, bei dieser Leistung verdampfen pro Stunde 3.600 kg Wasser

Die Kühlung viel am 11. März 2011 um 14:47 Uhr (Ortszeit) aus.

Danach erfolgte ein Temperaturanstieg bis zum 14.März auf 84°C. Bei dieser Temperatur viel die Temperaturmessung aus.

Es ist davon auszugehen, dass die 100 °C Wassertemperatur am 15. März erreicht wurden.

Bis zum 22. März verdampfte ein großer Teil vom Kühlwasser.  Die vergeblichen Versuche der japanischen Feuerwehr das Abklingbecken zu kühlen konnten alle am Fernsehen verfolgen. Auch die Kühlversuche mit Hilfe von Hubschraubern schlugen fehl. 

Die Experten waren sich über den Wasserstand im Abklingbecken nicht einig. Der Vorsitzende von der US-amerikanischen Atomaufsicht NRC sagte dass im Becken von Block 4 kein Wasser mehr vorhanden war. Tepco behauptete dass die Brennstäbe zu jeder Zeit mit Wasser bedeckt waren. Die Wahrheit lag vermutlich irgendwo dazwischen.

Tatsache ist jedoch, dass Tepco das komplette Gebiet evakuieren wollte und nur aufgrund von massivem Druck von der japanischen Regierung eine kleine Truppe von 50 Tepco Mitarbeitern zurückblieb. Die japanische Regierung bereitete die Ausweitung der Evakuierungszone auf einen 250 km Radius vor. Diese größere Evakuierungszone schloss dabei auch die Metropole Tokio mit ein. In dieser 250 km Zone leben und arbeiten über 30 Millionen Menschen. Die deutsche Botschaft wurde bereits zuvor nach Osaka evakuiert.

Ohne den Einsatz der Betonpumpe wäre im Abklingbecken von Block 4 folgendes passiert:

Es wäre immer mehr Wasser verdampft und die Brennstäbe wären nicht mehr komplett mit Wasser bedeckt gewesen.

Die Hüllen der Brennstäbe bestehen aus einer Zirkalloy genannten Zirkoniumlegierung und sind 0,6 bis 0,8 mm dick.

Bei Temperaturen ab etwa 800 °C reagiert das Zirkonium mit dem umgebenden Wasserdampf unter Bildung von Zirkoniumoxid und Wasserstoff. Die mit dem Oxidationsvorgang verbundene erhebliche Wärmeentwicklung treibt diesen weiter voran (exotherme Reaktion).

Ab ca. 1.200 °C nimmt die Oxidation des Zirkoniums dramatisch zu. Bei Temperaturen ab etwa 900 °C beginnen die Hüllrohre der Brennstäbe durch den inneren Gasdruck zu bersten. Dadurch werden radioaktive Gase und Partikel des Brennmaterials freigesetzt, darunter die Isotope Iod-131 und Iod-129, die weiteren Spaltprodukte Caesium-137, Caesium-134 und Strontium-90 sowie das Brutprodukt Plutonium-239. Da sich im Abklingbecken vom Block 4 1535 Brennelmente mit 263 t Brennstoff befanden wäre wahrscheinlich zwischen dem 23. und 26. März etwa die 4 - 6 fache Menge an radioaktiven Spaltprodukten als in Tschernobil freigesetzt worden. Dies ist in etwa das 40-50 fache als bei den Explosionen der Reaktoren.

Oberhalb von etwa 1.750 °C schmilzt das Zirkalloy, fließt zusammen mit gelöstem Uranoxid der Brennstäbe auf den Boden des Druckbehälters und lagert sich dort als sogenanntes Corium ab – eine Kernschmelze hat begonnen. Da sich das Hüllrohr vom Brennstab auflöst, fallen die Brennstoffpellets auch nach unten auf den Boden. Im Gegensatz zu einem Reaktor befinden sich im Abklingbecken keine Steuerstäbe die gleichzeitig mit den Brennstäben schmelzen. Deshalb entsteht über die folgenden Stunden auf dem Boden vom Abklingbecken eine kritische Masse die zu einer unkontrollierten Kettenreaktion führt. Zu dieser Atomexplosion wäre es wahrscheinlich gegen Ende März gekommen.

Zur Info: Bei der Atombombe von Hiroshima wurden 64 kg Uran (auf 80% angereichert) verwendet. Im Abklingbecken von Block 4 befanden sich 263 t Kernbrennstoff mit mehr als 8000kg Uranoxid.

Was wäre dabei mit den Brennstoffen aus Block 1, 2, 3, 5 und 6 und dem aus dem Hauptabklingbecken passiert?

Wäre es in den anderen 6 Abklingbecken auch zu unkontrollierten Kettenreaktionen gekommen?

Wie viel von den insgesamt vorhandenen 2.438 t Kernbrennstoff wäre explodiert, und wie weit hätten sich die radioaktiven Stoffe verbreitet?

Je nach Windrichtung werden dabei sehr große Teile der Welt stark radioaktiv verseucht.

* bei Westwind der größte Teil vom Nordpazifik einschließlich Hawai und eventuell sogar Teile der Amerikanischen Westküste.

* bei Ostwind große Teile von Asien einschließlich Japan, Korea und weiten Teilen von China.

Was für Auswirkungen hätte diese Katastrophe wohl auf die Weltwirtschaft gehabt?

Diese Fragen zu beantworten ist doch eine interessante Aufgabe für Schüler und Studenten.