Das unheimliche Element 94

Die Katastrophe von Fukushima belegt die Gefährlichkeit des Metalls Plutonium. Die Wissenschaftler hielten die Entdeckung damals sogar erst zurück. Schlussendlich wurden daraus dann dennoch Bomben.

Hochgefährlich: PuO2 glüht durch den Zerfall des enthaltenen Isotops 238Pu (Quelle: Wikipedia)

Hochgefährlich: PuO2 glüht durch den Zerfall des enthaltenen Isotops 238Pu (Quelle: Wikipedia)

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Sie verstrahlen seit Wochen das Gelände im japanischen Atomkraftwerk Fukushima – und darum herum. Nämlich Jod-131 und Cäsium-137. Die Radioaktivität in Boden, Wasser und Lebensmitteln ist vermutlich vor allem auf das relativ kurzlebige Jod zurückzuführen. Längerfristig wird Cäsium mit einer längeren Halbwertszeit eine Rolle spielen. Die gemessene Strahlendosis für Plutonium-239 hingegen ist nach Meinung der Experten vorerst unbedenklich.

Trotzdem ist es das Element 94 im chemischen Periodensystem, das in der Öffentlichkeit grössere Beachtung erhält. Nicht nur, weil erst nach 24'110 Jahren die Hälfte der Atome zerfallen sind. Nicht nur, weil die Strahlung von eingeatmetem Plutonium in Lunge, Knochen und Leber lebensbedrohende Schädigungen hervorrufen kann.

Plutoniumbombe Fat Man

Sondern auch, weil das silbrige und hoch reaktive Schwermetall seit der Entdeckung zum Symbol für die unbändige Kraft der Kernspaltung geworden ist. Und weil es uns belastete Geschichte in Erinnerung ruft: der Abwurf der Plutoniumbombe Fat Man auf Nagasaki; sie tötete am 9. August 1945 39'000 Menschen.

Sechs Jahre später erhielten die beiden amerikanischen Physiker Glenn Seaborg und Ed McMillan den Nobelpreis für Chemie. Geehrt wurden sie für ihre Entdeckung der Transurane, zu denen auch Plutonium gehört. Das sind jene Elemente, die gebildet werden, wenn Uran-Atomkerne Neutronen einfangen und gespalten werden wie in einem Kernreaktor. Daraus entsteht auch das Reaktionsprodukt Plutonium. Ein komplett abgebrannter Uran-Brennstab besteht zu einem Prozent aus diesem Element.

Wissenschaftler hielten Entdeckung zurück

Glenn Seaborg war erst 39 Jahre alt, als er 1951 den Nobelpreis bekam. Zehn Jahre zuvor, als 28 Jahre junger Forschungsleiter an der kalifornischen Berkeley University, hatte er das Plutonium entdeckt, das in der Natur in nur äusserst geringer Menge vorkommt. Die Wissenschaftler hielten die Entdeckung erst zurück – im Wissen, dass sich diese Substanz wie Uran für nukleare Kettenreaktionen eignet. Und dass sie deshalb, in einer damals noch hypothetisch vorstellbaren Atombombe, unausdenkbare Kräfte entwickeln kann.

Das erste künstlich hergestellte Plutonium war kaum sichtbar, so gering war die erste Ausbeute. Doch innert weniger Jahre fanden amerikanische Physiker im Rahmen des geheimen «Manhattan Project» – wiederum unter der Leitung von Seaborg – die Möglichkeit, mehrere Kilogramm herzustellen. Damit wurde der Weg für die Herstellung einer Plutoniumbombe frei. Vergeblich wollten verschiedene angesehene Physiker den Abwurf auf Japan verhindern: mit dem «Franck Report» an den damaligen amerikanischen Präsidenten Harry Truman. Darin schlugen sie vor, die Macht der neuen Waffe durch einen Test auf unbewohntem Gebiet zu belegen; sie hofften auf die abschreckende Wirkung.

Was würde der Nobelpreisträger heute sagen?

Trotz der beängstigenden Energiedichte bei der Kernspaltung von Uran und Plutonium blieb Seaborg bis zu seinem Tod 1999 ein grosser Verfechter der Kernenergie. Den schweren Unfall von Three Mile Island 1979 wertete er als Beleg für die nukleare Sicherheit, weil trotz Kernschmelze nur wenig Radioaktivität entwich. Tschernobyl 1986 geschah seiner Ansicht nach in einem fehlerhaften sowjetischen Reaktor, der in den Staaten so nie gebaut werde.

Was würde der Nobelpreisträger zum katastrophalen Unfall in Fukushima sagen? Zumal Plutonium heute nicht nur als Spaltprodukt von Uran entsteht, sondern selbst als Brennmaterial eingesetzt wird. Deshalb sind Experten besorgt um den stark zerstörten Reaktor 3, in dem die vermutlich freiliegenden Brennstäbe aus MOX-Elementen bestehen. Das ist ein Brennstoff aus Wiederaufbereitungsanlagen, die Uran-235 und Plutonium-239 vom Atommüll trennen und rezyklieren.

Diskussion über ein Verbot ist im Gange

Ein MOX-Brennstab enthält zwei bis fünf Prozent Plutonium-239, Uran-235 ist nur noch wenig vorhanden. Weltweit sind laut dem deutschen Bundesamt für Strahlenschutz insgesamt 1000 Tonnen Plutonium für diesen Zweck erzeugt worden. Auch in der Schweiz sind seit langem in Beznau und Gösgen MOX-Brennstäbe im Einsatz. Die Diskussion über ein Verbot ist bereits im Gange.

Es brauchte offensichtlich die Katastrophe im japanischen Atomkraftwerk Fukushima, um das Risiko von Element 94 wieder in Erinnerung zu rufen. Der Abwurf der Atombombe auf Nagasaki hatte nicht gereicht. Der Abwurf der Plutoniumbombe auf Nagasaki tötete 39'000 Menschen. (Tages-Anzeiger)

(Erstellt: 05.04.2011, 09:50 Uhr)

Die Debatte

Fukushima – ein Weckruf und eine Chance für die Schweiz? Welches ist Ihre Meinung?

Hat das Plutonium entdeckt: Amerikanischer Physiker Glenn Seaborg, 17. April 1997. (Bild: Keystone )

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