Die Einleitung von radioaktiven Abwässern ins Meer wird in nächster Zeit Schlagzeilen in Medien liefern. Behandeltes und stark “verdünntes” Tritium kontaminiertes Wasser aus dem Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi soll ab Sommer 2023 ins Meer eingeleitet werden. Das Schweizer Nuklearforum [1] hat sich Expertenmeinungen angeschaut, ob sich dies wegen des enthaltenen Tritiums sicher umsetzen lässt.
Zum besseren Verständnis etwas Physik vorab
Bei Tritium (chem. Zeichen H3) handelt es sich um ein in der Natur in Spuren vorkommendes Isotop des Wasserstoffs. Im Gegensatz zum „normalen“ Wasserstoff, dessen Atomkern nur ein Proton besitzt, besteht der Tritium-Kern aus einem Proton und zwei Neutronen – Tritium wird deshalb auch als „überschwerer“ Wasserstoff bezeichnet. In der Natur wird Tritium in der oberen Erdatmosphäre ständig durch kosmische Strahlung neu produziert. Etwa 99% davon liegen im Wasser gebunden vor.
Tritium ist radioaktiv. En Tritium-Atom zerfällt durch Aussendung eines Elektrons (Beta-Strahlung) niedriger Energie und mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren. Nur durch Inkorporation könnte Tritium eine radiologische Wirkung erzeugen. Es hat aber einen sehr niedrigen Dosiskoeffizienten (Maß für die Strahlenwirkung). Im menschlichen Körper wird Tritium mit einer Halbwertszeit von 10 Tagen wieder ausgeschieden. Die Gesundheitsgefährdung durch Tritium für Mensch und Tier gilt als gering.
Zur Sachlage
Als Folge des Reaktorunfalls in Fukushima-Daiichi – infolge eines Erdbebens und Tsunamis – im Jahr 2011 sind große Mengen an Wasser angefallen, das in Tanks gelagert wird. Die japanische Regierung hat im April 2021 die Einleitung des behandelten und stark verdünnten Fukushima-Wassers in den Pazifik über die nächsten 30 Jahre beschlossen. Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO) überprüft die sicherheitsrelevanten Aspekte der Meereseinleitung detailliert. Während sich die meisten Radionuklide wie Cäsium und Strontium sehr effizient aus dem einzuleitenden Wasser mit einer Multinuklid-Entfernungsanlage (Advanced Liquid Processing System, ALPS) entfernen lassen, ist dies beim sehr schwachen Betastrahler Tritium im industriellen Maßstab bisher nicht möglich.
Viele Experten halten die Meereseinleitung für unbedenklich und das radiologische Risiko für vernachlässigbar. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) sieht für Tritium in Trinkwasser einen Richtwert von 10.000 Becquerel pro Liter vor. Das Fukushima-Wasser wird vor dem Einleiten auf einen Siebtel dieses Richtwerts verdünnt und wird somit eine Tritium-Konzentration unterhalb von 1500 Becquerel pro Liter aufweisen.
Seitens Fischer, Umweltorganisationen und einigen Anrainerstaaten des Pazifiks gab es jedoch Vorbehalte [2] gegen die Wassereinleitung.
Laut IAEO vernachlässigbare Auswirkungen auf Mensch und Umwelt
Die IAEO hat die Vorbereitungen zur Einleitung mit einer eigenen Taskforce begleitet und nun den ausführlichen Bericht [3] dazu veröffentlicht. «Auf der Grundlage ihrer umfassenden Bewertung ist die IAEO zum Schluss gekommen, dass der Ansatz und die Aktivitäten Japans zur Einleitung von ALPS-aufbereitetem Wasser mit den einschlägigen internationalen Sicherheitsstandards in Einklang stehen», sagte IAEO-Generaldirektor Rafael Mariano Grossi im Vorwort des Berichts. «Darüber hinaus stellt die IAEO fest, dass die kontrollierten, schrittweisen Einleitungen des behandelten Wassers ins Meer […] vernachlässigbare radiologische Auswirkungen auf Mensch und Umwelt haben würden», fügte er hinzu und versprach, dass die IAEO weiterhin präsent sein werde, um zu bestätigen, dass das Meereswasser sicher bleiben werde.
Weitere Expertenmeinungen zur Meereseinleitung
Da es teilweise kontroverse Diskussionen rund um Tritium gibt, hat das Schweizer Nuklearforum [1] die Meinung weiterer Experten angeschaut.
Der ehemalige ETH-Forscher und Chefphysiker der Schweizer Armee, Walter Rüegg, hat in einem Leserbrief der NZZ vom 6. Mai 2021 und gegenüber dem Nuklearforum bekräftigt: «Ich hätte keine Probleme im Fukushima-Wasser zu Baden und davon zu trinken. Größere Mengen an Tritium entstehen [in der Natur] ständig bei der Kollision von kosmischen Strahlen mit Luftatomen. Von diesem Tritium hat es im Pazifik rund 300-mal mehr als in den Tanks von Fukushima. Doch diese Menge ist winzig gegenüber der Menge der anderen natürlichen radioaktiven Isotope (vor allem Kohlenstoff-14, Kalium-40 und Uran) im Meerwasser. So enthält 1 km3 Meerwasser über 3 Tonnen Natururan. Insgesamt beherbergt der Pazifik viele Millionen Mal mehr natürliche Radioaktivität als alles Tritium von Fukushima.»
Professor Jim Smith, ein Umweltwissenschaftler der britischen Universität Portsmouth, schreibt in einem Artikel [4] von Anfang 2023, dass es bereits Erfahrungen zur Meereseinleitung Tritium-haltigen Wassers gebe, beispielsweise von Einleitungen der französischen Wiederaufarbeitungsanlage La Hague: «Deutlich höhere Freisetzungsraten aus Cap de la Hague als in Fukushima geplant, haben keine Anzeichen für signifikante Umweltauswirkungen gezeigt, und die Dosen für Menschen sind gering» so Smith. Bei sachgerechter Einleitung gebe es keine Anreicherung von Tritium in Organismen, wobei man sicherstellen müsse, dass organisch-gebundenes Tritium, das sich anreichern würde, nicht in großen Mengen eingeleitet werde. In einem später erschienenen Artikel [5] sagt Smith, dass das Risiko für die Länder rund um den Pazifischen Ozean wahrscheinlich vernachlässigbar sei. «Ich zögere immer, Null zu sagen, aber es geht gegen Null», sagte Smith, der eine weitere Aufbewahrung des Wassers in Tanks als größeres Risiko bewertet.
Das japanischen Ministry of Economy, Trade and Industry (Meti), Reuters Plus [6] und die IAEO [7], [8] stellen weitere Informationen zur Verfügung. Lesenswert sind auch ein Kommentar [9] von Spektrum.de und die Ausführungen der deutschen Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) aus den Jahren 2022 [10] und 2023 [11].
Quellen
[2] https://plus.reuters.com/japans-challenges-and-initiatives-in-discharging-fukushima-water/p/1
[3] https://www.iaea.org/sites/default/files/iaea_comprehensive_alps_report.pdf
[5] https://www.nature.com/articles/d41586-023-02057-y
[6] https://plus.reuters.com/the-treatment-and-release-of-alps-treated-water/p/1
[9] https://www.spektrum.de/kolumne/radioaktives-abwasser-lasst-ab-von-fukushima/2153721
[10] https://www.grs.de/de/aktuelles/zum-11-jahrestag-des-reaktorunfalls-von-fukushima