Die Diskussion um die Transmutationstechnologie nimmt Fahrt auf, insbesondere im Kontext der Herausforderungen, die mit der Endlagerung von radioaktivem Abfall verbunden sind. Mit dem Ende der deutschen Kernkraftwerke im Frühjahr 2023 sind rund 27.000 Tonnen stark strahlender Abfälle entstanden, überwiegend alte Brennstäbe. Diese Abfälle lagern in Castorbehältern an den Standorten der stillgelegten Anlagen und bleiben über viele Generationen gefährlich. Angesichts der Verzögerungen bei der Suche nach einem geeigneten Endlagerort, die bis in die zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts andauern könnte, wird die Frage der Transmutation als potenzielle Lösung erneut erörtert. Anfang dieser Woche wurde die Thematik wieder intensiv diskutiert, und es gibt unterschiedliche Meinungen zur Brauchbarkeit dieser technischen Methode.
Bei der Transmutation handelt es sich um einen physikalischen Prozess, der langlebige radioaktive Atomkerne in kurzlebige oder stabile Atomkerne umwandelt. Die Technologie könnte die Gefährdung durch hochradioaktiven Atommüll auf einen kürzeren Zeitraum reduzieren. Allerdings bleibt ein Endlager für die Rückstände der Transmutation notwendig, da lediglich ein Teil des Abfalls umwandelbar ist. Laut einem aktuellen Gutachten des BASE ist die tiefengeologische Entsorgung weiterhin die bessere Alternative, während die tatsächlich notwendigen Schritte für eine breitere Anwendung der Transmutation noch mehrere Jahrzehnte intensiver Forschung in Anspruch nehmen könnten. Die FAZ berichtet, dass bisherige Fortschritte in der Forschung lediglich im Labormaßstab erzielt wurden.
Herausforderungen und Prognosen
Es gibt mehrere technische Fragen zu klären, bevor Transmutationsanlagen einsatzbereit sind. Die Schätzungen zufolge könnten zwischen drei und 23 solcher Kraftwerke mehrere Jahrzehnte betrieben werden müssen, um einen Großteil der Transurane, die für hohe Strahlung verantwortlich sind, zu transmutieren. Insgesamt besteht der hochradioaktive Abfall zu etwa 94 Prozent aus Uran, im Übrigen aus Transuranen und Spaltprodukten, die mobil im Erdreich sind. 40 Prozent der Abfälle wurden bereits im Rahmen der Wiederaufbereitung verglast, was die Partitionierung erschwert und den Umwandlungsprozess weiter verkompliziert. BASE weist darauf hin, dass nicht alle Abfälle umwandelt werden können und dass die Verfügbarkeit der Transmutation zur industriellen Behandlung von radioaktiven Abfällen ungewiss ist.
Die transmutationstechnischen Systeme, die während ihrer Laufzeit zusätzliche schwach- und mittelradioaktive Abfälle erzeugen, werden vorerst nicht als Lösung für das Problem des Atommülls in Deutschland gehandelt. In der Vergangenheit wurden internationale Projekte in Ländern wie Russland und Japan angestoßen, jedoch zeigten die Erfahrungen, dass viele der Konzepte noch in der Entwicklungsphase stecken. Der erste reaktorbetriebene Transmutationsversuch in Russland, der BN-800, wird überwiegend zur Umwandlung von Kernwaffensubstanzen genutzt, nicht zur Abfallbeseitigung. Ähnliches gilt für das japanische Kraftwerk Monju und das mittlerweile aufgegebene französische Projekt ASTRID.
Ausblick auf die Zukunft der Transmutation
Die Möglichkeit, die Lagerzeit des Atommülls mit Transmutation zu verkürzen, bleibt ein umstrittenes Thema. Trotz der potenziellen Vorteile, wie der Reduzierung der Gefahr langlebiger Radionuklide, befürchten Experten, dass die Technologie in der Praxis nicht ausgereift ist. Quarks dokumentiert die hohe Kostenschätzung und die Unsicherheiten bezüglich der Technologieentwicklung sowie die Herausforderungen, die mit der tatsächlichen Umsetzung verbunden sind. Über 300 Jahre könnten notwendig sein, um die Spaltprodukte in einem Zwischenlager abklingen zu lassen, bevor sie in ein Endlager überführt werden können. Auch die generelle Erzeugung zusätzlicher schwach- und mittelradioaktiver Abfälle muss in die Überlegungen einfließen.
Während die Diskussion um die Transmutation weitergeht, bleibt die Suche nach einer sicheren, langfristigen Lösung für den Umgang mit hochradioaktiven Abfällen die vordringliche Aufgabe der Wissenschaftler und Entscheidungsträger.