KernbrennstoffSchmelze

Kernbrennstoffschmelze bezeichnet in der Kerntechnik den Zustand, in dem der Kernbrennstoff infolge von Überhitzung schmilzt. Es kann sich ein flüssiges Gemisch aus Brennstoff, Hüllmaterial und Bauteilmaterialien bilden, das als Korium bezeichnet wird. Sie gilt als schwerer Unfall, der den Reaktorkern und unter Umständen das Containment beeinträchtigen kann.

Ursachen sind oft Ausfälle der Kühlung, Stromunterbrechungen oder fehlerhafte Sicherheitsmaßnahmen. Ohne ausreichende Kühlung steigen Temperatur und Druck; das Hüllmaterial (z. B. Zirkoniumlegierungen) reagiert mit Wasser und bildet Wasserstoff, der Explosionsgefahr erhöht. Die Brennstoffstangen können schmelzen und sich zu einer Masse verdichten, die sich in die unteren Bereiche des Reaktorkerns ausbreitet.

Die Folgen reichen von Schäden am Reaktorkern bis zur Freisetzung radioaktiver Stoffe, insbesondere wenn Containment-Strukturen versagen. In schweren Fällen kann Korium mit Bauteilen reagieren und eine längerfristige Umweltbelastung verursachen. Moderne Reaktoren verwenden Sicherheitsbarrieren und Notkühlung, um eine Kernbrennstoffschmelze zu verhindern.

Historische Beispiele sind der Unfall von Three Mile Island (1979), der zu einer partiellen Brennstoffschmelze führte; Tschernobyl (1986) mit vollständiger Brennstoffschmelze und Freisetzungen; sowie Fukushima Daiichi (2011) mit Meltdowns in mehreren Reaktoren und Freisetzungen.

Die Vermeidung einer Kernbrennstoffschmelze bleibt Hauptziel der Reaktorsicherheit. Internationale Normen, Aufsicht und Betreiber arbeiten an mehrstufigen Sicherheitskonzepten, robusten Kühlanlagen, Containment-Designs und Notfallplänen, um die Wahrscheinlichkeit und Auswirkungen eines solchen Unfalls zu minimieren.