In der Wiederaufarbeitungs-Anlage werden abgebrannte Brennelemente von Kernkraftwerken mechanisch zerkleinert und in Salpetersäure aufgelöst, um dann durch chemische Prozesse das im Kernkraftwerk entstandene Plutonium und das noch verwertbare Uran vom übrigen Atommüll abzutrennen (Brennstoffkreislauf).
Zusätzlich werden in kleinen Mengen Stoffe für Industrie und Medizin abgetrennt (Cobaltbombe, Cäsium-137, Nuklearmedizin). Beim Zerschneiden und Auflösen werden alle radioaktiven (Radioaktivität) Gase und flüchtigen Substanzen, die bis dahin im Brennstoff und von den Brennstabhüllen festgehalten wurden, schlagartig freigesetzt. Große Teile der Prozesse müssen aufgrund der hohen
Strahlenbelastung vollautomatisch hinter meterdicken Betonwänden ablaufen (Abschirmung). Filteranlagen sollen verhindern, daß größere Mengen radioaktiver Stoffe in die Umwelt gelangen. Eine 100%ige Rückhaltung ist prinzipiell ausgeschlossen. Sinn der Wiederaufarbeitung ist die Gewinnung des hochgiftigen Plutoniums, das ausschließlich mit Hilfe der Wiederaufarbeitung zu erhalten ist. Damit ist die Wiederaufarbeitung Schlüsseltechnologie für Plutoniumumlauf, schnellen Brüter und Atomwaffenbau. In geringen Mengen kann Plutonium auch in normalen Kernkraftwerken als Spaltstoff (Kernspaltung) eingesetzt werden (Mischoxid(MOX)-Brennelemente). Zur alleinigen Rückgewinnung von Uran 235 ist Wiederaufarbeitung unwirtschaftlich. Durch die Plutoniumabtrennung wird die Aktivität des verbleibenden Atommülls um den Faktor 3-5 verringert. Jedoch ist sein Volumen durch die Wiederaufarbeitung erheblich vergrößert und seine Handhabbarkeit erschwert: Aus 1 m3 abgebrannter Brennelemente werden: 0,9 m3 verglaster hochaktiver Atommüll, 6 m3 Brennelementhüllen, 37 m3 Tritium, 45 m3 leichtaktiver und 62 m3 mittelaktiver Atommüll.
Umweltbelastung: Wiederaufarbeitungs-Anlagen haben von allen Anlagen im Brennstoffkreislauf die höchsten radioaktiven Abgaben im Normalbetrieb.
Bei der Wiederaufarbeitung gelangen, auf dieselbe Brennstoffmenge bezogen, erheblich größere Mengen radioaktiver Substanzen in die Umwelt als beim Betrieb eines Kernkraftwerks. Eine Wiederaufarbeitungs-Anlage, die den Brennstoff von 15 Kernkraftwerken aufarbeitet, gibt bis zum Faktor 4.500 mehr Krypton, Tritium, Iod und Plutonium an die Umwelt ab. Eine besondere Gefahr geht von Plutonium aus; kommerzielle Wiederaufarbeitung-Anlagen haben typische Plutoniumumsätze von einigen tausend kg/Jahr. In Sellafield (England) sind seit Inbetriebnahme mindestens 15 kg Plutonium über das Abwasser in die Irische See geleitet worden.
Arbeiter: Arbeiter in Wiederaufarbeitung-Anlagen sind hohen Strahlenbelastungen von einigen mSv/Jahr (Sievert) ausgesetzt (Somatische Strahlenschäden, Kernkraftwerk). In besonders verseuchten Bereichen werden nukleare Tagelöhner eingesetzt. In der Wiederaufarbeitungs-Anlage Sellafield wiesen Arbeiter bis zu 600fach erhöhte Plutoniumbelastungen der Lunge auf, verglichen mit der englischen Normalbevölkerung. Eine Studie des renommierten Epidemiologen Martin J. Gardner zeigte in der Umgebung von Sellafield eine erhöhte Leukämie-Rate bei Kindern sowie einen Zusammenhang zwischen der Erhöhung und der Strahlenbelastung der in der Wiederaufarbeitung-Anlage arbeitenden Väter. Nach diesen Ergebnissen führte die Bestrahlung der Keimzellen, d.h. die Mutation der Spermien, zu Leukämiefällen bei Kindern (Genetische Strahlenschäden).
Mögliche Störfälle: Lecks in Lagertanks, Versagen der Kühlsysteme zur Abfuhr der Nachzerfallswärme, Lösungsmittelbrände, Knallgasexplosionen infolge Zersetzung von Wasser durch radioaktive Strahlung und Nuklearexplosionen (Kritikalitätsunfälle) durch Zustandekommen einer kritischen Masse von Plutonium (Kernspaltung). Je nach Störfallablauf werden verschiedene Mengen an Radioaktivität freigesetzt. Im Extremfall ist mit mehreren Mio Toten und der Langzeitverseuchung riesiger Landflächen zu rechnen. Störfallauslöser können neben technischen Pannen Sabotageakte und Flugzeugabstürze sein.
Anlagen: Nach dem endgültigen "Aus" für die in Bayern geplante Wiederaufarbeitungs-Anlage in Wackersdorf im Jahre 1989 wird der deutsche Atommüll in La Hague (Frankreich), Sellafield (England) und Dounreay (Schottland) aufgearbeitet. Allein ein Drittel des in La Hague aufgearbeiteten Brennstoffs stammt aus Westdeutschland. Deutsche Energieversorgungsunternehmen wollen auch in Zukunft auf eine deutsche Wiederaufarbeitungs-Anlage verzichten und sich statt dessen v.a. an der französischen Anlage finanziell beteiligen.
Brennstoffkreislauf, Strahlenschäden
Autor: KATALYSE Institut