Glossar
Begriff | Definition |
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Wh | |
Wiederaufbereitung |
Die Wiederaufbereitung ist die Trennung von Uran und Plutonium und anderen Spaltprodukten aus altem Kernbrennstoff . Auch nach den technisch sehr aufwändigen Schritten der chemischen und physikalischen Trennstufen bleiben Spuren von Spaltprodukten im extrahierten Brennstoffrest erhalten. Dieser zurück gewonnene Brennstoff wird erneut für die Produktion von Brennelementen für Kernreaktoren verwendet. Das Plutonium wird MOX -Elementen beigesetzt, für die Waffenproduktion separiert oder gelagert. Aufgrund der komplexen und langwierigen Aufarbeitungsschritte sind die notwendigen großtechnischen Anlagen teuer und nur zentral zu errichten. Das bedeutet wiederum ein umfangreiches Inventar an Radioaktivität . Die nicht gebaute Wiederaufbereitungsanlage (WAA) Wackersdorf in Bayern hätte in Lagern und Fertigungsstraßen den Brennstoff von bis zu 300 herkömmlichen Druckwasserreaktoren enthalten. Die meisten Schritte bei der Wiederaufbereitung finden daher auch abgeschirmt hinter meterdickem Bleiglas statt. Sie werden durch Roboter und mit Manipulatoren ausgeführt. Weite Teile der Anlagen können von Menschen niemals betreten werden und sind hermetisch abgeschottet. Einkommende Brennelemente werden zunächst in Brennstäbe aufgetrennt. Diese werden mechanisch zerkleinert und zersägt, um an die Brennstoffpellets zu gelangen. Die Pellets werden in siedender, konzentrierter Salpetersäure aufgelöst. Nach mehreren Extraktionsschritten liegen Uran, Plutonium und eine Reihe von unerwünschten Spaltprodukten wie Cäsium, Strontium, Kobalt und radioaktive Edelgase aus den Brennstäben mehr oder weniger getrennt vor. Auch im Normalbetrieb setzt eine Wiederaufbereitungsanlage ständig geringe Mengen radioaktives Material in die Umwelt frei (wie zum Beispiel gefilterte Abluft, gefiltertes Abwasser). Bei der Wiederaufbereitung fallen erhebliche Mengen von unbrauchbaren und nicht weiter verwendbaren radioaktiven und chemisch aggressiven Spaltprodukten, zumeist in vermengter Form, an. Der militärische Aspekt einer Wiederaufbereitung wird ebenso als deren Gegenargument verwendet, wie die schlechtere Brennstoffqualität und die ökologisch äußerst problematischen Verfahren.
Bis heute sind Wiederaufbereitungsanlagen durchlässige Punkte von ziviler zu militärischer Nutzung der Kernenergie. Wiederaufbereitungsanlagen stehen unter anderem in Großbritannien (Sellafield, Dounreay) und Frankreich (La Hague). Bemerkenswerterweise befinden diese sich am Meer mit starken ablandigen Strömungsverhältnissen. |
Wiener Baumschutzgesetz |
Zur Erhaltung einer gesunden Umwelt für die Wiener Bevölkerung ist der Baumbestand im Gebiete der Stadt Wien nach den Bestimmungen dieses Gesetzes geschützt ohne Rücksicht darauf, ob er sich auf öffentlichem oder privatem Grund befindet. Zum geschützten Baumbestand im Sinne dieses Gesetzes gehören alle Bäume, das sind Laub- und Nadelhölzer mit einem Stammumfang von mindestens 40 cm, gemessen in 1 m Höhe vom Beginn der Wurzelverzweigung, einschließlich ihres ober- und unterirdischen pflanzlichen Lebensraumes. Obstbäume sind von diesem Gesetz ausgenommen.
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Wirkungsgrad | Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis zwischen aufgewendeter Energie und Energie in der gewünschten Endform. Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine (wie zum Beispiel eines Verbrennungsmotors oder eben eines Kraftwerks) bezeichnet die Umwandlung der Primärenergie in mechanische Energie. In Einklang mit grundlegenden Theoremen der Physik (Hauptsätze der Thermodynamik) kann eine solche Maschine niemals mehr Energie freisetzen, als sie aufgenommen hat. Die Obergrenze ist durch den sogenannten Carnot'schen Wirkungsgrad gegeben. Je höher der Wirkungsgrad, desto besser ist die Energiebereitstellung. |
WLAN |
Wireless Local Area Network
Ist ein funkgestütztes lokales Netz im Heimbereich. Die Frequenz liegt bei 2,5 GHz mit einer maximalen Sendeleistung von 100 mW. |
Wohngebiete |
W
(aus der Zeichenerklärung für den Flächenwidmungs- und Bebauungsplan) |
WWER-1000 |
Der WWER-1000 ist ein in der Sowjetunion entwickelter Druckwasserreaktor (DWR). WWER-1000-Reaktoren werden mit höherer Leistungsdichte (1.000 Megawatt elektrisch (MWel)) als WWER-440 Reaktoren betrieben. Als Weiterentwicklung der WWER-Baureihe kann das vorliegende Containment , Containmentsprühsysteme und die Dimensionierung der Notkühlsysteme sowie die Anordnung der Turbinen angesehen werden. Durch die höhere Leistungsdichte ist die Druckbehälterwandung höheren Neutronenflüssen ausgesetzt. Die Beschleunigung der Wandversprödung und Materialalterung muss daher untersucht werden. Die Wahrscheinlichkeit für schwere radioaktive Freisetzungen in Anlagen des Typs WWER-1000 ist mit etwa einem Fall in 100.000 Reaktorbetriebsjahren mit dem Standard moderner westlicher Druckwasserreaktoren vergleichbar.
Innerhalb der EU werden in Tschechien und Bulgarien Anlagen dieses Typs betrieben. In Tschechien und Bulgarien, möglicherweise auch in der Slowakei sollen Neubauten von WWER-1000-Anlagen in den nächsten Jahren in Angriff genommen werden. |
WWER-440/213 |
Die meisten Druckwasserreaktoren sowjetischer Bauart sind aus der Bauserie WWER-440. Eine wesentliche technische Weiterentwicklung des WWER-440/230 ist der WWER-440/213. Am Reaktorgebäude wurde ein Kondensationsturm eingeplant, der bei westlichen Reaktoren unbekannt ist. Im Falle eines Lecks im Primärkreis soll er den entstehenden Dampf in umfangreichen Wasservorhaltungen kondensieren. Dennoch gibt es auch bei den WWER-440/213 eine Reihe von Konstruktionsmängeln:
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WWER-440/230 |
Die meisten Druckwasserreaktoren sowjetischer Bauart sind aus der Bauserie WWER-440. Der Reaktortyp 440/230 ist der älteste dieser Serie. Er weist vielfältige Konstruktions- und Sicherheitsmängel auf. Reaktoren des Typs WWER-440/230 zählen damit zu den Anlagen mit hohem Sicherheitsdefizit. Auch die Europäische Union stellte in der "Agenda 2000 - Eine stärkere und erweiterte Union" (15.7.1997) klar, dass Reaktoren des Typs WWER-440/230 "nicht auf das erforderliche Sicherheitsniveau gebracht werden können". Sie sind sozusagen "nicht-nachrüstbare" Reaktoren und sollen nach und nach stillgelegt werden. Innerhalb der EU geht in der Slowakei Ende 2008 der letzte Reaktor ( Bohunice V1 ) dieses Typs vom Netz.
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Xenon-Oszillation |
Mit Xenon-Oszillation bezeichnet man zeitliche Schwankungen der Konzentration des radioaktiven Edelgases 135Xe (Xenon) im Brennstoff eines Reaktors . Leistungsschwankungen gehen mit einer Änderung des Neutronenflusses einher. Sie haben eine unterschiedliche Verbrennungsrate von Xenon durch Neutroneneinfang zur Folge. Xenon-Oszillationen müssen bei der Steuerung der Reaktivität berücksichtigt werden.
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Xenonberg |
Der Anstieg der Konzentration des Neutronen absorbierenden radioaktiven Edelgases 135Xe (Xenon) in einem Reaktor nach dessen Leistungsabsenkung wird als Xenonberg bezeichnet. Durch den radioaktiven Zerfall von 135I (Jod) erhöht sich nach Leistungsabsenkung die Xenonkonzentration im Reaktor für einige Stunden. Danach zerfällt das Xenon selbst wieder schneller als es nachgebildet wird. In einem stabil laufenden Reaktor wird Xenon durch Neutroneneinfang kontinuierlich verbrannt. Der Xenonberg erschwert oder verhindert im Extremfall ein Wiederanheben oder Anfahren der Reaktorleistung, da zu viele Neutronen absorbiert werden. Man spricht dann von Xenonvergiftung .
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Xenonvergiftung |
Zwei Isotope , die Neutronen absorbieren und damit die Kernreaktion hemmen, sind im Reaktor von praktischer Bedeutung: Das radioaktive Edelgas 135Xe (Xenon) entsteht im Reaktornormalbetrieb durch Betazerfall des Spaltproduktes 135I (Jod) im Brennstoff . Im kontinuierlichen Betrieb wird Xenon durch Neutroneneinfang abgesättigt und zerfällt selbst, da es radioaktiv ist. Die Nachbildung aus 135I (Jod) ist dann genauso groß. Bei Leistungsabfall oder Leistungsreduktion des Reaktors vermindert sich auch der Neutronenfluss. Weniger Xenon wird verbrannt, jedoch weiterhin aus Jod nachgebildet. Der Reaktor reichert sich mit Xenon an, bis dieses selbst wieder zerfallen ist. Dieser sogenannte Xenonberg erschwert also die Kettenreaktion und wird als Xenonvergiftung des Reaktors bezeichnet. Um die Leistung wieder anzuheben, muss das Xenon erst "verbrannt" werden, indem viele Neutronen zugeführt werden. Der zeitliche Verlauf der Xenonkonzentration erschwert oder verhindert sogar ein Wiederanheben oder Anfahren der Reaktorleistung einige Stunden nach einer erfolgten Leistungsabsenkung, da zu viele Neutronen absorbiert werden. Das ist der Grund, warum Kernkraftwerke (KKWe) als Grundlastkraftwerke eingesetzt werden und nicht kurzzeitig an- oder abgefahren werden können. Nach der Abschaltung eines Blockes, der länger in Betrieb war, kann dieser erst nach ein oder zwei Tagen wieder angefahren werden. Die Halbwertszeit von 135Xe (Xenon) ist 9,1 Stunden.
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Yellow Cake |
U3O8 (ein Uranoxid) entsteht beim ersten Aufbereitungsprozess des Uranerzes. Wegen seiner gelblichen Farbe wird es als Yellow Cake bezeichnet. Yellow Cake wird bei der Herstellung für Kernbrennstoff in einer Mühle zerkleinert und das Uran durch Schwefelsäure oder durch alkalische Lösungsmittel aus dem Staub gelöst. Bei diesem Prozess entstehen eine Reihe von zum Teil giftigen Nebenprodukten, wie Molybdän, Selen, Arsen, aber auch Radon. Der giftige und radioaktive Rückstand (99,9 Prozent des Erzes) fällt als feiner Schlamm an. Dieser wird in einer Art Staubecken mit häufig unzulänglicher Abdichtung gegen den Untergrund als Rückstand gelagert. Im nächsten Verarbeitungsschritt wird das gewonnene U3O6 in Uranhexafluorid UF6 konvertiert. UF6 ist ein hochgiftiges, chemisch sehr aggressives Gas. Das UF6 hat wie Natururan einen Anteil von zirka 0,7 Prozent leicht spaltbarem 235U . Es wird für die Weiterverwendung in den meisten Reaktoren oder Kernwaffen angereichert. Die Anreicherung ist ein aufwändiger Schritt in der Brennstoffherstellung. Er wird zumeist mit Uranzentrifugen oder mit Diffusion durch Trennsäulen erreicht. Danach wird der als UO2 aufbereitete und leicht angereicherte Brennstoff zu Pellets verarbeitet, in Brennstäbe abgefüllt und zu Brennelementen zusammengesetzt.
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Zerfallsarten |
radioaktiver Zerfall
Unter radioaktiven Zerfall versteht man die Eigenschaft instabiler Kerne ihre Zusammensetzung spontan zu ändern. Dabei entsteht aus einem Isotop ein anderes Isotop. Der radioaktive Zerfall ist ein statistischer Prozess, wobei die statistischen Zeiträume in denen der Zerfall stattfindet für die Atome jedes Isotops charakteristisch sind. Man unterscheidet den β-Zerfall, den α-Zerfall, die Cluster-Emission, die Emission von Neutronen oder Protonen und die spontane Spaltung.
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Zerfallsreihe |
Beim Zerfall radioaktiver Isotope entsteht zumeist ein instabiler oder metastabilen Tochterkern (Zwischenkern). Dieser zerfällt wieder mit einer bestimmten Halbwertszeit in einen weiteren Kern. In der Natur sind gegenwärtig drei radioaktive Zerfallsreihen aktiv, die über verschiedene Alpha- und Betazerfälle zuletzt stabile Blei-Isotope erzeugen. Man unterscheidet die Uran-Radium Reihe welche mit 238U (Uran) beginnt und bei 205Pb (Blei) endet, die Actinium Reihe welche mit 235U (Uran) beginnt und bei 207Pb (Blei) endet und die Thorium Reihe welche mit 232Th (Thorium) beginnt und bei 208Pb (Blei) endet. Die Neptunium Reihe beginnend bei 237Np (Neptunium) ist in der Natur praktisch nicht mehr aktiv, da sowohl das Ausgangsisotop mit einer Halbwertszeit von 2,144 Millionen Jahren als auch die Zwischenkerne auf Grund ihrer kurzen Halbwertszeiten bereits beinahe vollständig zerfallen sind. Die Reihe endet bei 205Tl (Thallium)
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