Transuranabfall

Transuranabfälle sind eine spezielle Art von radioaktiven Abfällen.

Definition

In den USA werden sie als gesonderte Abfallkategorie geführt. Vom U.S. Department of Energy (DOE) werden sie definiert als „Abfälle, die mit Alphastrahlern der Ordnungszahlen über 92 und Halbwertszeiten über 20 Jahren in Konzentrationen oberhalb von 100 nCi/g (37.000 Bq/g) kontaminiert sind“. Es handelt sich dabei ausschließlich um Isotope von Plutonium, einem majoren Actinoid sowie den minoren Actinoiden Neptunium, Americium, Curium, Berkelium und Californium.

Ihr Gefährdungspotential liegt in der Langlebigkeit der vorhandenen Radionuklide, den schweren Strahlenschäden bei der Aufnahme in den Körper und der Giftigkeit der künstlichen Schwermetalle und ihrer Verbindungen. Sie erfordern daher die gleiche Langzeitisolation wie hochradioaktive Abfälle. Jedoch kann der Umgang mit ihnen einfacher sein (ohne Manipulationsarme hinter dicken Strahlenschutzfenstern), wenn sie nur Alphastrahlung und keine durchdringende Gamma- und Neutronenstrahlung abgeben. Jedoch muss die Aufnahme in den Körper zum Beispiel durch Schutzkleidung ausgeschlossen werden. Transuranabfälle stammen vorwiegend aus der Wiederaufarbeitung und Plutoniumverarbeitung im militärischen Bereich.

Minore Actinoide

Beim Abbrand eines schwach angereicherten Reaktorbrennelements (links) sinkt der Anteil an U²³⁵, neue Elemente entstehen

Minore Actinoide (englisch minor actinides) sind die Actinoiden in abgebranntem Kernbrennstoff mit Ausnahme des Uran und des Plutonium, die majore Actinoide genannt werden.^[1] Die minoren Actinoide umfassen Neptunium, Americium, Curium, Berkelium, Californium, Einsteinium und Fermium. Die wichtigsten Isotope in abgebranntem Kernbrennstoff sind Neptunium-237, Americium-241, Americium-243, Curium-242 bis -248, und Californium-249 bis -252.

Plutonium und die minoren Actinoide sind für einen Großteil der ionisierenden Strahlung und der Hitzeentwicklung in abgebranntem Kernbrennstoff im Zeitraum von 300 bis 20.000 Jahre verantwortlich.

Zur Verminderung der Radiotoxizität wird versucht, minore Actinoide mittels geeigneter Verfahren wie der Flüssig-Flüssig-Extraktion aus radioaktiven Abfällen zu entfernen (Partitioning). Probleme bereitet dabei die enge chemische Verwandtschaft zu den Lanthanoiden, die eine saubere Abtrennung erschweren. In einem zweiten Schritt, der sogenannten Transmutation, sollen die abgetrennten minoren Actinoide kernphysikalisch umgewandelt werden.^[2]

Weblinks

• Definition des Begriffs Transuranabfall des DoD (englisch, PDF, 189 KiB)

Einzelnachweise