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Erst wenige Wochen ist es her, dass in Japan die Erde bebte und sich ein Tsunami seinen Weg ins Landesinnere suchte. Dieses Ereignis ließ schlimmste Schauergeschichten zur Realität werden. Und als weitere Meldungen um die Welt gingen unter Anderem die, dass ein durch das Erdbeben verursachter Stromausfall die Kühlung im Kernkraftwerk Fukushima beeinträchtige, hielt die Welt erneut den Atem an. Sofort bahnten sich die Bilder und Erinnerung an die Atomkatastrophe von Tschernobyl sich den Weg zurück in die Köpfe der Menschen. Seither ist kaum ein Tag vergangen, an dem die Nachrichten ohne ein Wort über das AKW Fukushima auskommen. Unter den vielen Hiobsbotschaften auch der Austritt von Plutonium. Das brisante an diesem Stoff: Er ist nicht nur radioaktiv, sondern auch hochgiftig.

Rein chemisch gesehen gehört Plutonium (Pu) mit der Ordnungszahl 94 ein zu der Stoffgruppe der Actinoide und ist Schwermetall. Wie bei allen Elementen dieser Gruppe gibt es von Plutonium nur radioaktive Isotope ¹ , von diesen  beträgt die Halbwertszeit² des am häufigsten vorkommenden Plutonium-239  24110 Jahre. Während des Zerfallsprozesses wird sowohl α- als auch β- Strahlung abgegeben. Neben der radioaktiven Strahlung, die von Plutonium ausgeht, ist das Schwermetall zusätzlich giftig und schädigt besonders die Nieren. Laut Experten liegt die tödliche Dosis des Giftes im zweistelligen Milligrammbereich, doch schon die Inhalation von 40 Nanogramm reicht aus, um den Grenzwert für die Jahresradioaktivitätszufuhr zu erreichen. In der Natur kommt das silbrige Metall in der Regel nur in fester Form vor. Derzeit geht man davon aus, dass sich rund 300 t natürliches Plutonium auf der Erde befinden, das entspräche einem Anteil von 2,77∙10 ⁻¹⁵ Gramm pro Kubikmeter. In weitaus größerer Konzentration wird Plutonium synthetisch hergestellt. Entdeckt beziehungsweise erstmals erzeugt wurde es am 14.Dezember 1940 von US-amerikanischen Forschern durch den Beschuss eines Urankerns mit Deuterium ³ . Die Entdeckung hielt man angesichts des außerhalb des Labors tobenden 2. Weltkrieges vorerst weitestgehend geheim. Heute entsteht Plutonium vor allem in Atomkraftwerken durch Spaltungsprozesse und oder im Labor, unter Anderem wird es auch als Oxid in Radionuklidbatterien oder als simple Neutronenquelle verwendet.

Der Stoff, aus dem die Brennstäbe und Atombomben sind

Am 9. August 1945 fiel die Atombombe „Fat Man“ auf  Nagasaki, das Material: Plutonium. Durch überschreiten der kritischen Masse setzt sich bei radioaktiven Stoffen wie Plutonium von selbst eine unkontrollierte nukleare Kettenreaktion in Gang. Bei dieser gehen unzählige Kernspaltungen und –fusionen von statten. Jeder gespaltene Plutoniumkern lässt dabei eine Energie von rund 200 Millionen Elektronenvolt frei. Folge dieser seh großen Energie ist eine unheimlich starke Entwicklung von Druck- und Hitzewellen, durch die auch die radioaktiven Zerfallsprodukte der Kettenreaktion sich in der Atmosphäre ausbreiten. Diese Energieentwicklung wird heute in Kernkraftwerken zur Stromerzeigung genutzt. In den Kernreaktoren laufen unter Abschirmung der Strahlung mit Hilfe von Brennstäben und Moderatoren kontrollierte Kettenreaktionen ab. Die Brennstäbe bestehen aus spaltbarem Material wie  Uran und oder Plutonium. Durch die Kettenreaktion und die Spaltung von Uran entsteht unausweichlich über kurz oder lang Plutonium. Dieses kann bei der Wiederaufbereitung von Brennstäben gemeinsam mit Uran als Mischoxid für Brennmaterial, wie in Fukushima geschehen, genutzt werden.

Was die Betreiber des AKW Fukushima 1 noch vor gut einen halben Jahr mit Stolz verkündeten, wird jetzt also zum Verhängnis. Denn in Reaktor 3 des Kraftwerks befindet sich zusätzlich zu den in den übrigen Blöcken üblichen Plutoniumablagerungen eben auch Plutonium in den Brennstäben. Bedenklich dabei ist, dass die lange Halbwertszeit und seine radiotoxischen Eigenschaften Plutonium für den Menschen vielleicht zu einem der hinterhältigsten und gefährlichsten der derzeit austretenden bzw. strahlenden Stoffen machen, von Auswirkungen auf die Umwelt erst einmal zu schweigen.

1 Isotop: Atome mit der gleichen Ordnungszahl (also der selbe Stoff), aber unterschiedlicher Neutronenanzahl und daher       unterschiedlicher Masse

² Halbwertszeit: Zeitspanne in der die Hälfte eines radioaktiven Stoffes zerfallen ist.

³ Deuterium: Isotop von Wasser; “schweres Wasser”

Artikelbildquelle: N-Schmitz/pixelio.de