Der Unfall von Fukushima

Kernkraftwerk Fukushima Daiichi Quelle: Taro Hama @ e-kamakura/Moment/Getty Images

Am 11. März 2011 um 14:46 Uhr Ortszeit erschütterte ein Erdbeben der Stärke 9,0 (Richterskala) den Norden der japanischen Hauptinsel Honshu. Wenig später erreichte ein Tsunami die nördliche Ostküste der Insel, der katastrophale Auswirkungen für die Menschen der Region hatte.

Unfall im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi

Durch das Erdbeben wurde das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi vom öffentlichen Stromnetz getrennt. Die nukleare Kettenreaktion in den zu diesem Zeitpunkt betriebenen Reaktorblöcken 1 bis 3 wurde durch Schnellabschaltung gestoppt.

Durch den auf das Erdbeben folgenden Tsunami fiel in den Blöcken 1 bis 4 zusätzlich die Notstromversorgung langfristig aus. Somit fehlte diesen Blöcken die Energieversorgung für die Kühlung der Brennelemente in den Reaktorkernen und den Brennelement-Lagerbecken, die auch nach der Reaktorschnellabschaltung erforderlich ist.

In den Blöcken 5 und 6 fielen ebenfalls große Teile der Notstromversorgung aus. Ein verbleibender, einsatzfähiger Notstromdiesel wurde für die Blöcke 5 und 6 wechselseitig benutzt. Schwere Kernschäden in diesen Blöcken konnten hierdurch vermieden werden.

In den Blöcken 1, 2 und 3 des Kernkraftwerks kam es zum Ausfall der Kernkühlung sowie der Kühlung der Brennelement-Lagerbecken. Dies führte zur Überhitzung der Reaktorkerne und in der Folge zum Schmelzen von Kernmaterial.

Über den Unfallhergang und langfristige Planungen zum Rückbau der Anlage informiert das Bundesamt für Sicherheit in der nuklearen Entsorgung (BASE) auf seiner Webseite.

Freisetzung von Radioaktivität in die Umwelt

Aufgrund des Unfalls kam es zur erheblichen Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Umwelt. Dies führte auch zur Einstufung des Unfalls im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi in die Stufe 7 "Katastrophaler Unfall" in der internationalen Meldeskala INES (International Nuclear and Radiological Event Scale).

Besonders relevant für die radioaktive Kontamination der Umwelt (und des Menschen) nach dem Unfall in Fukushima waren Radionuklide der Elemente Jod-131, Tellur-132, und Cäsium-134/137.

• Jod-131 hat eine Halbwertszeit von etwa 8 Tagen (das heißt: nach 8 Tagen ist die Hälfte des Jod-131 zerfallen). Tellur-132 besitzt eine Halbwertszeit von nur drei Tagen, bei seinem Zerfall entsteht radioaktives Jod-132. Jod-132 hat eine Halbwertszeit von etwa 2 Stunden. Dadurch ist radioaktives Jod praktisch nach drei Monaten aus der Umwelt verschwunden. So war es auch in Fukushima.
• Cäsium-137 hat eine Halbwertzeit von rund 30 Jahren und kontaminiert die Umwelt somit langfristig. Cäsium-134 wurde bei dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi in ungefähr gleicher Menge wie Cäsium-137 freigesetzt, zerfällt aber aufgrund seiner Halbwertszeit von zwei Jahren schneller. Heute ist vor allem noch Cäsium-137 für die erhöhte Strahlung im Gebiet um das Kernkraftwerk Fukushima verantwortlich.

Um die weitere Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre zu vermeiden, werden Stabilisierungsmaßnahmen im Innern der Reaktoren vorgenommen, die zerstörten Reaktorgebäude abgedeckt und die Brennelemente der Blöcke 1 bis 4 entfernt.

Neben der Freisetzung in die Atmosphäre kam es zur Freisetzung von radioaktiven Stoffen (vor allem von Jod-131, Cäsium-134, Cäsium-137 und Strontium-90) in Wasser – hauptsächlich als Kontamination des zur Notkühlung eingespeisten Wassers. Große Mengen kontaminierten Wassers haben sich über Leckagen der Sicherheitsbehälter in den Gebäuden angesammelt. Im März/April 2011 kam es zum Ausfluss von stark kontaminiertem Wasser ins Meer. Auch heute noch dringt Wasser – hauptsächlich Grundwasser - von außen in die Gebäude ein.

Der Zufluss von Grundwasser in die Gebäude konnte inzwischen erheblich reduziert werden. Zudem ist eine Reinigungsanlage für das kontaminierte Wasser, das aus dem Gebäude wieder austritt, in Betrieb. Damit kann beispielsweise radioaktives Cäsium (und alle anderen Radionuklide außer Tritium) fast vollständig herausgefiltert werden. Das im Kühlwasser enthaltene Radionuklid Tritium lässt sich nicht mit den üblichen Reinigungsmethoden herausfiltern. (Mehr dazu: Fukushima – Zehn Jahre nach dem Reaktorunfall (GRS)). Wasser, das nach der Behandlung nicht wieder zur Kühlung in die Reaktoren eingespeist wird, wird daher auf dem Anlagengelände in verschiedenen Behältern zwischengelagert. Teile des gereinigten Wassers dürfen inzwischen auch ins Meer abgeleitet werden.

Der Bericht des BfS "Die Katastrophe im Kernkraftwerk Fukushima nach dem Seebeben vom 11. März 2011" gibt genaue Auskunft über den Unfallablauf und die radiologischen Konsequenzen.

Katastrophenschutzmaßnahmen

Um gesundheitliche Folgen des Unfalls von Fukushima durch interne (Einatmen von radioaktiven Stoffen aus der Luft und Aufnahme über die Nahrung) und externe (in der Luft befindliche radioaktive Stoffe und auf dem Boden deponierte Radionuklide) Strahlenbelastung für die Menschen zu minimieren, wurden nach dem Reaktorunfall im März 2011 ungefähr 120.000 Menschen in einem Radius von bis zu 40 Kilometern um das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi vorbeugend oder aufgrund der hohen Strahlung evakuiert.

Wer evakuiert wurde, wurde auf äußere Strahlenbelastung untersucht, um gegebenenfalls zum Beispiel kontaminierte Kleidungsstücke erkennen und entsorgen zu können.

Zunächst wurde der 2-Kilometer-Umkreis (11. März, 20:50 Uhr), dann der 10-Kilometer-Umkreis (12. März, 5:00 bis 17:00 Uhr) und schließlich der 20-Kilometer-Umkreis um den Reaktor (12. März, 18:25 Uhr) evakuiert. In einem Umkreis bis 30 Kilometer wurde die Bevölkerung aufgefordert, in Gebäuden zu bleiben (15. März, 11:00 Uhr). Von April bis Juni 2011 wurden auch Regionen außerhalb des 20-Kilometer-Umkreises evakuiert, in denen Dosen von mehr als 20 Millisievert pro Jahr zu erwarten gewesen wären. (Zum Vergleich: die jährliche natürliche Strahlenexposition in Deutschland beträgt etwa 2-3 Millisievert.) Die Größe des ursprünglichen Evakuierungsgebiets verringert sich seither durch intensive Dekontaminationsmaßnahmen.

Um die Bevölkerung vor der Aufnahme radioaktiver Stoffe mit der Nahrung zu schützen, verboten die Behörden in Japan den Verkauf radioaktiv kontaminierter Lebensmittel; auch selbst erzeugte Lebensmittel aus belasteten Regionen sollten nicht verzehrt werden. Heute sind fast keine Nahrungsmittel in Japan mehr radioaktiv belastet, nur sehr wenige Proben von Wildschweinen, Wildpilzen und Süßwasserfischen überschreiten die Grenzwerte.