Kritische Kerne in Reaktion – Atomexplosion im japanischen Tokaimura

Hamburg, 1999: Dümmer hätte es für die 570 WissenschaftlerInnen wohl nicht kommen können. Da beschwören die ElfenbeinturmbewohnerInnen mit starkem Drang zur Drittmittelforschung und dem Nimbus der unabhängigen und daher unantastbaren Vernunft die unerläßliche Zukunft der Atomenergie, -und da knallt ihnen eine verdammte Urananlage im High-Tech Wunderland Japan um die Ohren. Dumm gelaufen: Der nach Tschernobyl und Harrisburg schwerste Störfall in einer Atomanlage macht jedoch nicht nur deutlich, daß diese Technologie auf den Schrotthaufen der Geschichte gehört. Es ist schier unvorstellbar, welche Schlampereien in einer mit waffenfähigen Uran hantierenden Atomanlage möglich sind und das Aufsichts- und Genehmigungsbehörden davon erst etwas mitbekommen, wenn es zu spät.

Es war gegen 10. 35 Uhr am 30. September, als in der Urankonversionsanlage der JCO in Tokai die Arbeiter damit begonnen, 16 Kilogramm des auf rund 19 Prozent angereicherten Uran in einen Tank einzufüllen. Dies geschieht nicht, wie es in den Handbüchern gefordert wird, mit Hilfe einer Pumpvorrichtung, die zusätzlich die Konzentration des spaltbaren Uran 235 überprüft. Statt dessen schleppen die Arbeiter des Unternehmens das Zeug in Eimern an und beginnen es per Hand in den mit Salpetersäure gefüllten Tank zu schütten. Schon diese Vorgehensweise ist atemberaubend. Doch der nächste Fehler folgt sofort: Offenbar übersehen die Arbeiter, daß sie nicht mit der Herstellung von Brennstoff für herkömmliche Leichtwasserbrennelemente befaßt sind. Diese Brennelemente, die in herkömmlichen Atomreaktoren zum Einsatz kommen, werden nur zwischen drei und fünf Prozent mit dem spaltbaren Uran 235 angereichert. Doch in den Tanks sollte zu diesem Zeitpunkt hochangereichertes Urandioxid für den Einsatz in einem Schnellen Brüter hergestellt werden. Nach Auffassung des WISE Paris, einem unabhängigen Gutachterinstitut, könnte die Menge von 16 Kilogramm Uran normalerweise für die Herstellung herkömmlichen Brennstoffes benutzt werden. Doch bei hochangereicherten Uran ist diese Menge um ein vielfaches zu hoch, lediglich rund 2,4 Kilogramm angereichertes Uran hätten in den Tank gedurft. Die Herstellung dieser besonderen Charge hatte erst am 22. September begonnen. Erstmals seit drei Jahren wurde derartiges Material in der Anlage hergestellt.

Die Folge dieses gravierenden Fehlers: Aufgrund der viel zu hohen Menge an spaltbarem Material kommt es zu einer unkontrollierten Kettenreaktion. Unterstützt durch das Kühlwasser in den Tanks „zündet“ das Uran und baut in Sekundenschnelle eine enorm hohe radioaktive Gamma- und Neutronenstrahlung auf.

Mindestens drei Arbeiter werden von dieser Strahlung getroffen. Laut WISE Paris bekommt ein 35jähriger Arbeiter eine Dosis von 17 Sievert ab, ein 39jähriger wird mit 10 Sievert und ein 54jähriger mit 3 Sievert verstrahlt. Werte, die bei den Atombombenabwürfen über Hiroshima und Nagasaki gemessen wurden. Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) gibt an, daß gesundheitliche Auswirkungen schon bei Strahlenwerten ab 500 mSv zu erwarten sind. Bei Werten von 1,5 bis 2 Sievert tritt der Tod aufgrund von Knochenmarksschädigungen nach 30 bis 60 Tagen ein. Dosen über 15 Sievert wirken unmittelbar und führen nach nur einem bis zu fünf Tagen zum Tod. Laut Bundesumweltministerium wird bei einer Strahlenbelastung von 0,2 mSv/h Katastrophenvoralarm gegeben und ab 2,0 mSv/h Katastrophenalarm ausgelöst.

Um die Kettenreaktion zu stoppen, versuchen die Arbeiter, das Wasser aus den Tanks zu bekommen, da dieses als Moderator und damit als Unterstützung der Kettenreaktion dient. Der erste Versuch scheitert jedoch. Im zweiten Anlauf zerstören die Arbeiter schließlich die Wasserleitungen und schaffen es so, die Zufuhr zu stoppen. Borsäure wird eingefüllt. Bor absorbiert die Neutronen und hilft so, die Kettenreaktion zu unterbinden. Wegen der hohen Strahlung können die Arbeiter lediglich für drei Minuten in die Anlage. Dennoch bekommen sie Strahlenwerte zwischen 20 und 103 mSv ab. Der Normalwert für Angestellte in Atomanlagen liegt in Japan bei einer Dosis von 50 mSv pro Jahr. Im Katastrophenfall kann der Wert 100 mSv betragen. Insgesamt 18 Arbeiter sind an diesen Maßnahmen beteiligt. Insgesamt werden mindestens 55 Arbeiter, Feuerwehrleute und Sanitäter einer erhöhten Strahlenbelastung ausgesetzt.

Das BfS gibt später an, daß bei den ersten Messungen eine Stunde nach Unfallbeginn eine Gammadosis von 0,84 Millisievert pro Stunde am Zaun der Anlage ermittelt wurden. Der Normalwert liegt bei 0,1 Mikrosievert je Stunde.

Über die Neutronenstrahlung können stundenlang keine Angaben gemacht werden. In der betroffenen Halle gibt es dafür keine Messeinrichtung. Es dauert fast acht Stunden, bis eine entsprechende Messeinrichtung vor Ort ist. Laut BfS wird zu diesem Zeitpunkt am Zaun der Anlage eine Neutronenstrahlung von 4,5 mSv/h gemessen. Die Gammaleistung war zu diesem Zeitpunkt auf 0,5 mSv/h abgesunken. Aus diesen Werten schlußfolgert das BfS, daß bei Unfallbeginn die Werte doppelt so hoch gewesen sein müssen: die Neutronenstrahlung also bei 9 mSv/h und die Gammastrahlung bei 1,0 mSv/h. Wohlgemerkt: dies sind die Stundenwerte. Bei dieser Strahlung entspricht der Aufenthalt von nur einer Stunde etwa dem, was ein Mensch normalerweise innerhalb von vier Jahren aufgrund der natürlichen Strahlenexposition aufnimmt, so das BfS.

Um 7 Uhr morgens Ortszeit, am 1. Oktober, erklären die Verantwortlichen, daß die Kettenreaktion gestoppt wurde, – 20 Stunden nach Unfallbeginn.

Interne Ursachen

Soweit es derzeit erkennbar ist, sind mehrere Umstände für diese Katastrophe verantwortlich. Zum einen berichten die Arbeiter über einen enormen Arbeitsstreß, der seitens des Management von JCO erzeugt wird. Neben der scheinbar mangelhaften Ausbildung der Arbeiter, hat die Unternehmensleitung ausdrücklich die Umgehung von Sicherheitsmaßnahmen gebilligt. Dazu gehört beispielsweise das Einfüllen von Uran per Hand und Eimer in die Tanks. Eine Überwachung der Neutronenstrahlung in diesem Teil der Anlage war nicht installiert.

Überwachungskameras, die eine externe Kontrolle der Vorgänge ermöglichen sollen, waren schlicht abgeschaltet. Kritikalitätsstörfälle scheinen bei der Genehmigung der Anlage keine Rolle gespielt zu haben. Außerdem wurde kurze Zeit nach Unfallbeginn von der Firmenleitung eingeräumt, daß technische Veränderungen in der Anlage an der Genehmigungsbehörde vorbei durchgeführt worden sind. Vor diesem Hintergrund mag man kaum noch den Kopf schütteln, wenn am 12. Oktober den Zeitungen zu entnehmen ist, daß Lüftungsklappen seit Unfallbeginn offenstanden und die Ventilatoren munter radioaktive Strahlung aus dem Inneren der Anlage in die Umgebung pusteten.

Nach Angaben des Pariser Institut für Nuklearsicherheit hat es seit 1945 insgesamt 59 „ernsthafte“ Kritikalitätsunfälle in Nuklearanlagen gegeben, 33 davon in den USA und 19 in der ehemaligen Sowjetunion.

Auswirkungen des Unfalls

Erst nach zwei Stunden, also gegen 12.30 Uhr Ortszeit verhängt die Polizei Schutzmaßnahmen für die Bevölkerung in der Umgebung der Anlage. Im Umkreis von 200 Metern wird der gesamte Verkehr unterbunden. Erst gegen 15 Uhr entscheiden die örtlichen Verantwortlichen, die Bevölkerung im Umkreis von 350 Metern zu evakuieren. 150 Menschen aus 50 Haushalten sind von dieser Maßnahme betroffen. Sie werden per Bus in eine nur eineinhalb Kilometer entfernte Unterkunft gebracht. Während die Strahlendosis am Zaun der Anlage zwischen 4 und 4,5 mSv/h liegt, werden gegen 22.30 Uhr die AnwohnerInnen in einem Umkreis von 10 Kilometern aufgefordert, Fenster und Türen geschlossen zu halten und sich nicht im Freien aufzuhalten. Insgesamt 310.000 Menschen sind betroffen. Inzwischen räumt die Regierung ein, daß sie den Störfall unterschätzt habe und nicht ausreichend vorbereitet gewesen sei. Die Regierung bittet das US-Militär um Unterstützung. Um zu verhindern, daß die BewohnerInnen kontaminiertes Trinkwasser benutzen, wird die Versorgung mit Wasser umgestellt. Die Behörden bereiten die Ausgabe von Jod-Tabletten vor. In den frühen Morgenstunden, kurz vor sechs Uhr werden auf dem JCO-Gelände Werte in Höhe von 18 mSv/h Neutronen und 20 mSv/h Gammastrahlung gemessen. Damit liegen die Werte um das rund Fünffache über den Werten, die 12 Stunden zuvor gemessen wurden.

Am 1. Oktober bleiben alle 224 Schulen innerhalb des 10 km-Radius geschlossen, die Kinder bleiben zu Hause. Alle Straßen innerhalb eines Umkreises von 1 Kilometer werden geschlossen, nur noch Rettungsfahrzeuge dürfen verkehren. Die Japanische Eisenbahn stellt den Verkehr auf einigen Strecken ein, Linienbusse verkehren innerhalb der 10 km-Zone nicht. Die Bauern in der Umgebung werden aufgefordert, vorerst nicht weiter die Feldfrüchte zu ernten und weitere Mitteilungen abzuwarten. Alle Postämter bleiben geschlossen. In den Fabriken von Hitachi wird nicht gearbeitet. 8.700 Arbeiter und Angestellte bleiben zu hause. Die Marine warnt alle Schiffe, die die Bucht von Tokai anlaufen, über den Unfall. Den Fischern wird untersagt, vor der Küste ihre Netze auszuwerfen. Das Außenministerium bittet die USA und Rußland, Expertenteams zur Unterstützung zu schicken.

Im Laufe des Tages, die Kettenreaktion war am frühen Morgen gestoppt worden, beginnen die Behörden, nach und nach die Einschränkungen aufzuheben.

Greenpeace hat in den folgenden Tagen eigene Messungen in der Nähe der Anlage durchgeführt. Die Umweltschutzorganisation geht davon aus, daß mehr Menschen von dem Unfall betroffen sind, als die Regierung bislang einräumt. Bis zur Evakuierung müssen nach den Messungen von Greenpeace die AnwohnerInnen der Anlage etwa eine Dosis von fünf mSv/h an Neutronenstrahlung abbekommen haben. Wolfgang Köhnlein, atomkritischer Wissenschaftler und seit knapp einem Jahr Mitglied der Strahlenschutzkommission der Bundesregierung: „Fünf Millisievert ist eine erheblich Dosis. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen besonders die biologische Wirkung der Neutronenstrahlung bisher unterschätzt wurde und die tatsächlich wirksame Neutronendosis in Tokaimura zweifellos noch höher lag. Es ist daher zu befürchten, daß der Unfall bei den Menschen Langzeitschäden zur Folge hat.“

JCO wird dichtgemacht

In den folgenden Tagen gerät die Betreiberfirma JCO immer mehr in die Schußlinie. JCO (ein Eigenname, der etwa soviel bedeutet wie Japan Atomic Fuel Conversion Company) ist eine hundertprozentige Tochter der Sumitomo Metalich Mining Company, einer der großen Wirtschaftsgiganten Japans. Diese haben inzwischen erklärt, diesen Geschäftszweig endgültig aufzugeben. Für einige Atomanlagen in Japan dürfte das erhebliche Probleme zur Folge haben. Neben der Mitsubishi Nuclear Fuel Company ist JCO die einzige Fabrik zur Urankonversion und hat sich seit Anfang der 80er Jahre auf die Herstellung von Brennstoff für Leichtwasserreaktoren und Schnelle-Brüter spezialisiert. 715 Tonnen herkömmlichen Uranbrennstoff und drei Tonnen hochangereichertes Uran können bei JCO jährlich hergestellt werden. Der Unfall geschah bei der Herstellung von hochangereicherten Brennstoff für den Versuchs-Brüter Joyo. 154 Mitarbeiter sind bei JCO beschäftigt.

Am 6. Oktober durchsuchen 200 Polizisten die Geschäftsräume der JCO. Als ein erstes Ermittlungsergebnis teilt das Ministerium für Wissenschaft und Technik mit, daß JCO die amtlichen Sicherheitsvorschriften eigenmächtig geändert habe. Demnach sollen JCO-Manager zugegeben haben, daß den Arbeitern ausdrücklich erlaubt worden ist, die Uranlösung für neue Brennelemente in Eimern abzumessen. Dem Unternehmen wird die Lizenz zum Betrieb der Anlage in Tokai entzogen. Die japanische Regierung, die trotz des Unfalls immer wieder betont, weiter am Ausbau der Atomenergienutzung festhalten zu wollen, ordnet die Überprüfung sämtlicher Atomanlagen inklusive der 51 Atomkraftwerke an. Bis zum Jahr 2010 plant die Regierung 20 neue Reaktoren zu errichten.

Was folgt?

Der schwere Unfall in Japan macht abermals deutlich, welch enormes Risikopotential in der Atomtechnologie steckt. Dabei kann die hiesige Atomwirtschaft nicht wie seinerzeit in Tschernobyl auf marode Reaktortechnik verweisen, die mit westlichen Sicherheitsstandards so gar nicht vergleichbar sei. Das in dem High-Tech-Land Japan derartige Produktionsbedingungen möglich sind, spricht nicht gegen Japan, sondern dafür, daß derartige Unfälle überall auf der Welt stattfinden können, – in Frankreich, in Deutschland, der Schweiz …

In Deutschland betreibt die zum Siemenskonzern gehörende Advanced Nuklear Fuels (ANF) in Lingen die Brennelementeherstellung. Allerdings nur für herkömmliche Reaktoren, also mit einer Anreicherung von bis zu fünf Prozent Uran 235. Gleich um die Ecke liegt die Konversionsanlage der Urenco in Gronau. Hier wird aus dem gasförmigen Uranhexafluorid die Anreicherung in Zentrifugen betrieben. Grundsätzlich ist diese Anlage in der Lage, jede gewünschte Anreicherung, also bis hin zur Atombombentauglichkeit, herzustellen. Risiken bestehen dabei nicht nur mit Blick auf Kritikalitätsstörfälle. Das Uranhexafluorid reagiert extrem stark auf Wasser. Entweicht das Urangas aus einem undichten Behälter könnte schon der Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit zu schweren Explosionen und zu großräumigen Vergiftungen in der Umgebung der Anlage führen.

Der Unfall von Tokai ist von der Internationalen Atomenergiebehörde inzwischen in die Stufe fünf der bis zu Stufe sieben reichenden Skala eingeordnet worden. Damit wird er mit dem Unfall von Harrisburg auf eine Stufe gestellt. Anders jedoch als vor 20 Jahren regiert in Berlin inzwischen ein Regierung, die den Atomausstieg auf ihre Fahnen geschrieben hat. Was braucht diese Regierung eigentlich noch, um endlich das zu tun, wofür sie gewählt wurde: Abschalten! Sofort!

DSe

aus: ak – analyse & kritik – zeitung für linke Debatte und Praxis / Nr. 431 / 21.10.1999