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BMWi-Kernenergie

Fachbegriffe der Kerntechnik: Kernenergielexikon 

Wissenschaftliche Grundlagen

Der größte Anteil radioaktiver Abfälle entsteht bei der Nutzung von Kernenergie zur Stromgewinnung v. a. durch abgebrannte Brennelemente und durch Abfälle bei der Wiederaufarbeitung der Brennelemente. In der Bundesrepublik Deutschland wurden 2011 noch ca. 18 Prozent des Strombedarfs durch Kernenergie erzeugt. 

Bis zur Beendigung der Kernenergienutzung im Jahre 2022 und anschließendem Rückbau der Kernkraftwerke werden ca. 290.000 Kubikmeter schwach- und mittelaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung und zwischen 30.000 und 40.000 Kubikmeter mittel- bis hochaktive Abfälle mit relevanter Wärmeentwicklung anfallen. Daneben entstehen in Deutschland in der Medizin, im produzierenden Gewerbe und in der Forschung radioaktive Abfälle, die sicher entsorgt werden müssen.

Aufgrund der lediglich interdisziplinär zu lösenden Aufgaben und der Vielfalt der zu beteiligenden Fachdisziplinen wird zusätzlich zur Forschung an grundfinanzierten Einrichtungen von BMWi das Instrument der Projektförderung über den Projektträger Karlsruhe (PTKA-WTE) eingesetzt.

So kann flexibel und ohne die Notwendigkeit der Institutionalisierung von FuE-Aufgaben das gesamte wissenschaftlich-technische Feld der für die Endlagerung zu berücksichtigenden Fachdisziplinen mit anwendungsorientierten FuE-Vorhaben bei kompetenten Forschungseinrichtungen belegt und die bundesweiten Aktivitäten koordiniert werden. Die Bandbreite reicht von grundlegenden wissenschaftlichen Untersuchungen zu geowissenschaftlichen, chemisch-mineralogischen, hydro- und ingenieurgeologischen Einzelprozessen und Phänomenen bis zur Etablierung von Forschungsverbünden auf übergreifend zu bearbeitenden Förderschwerpunkten.

Als Beispiele sollen zwei FuE-Schwerpunkte erwähnt werden – die Modellierung des Schadstofftransports und die Migration von Aktiniden:

 

FuE-Schwerpunkte

Schadstofftransport (mehr)
Modellierung des Schadstofftransportes

Die explizite Einbeziehung der Migration von Radionukliden oder chemotoxischer Bestandteile aus den Abfällen in Sicherheitsanalysen erfordert komplexe und dem neuesten internationalen Stand von Wissenschaft und Technik entsprechende Rechenprogramme. Nur mit ihnen kann eine Berechnung der auf dem Ausbreitungsweg ortsspezifisch vorhandenen Radionuklidkonzentration unter Berücksichtigung realitätsnaher Randbedingungen erfolgen. 

mehr
Aktinid (mehr)
Migration von Aktiniden

Im Fall einer Mobilisierung und Ausbreitung aus dem Endlager erfolgt die Migration von Aktiniden und Spaltprodukten in Richtung der Biosphäre. Wegen der noch wenig bekannten Geochemie, insbesondere des Plutoniums und wegen der mannigfaltigen Prozesse wie Sorption, Komplexierung, Mineralisation und Kolloidbildung, ist dies ein intensiv bearbeitetes Forschungsgebiet. 

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