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Geschichte der Wiederaufarbeitung

Die sogenannte Wiederaufarbeitung hat ihre Ursprünge im militärischen Bereich. Ziel war es, Plutonium zum Bau von Atombomben zu gewinnen. Wenn ein Brennelement abgebrannt ist, sind nur Teile seines eigentlichen Brennstoffes Uran 235 verbraucht. Um das entstandene Plutonium für den Bau von Atombomben zu gewinnen, muss man es aus dem verbrauchten Reaktorbrennstoff herauslösen. Das geschieht in einer sogenannten Wiederaufarbeitungsanlage (WAA). Dort werden Plutonium und Uran in einem chemischen Verfahren von den übrigen Spaltprodukten getrennt.
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Der Traum vom geschlossenen Brennstoffkreislauf

In den sechziger und siebziger Jahren boomte der Bau von Atomkraftwerken. Prognosen sagten einen steilen Anstieg des Strombedarfs voraus. Findige Atomwissenschaftler hatten ein vermeintliches Patentrezept zur Lösung des Problems parat: Mit der bisher nur für militärische Zwecke gedachten Wiederaufarbeitungstechnik sollte aus abgebrannten Brennelementen Plutonium extrahiert und als Kernbrennstoff in sogenannten Brutreaktoren (Schnelle Brüter) eingesetzt werden - um noch mehr Plutonium zu erzeugen (erbrüten). Damit wäre eine Art Perpetuum Mobile, eine fast nie versiegende Energiequelle entstanden.

Wegen erheblicher technischer Probleme und explodierender Kosten konnte sich diese Art der Plutoniumnutzung allerdings nicht durchsetzen. 1991 kam auch für den einzigen in Deutschland geplanten Schnellen Brüter in Kalkar das endgültige Aus. Da der Brutreaktor in Kalkar nie in Betrieb genommen und somit nicht radioaktiv kontaminiert wurde, konnte das Gelände inzwischen in einen Erlebnispark umgebaut werden.

Vermeintlicher Ausweg: MOX-Brennelemente

Nach der Ernüchterung über die zahlreichen Probleme der ehrgeizigen Schnellbrüter-Programme verfiel man auf die Idee, die bestehenden und immer weiter wachsenden Plutoniumberge aus der Wiederaufarbeitung in herkömmlichen Leichtwasserreaktoren in Form sogenannter Mischoxid(MOX)-Brennelemente einzusetzen. Ein MOX-Brennelement enthält rund 3,5 Prozent spaltbares Plutonium. Auf diese Weise kann man wenigstens einen Teil des hochriskanten Stoffes loswerden. MOX-Brennstäbe sind in rund der Hälfte der deutschen Atomreaktoren im Einsatz. Der Einsatz von MOX-Brennelementen ist allerdings mit einigen Nachteilen verbunden: Abgebrannte MOX-Brennelemente strahlen wesentlich stärker als abgebrannte Uran-Brennelemente. Somit sind die abgebrannten MOX-Brennelemente komplizierter zu handhaben und die Strahlenbelastung für die Beschäftigten ist größer. Die Handhabung von MOX-Brennelementen ist für die Arbeiter in den Brennelementfabriken wesentlich gefährlicher als die Herstellung von Brennelementen aus Uran, denn frischer MOX-Brennstoff ist wegen seines Plutoniumgehalts stärker radiotoxisch als Uran-Brennstoff. Aus physikalischen Gründen reduziert der Einsatz von MOX-Brennstoff die Wirksamkeit der Steuerstäbe, macht den Reaktor instabiler und erhöht das Risiko, dass ein Unfall zur Katastrophe wird.

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Als Wiederaufarbeitung wird die physikalische und chemische Bearbeitung von abgebrannten Brennstäben aus Atomkraftwerken in sogenannten Wiederaufarbeitungsanlagen (WAA) bezeichnet.

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