Erzeugt man Energie durch Kernspaltung, so entsteht Wärme. Diese Wärme bleibt noch lange Zeit erhalten, nachdem eine Kettenreaktion der Atome nicht mehr möglich ist. Die Kettenreaktion ist dann erschöpft, wenn die Produkte aus der Spaltung (Spaltprodukte) ohne äußere Einflüsse wie den Beschuss radioaktiv zerfallen. Diese Spaltprodukte können keine Energie mehr erzeugen, strahlen jedoch immer noch Wärme ab, die Nachzerfallswärme. Diese Wärme ist so groß, dass die Brennelemente in einem Abklingbecken abgekühlt werden müssen, bevor sie in ein Zwischenlager transportiert werden können.
In einem Zwischenlager kühlen die Brennelemente so lange weiter ab, bis sie in einem Endlager untergebracht werden können. In Deutschland müssen die Brennelemente am Standort des Atomkraftwerks liegen. Ein Atomkraftwerk weist also immer auch ein Zwischenlager auf, dass entweder über das mit Wasser gekühlte Abklingbecken die Brennelemente kühlt, oder in einem Trockenlager.
Seit 2005 ist die Wiederaufbereitung verboten und die Zwischenlagerung erforderlich. Diese erfolgt seit 2005 in Trockenlagern, wo die Brennelemente mit Hilfe von Umluft gekühlt werden. Trockenlager sind wirtschaftlicher, weil zu deren Betrieb keine Energie aufgewendet werden muss, wie es in Abklingbecken der Fall ist. Die Zwischenlagerung soll 40 Jahre dauern. Es soll bis zum Ablauf dieser Zeit ein sicheres Endlager gebaut sein.
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