Internationale Ergebnisse zum Thema Kritikalität

Internationale Wissenschaftler haben sich ausführlich mit den Konsequenzen befasst, die eine Kritikalität in einem in einer geologischen Formation errichteten Endlager mit abgebrannten Brennelementen haben kann. Sie kamen zu dem Schluss, dass die dabei freigesetzten Leistungen allenfalls in der Größenordnung von einigen zehn Kilowatt liegen. Das entspricht der Leistung eines Heizkörpers in einem Privathaushalt. Mechanische Auswirkungen auf die Endlagerformation werden bei dieser geringen Leistungsexkursion mit Sicherheit ausgeschlossen. Begründet wird dies damit, dass für das Spaltstoffsystem kein fester, lokaler Einschluss vorhanden ist sowie die geochemischen Transportvorgänge zur Aufkonzentration des Spaltstoffs über geologische Zeiträume ablaufen und somit das Erreichen des kritischen Zustandes einem "Herankriechen" an die Kritikalität entsprechen würde.

Kritikalität im Endlager?

In einem Endlager kann es nur im ungünstigsten Falle über geologische Zeiträume zur Ansammlung einer kritischen Masse an spaltbarem Material kommen. Sollte dabei eine Kritikalität auftreten, würden durch die Energiefreisetzung physikalische Prozesse ablaufen, die der Beibehaltung dieser kritischen Anordnung entgegenlaufen: Die Masse an spaltbarem Material würde sich thermisch ausdehnen, d.h. die Dichte würde abnehmen; das als Moderator notwendige Wasser würde verdampfen. Die Kritikalität käme von selbst wieder zum Erliegen.

Sowohl aus dem Beispiel der natürlichen Oklo-Reaktoren als auch den theoretischen Überlegungen ist der Schluss zu ziehen, dass Kritikalitätsstörfälle im Endlager äußerst unwahrscheinlich sind und falls sie doch auftreten sollten, keine zerstörerischen Wirkungen haben werden.