14. Januar 2019
Der zweite Teil der Übersetzung des Kapitel 1 eines Papiers [d] der Bellona Foundation [b] aus dem Jahre 1995. Zu dem Ausdruck Ostural-Spur sei auch der Artikel über Schores Medwedew in der Rubrik Persönlichkeiten empfohlen, den ich im Dezember 2018 veröffentlicht habe. Dieser war der erste, der über den Kyschtym-Unfall berichtete [f]. Auch in diesem Teil wurden die im Dokument enthaltenen Bilddateien, Photos und Karten, nicht archiviert und fehlen aus diesem Grund.
Die in dem Papier angegebenen Quantitäten sind mangels täglichem Umgang mit Radioaktivität für mich nicht ganz einfach einzuschätzen. Klar dürfte sein, dass ein etwa einstündiger, ungeschützter Aufenthalt eines zuvor gesunden Menschen auf dem Gebiet des Karatschai-Sees auch heute noch tödlich ist. Die Wahrscheinlichkeit von 100 % für eine tödliche Vergiftung innerhalb einer Stunde findet man sonst nur selten auf dem Planeten Erde. Das übersteigt nahezu alle im Alltag in Mitteleuropa bestehenden Vergiftungsrisiken um Grössenordnungen.
Übersichtskarte Osjorsk und Majak. Lage der Kerntechnischen Anlage:
55.695132 N, 60.803613 O. Google Maps [e].
Inhalt
| Teil 1 | Teil 2 |
|---|---|
| 1.1. Geographie und Geschichte | 1.3. Freisetzung von Radioaktivität bei Operationen und Unfällen |
| 1.2. Das Chemiekombinat Majak | 1.3.1. Abfallentsorgung, 1949 bis 1956 |
| 1.2.1. Reaktortypen | 1.3.2. Der Unfall von 1957 in Kyshtym |
| 1.2.2. Wiederaufbereitungsanlagen | 1.3.3. Verdampfung des Karatschai-See, 1967 |
| 1.2.3. Andere Einrichtungen | 1.3.4. Sonstige Verunreinigungen und Unfälle |
| Endnoten | 1.4. Radioaktive Abfälle |
| 1.4.1. Flüssige radioaktive Abfälle | |
| 1.4.2. Feste radioaktive Abfälle | |
| Endnoten |
1.3. Freisetzung von Radioaktivität bei Operationen und Unfällen
Im Zeitraum 1949 bis 1956 wurden kontrollierte Mengen flüssiger radioaktiver Abfälle aus dem Chemiekombinat Majak in den Fluss Tetscha eingeleitet. Der weitere Betrieb der Wiederaufbereitungsanlage führt zu weiteren routinemässigen Einleitungen in die Umwelt. Bei zwei schweren Unfällen in der Anlage wurden grosse Mengen an Radioaktivität freigesetzt. Es gab auch eine Reihe weiterer Unfälle unterschiedlicher Schwere in den Einrichtungen. Ein Gebiet von insgesamt 26'700 km2 (ca. 2/3 der Fläche der Schweiz - Anm.) wurde mit einer Gesamtaktivität von 185 PBq (5 MCi) kontaminiert. Eine geschätzte Radioaktivität von 5 500 PBq (150 MCi) wurde an die Umwelt abgegeben, von denen 4'400 PBq (120 MCi) in den Karatschai-See flossen [22].
1.3.1. Abfallentsorgung, 1949 bis 1956
Nach der Entwicklung vereinfachter Techniken für den Umgang mit flüssigen radioaktiven Abfällen aus Wiederaufbereitungsanlagen und dem Konzept der Verdünnung als hauptsächliche Methode für die Entsorgung solcher Abfälle wurden grosse Mengen an mittel- und hochaktiven flüssigen radioaktiven Abfällen etwa 6 km von der Quelle entfernt in den Fluss Tetscha eingeleitet [23]. Über 95 % der Abfälle wurden im Zeitraum zwischen März 1950 und November 1951 infolge unzureichender Reinigungstechniken in den Fluss eingeleitet. Nach November 1951 wurden stattdessen hochaktive Abfälle im Karatschai-See deponiert und diese Praxis bis 1953 fortgesetzt, bis ein Zwischenlager gebaut wurde. Allerdings werden weiterhin schwach- und mittelradioaktive Abfälle in den See eingeleitet [25].
Etwa 76 Millionen m3 flüssiger radioaktiver Abfälle mit einer Gesamtaktivität von 100 PBq (2,75 MCi) wurden in die Tetscha eingeleitet [26]. Die Abfälle sind hauptsächlich eine Mischung aus Strontium (Sr), Cäsium (Cs), Niob (Nb) und Ruthenium (Ru). Etwa 25% der Aktivität besteht aus 90Sr und 137Cs [27].
Etwa 124'000 Menschen waren durch diese Entladungen einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt. Die Bevölkerung entlang der Flussufer der Tetscha spürte die grössten Auswirkungen. Hier waren die Strahlungswerte so hoch, dass 28'000 Einwohner medizinisch signifikante Dosen erhielten. Ab 1953 konnte der Fluss nicht mehr als Trinkwasserquelle genutzt werden, und in den Jahren bis 1960 wurden 7'500 Einwohner aus ihren Dörfern am Flussufer evakuiert. Auf beiden Seiten der Tetscha wurden Stacheldrahtzäune errichtet, und es war verboten, Wasser zu holen oder zu fischen. Doch die Anwohner waren nie darüber informiert, dass der Fluss durch Strahlung verunreinigt war: In der Folge neigten sie dazu, die Verbote zu ignorieren [30].
Einige Dörfer entlang des Flusses wurden evakuiert, während die Bewohner einiger anderer blieben. Die evakuierten Bewohner hatten effektive Strahlendosen im Bereich von 0,35 Sv bis 17 Sv erhalten, wobei die grössten Dosen von den 1'200 Einwohnern des Dorfes Metlino erhalten wurden. Der Grossteil der Dosis wurde in den ersten Jahren eingenommen.
Von den übrigen Gruppen in dem Gebiet, die nicht evakuiert worden waren, waren es die Bewohner von Musljumowo, die am stärksten gefährdet waren. Musljumowo liegt 30 km flussabwärts des Chemiekombinats Majak und hatte 1949 eine Bevölkerung von 4'000 Einwohnern. Bis 1990 sank die Zahl der Einwohner auf 2'500. Die effektive Dosis, die die Dorfbewohner von Musljumowo erhalten, beträgt etwa 2,8 Sv, und die effektive Dosis, die Kinder erhalten, beträgt 0,05 bis 0,1 Sv/y. Die Einwohner von Musljumowo sind hauptsächlich Tataren, und in den Jahren seit 1950 wurden sie einer obligatorischen Blut- und Knochenmarkuntersuchung unterzogen. Die Ergebnisse und Erkenntnisse aus diesen Tests wurden jedoch bis 1992 geheim gehalten. 1993 verabschiedete die Verwaltung des Kreises Tscheljabinsk eine Resolution zur Evakuierung von Musljumowo und zum Bau eines neuen Dorfes für die Bewohner, die weiter von der Tetscha entfernt sind; aufgrund wirtschaftlicher Probleme kam die Resolution jedoch nie zustande [34].
Um den Transport radioaktiver Stoffe weiter nördlich im Flusssystem zu begrenzen, wurden entlang der Tetscha mehrere Dämme gebaut. Diese Dämme bildeten eine Kaskade von Stauseen, deren Ziel es war, die Geschwindigkeit des Wassers auf eine langsame, ruhige Strömung zu reduzieren, so dass radioaktive Partikel auf den Sedimenten abgeschieden und nicht weiter stromabwärts in das Flusssystem transportiert wurden. Einer der Dämme wurde in der Mitte von Musljumowo gebaut, das sich auf beiden Seiten des Flusses erstreckt. Der Damm wurde 1968 eröffnet, und auf beiden Seiten des Flusses wurden Flächen, die zuvor unter dem Wasserspiegel lagen, landwirtschaftlich genutzt. Über dem ehemaligen Damm gibt es deutlich höhere Kontaminationswerte als in den darunter liegenden Bereichen [35]. Sedimentproben, die von den Flussufern oberhalb des Damms entnommen wurden, zeigen Aktivitäten von 400'000 Bq von 137Cs pro Kilogramm Boden und 120'000 Bq von 90Sr pro Kilogramm Gras. Dennoch weiden in diesem Gebiet weiterhin Nutztiere.
Die Kontaminationsmessungen für den oberen Teil des Flusses betragen nun 740 GBq/km2 (20 Ci/km2) 90Sr und 5'920 GBq/km2 (160 Ci/km2) 137Cs.
1.3.2. Der Unfall von 1957 in Kyschtym
Anfang der 1950er Jahre wurde die Deponierung hochradioaktiver Abfälle in die Tetscha eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wurden eine Reihe von unterirdischen Stahlspeichertanks mit Kühlsystemen gebaut, um diese Abfälle zu lagern. 1953 wurde die Anlage in Betrieb genommen. Jeder Tank hat ein Volumen von 300 m3 und befindet sich in einem unterirdischen Bunker mit 1,5 m dicken Betonwänden. Jeder Bunker kann bis zu 20 Lagertanks aufnehmen, die in einer Tiefe von 8,2 m unter der Bodenoberfläche in den Bunker eingebaut werden. Ein Grossteil der in diesen Tanks gelagerten flüssigen Abfälle enthält Salpetersäure aus der Wiederaufbereitung.
Durch den Ausfall einer Kühlleitung in einem der Tanks begannen die Kühlflüssigkeiten zu verdunsten. Dies führte zu einer Überhitzung des Tanks (350 ºC) und der daraus resultierenden Explosion am 29. September 1957 um 16:20 Uhr Ortszeit. Die Explosionskraft entsprach 75 Tonnen TNT, so dass der 2,5 m dicke Betondeckel 25 bis 30 m weggeschleudert wurde [38]. Die Gesamtfreisetzung der Radioaktivität betrug 740 PBq (20 MCi), etwa 90% der Radionuklide (666 PBq) wurden über einen kleinen Bereich in der Nähe des Tanks verteilt. Etwa 74 PBq (2 MCi) der Gesamtaktivität stiegen bis zu einer Höhe von einem Kilometer auf und weggeführt, was zu einer radioaktiven Kontamination bestimmter Teile der Regionen Tscheljabinsk, Swerdlowsk und Tjumen führte [39].
Das wichtigste der langlebigen Isotope, die in dem anschliessenden radioaktiven Niederschlag des Unfalls von Kyschtym vorhanden sind, war 90Sr. Dieses Radionuklid trug etwa 5,4 % zum Niederschlag bei, was 4 PBq (108'000 Ci) entspricht. (Zum Vergleich: Die Einleitung von 90Sr nach dem Tschernobyl-Unfall betrug 8 PBq (216'000 Ci.)). Es waren nur sehr wenige 137Cs im Tank - nur etwa 0,036 %. Dies mag daran gelegen haben, dass ein Grossteil der Abfälle in den Karatschai-See gepumpt wurde, um Platz für mehr flüssige Abfälle in den Lagertanks zu schaffen. Die meisten der bei dem Unfall freigesetzten Radionuklide wurden leicht an die Sedimente adsorbiert und lagen auf dem Boden des Tanks. Diese Tendenz zur Adsorption galt jedoch nicht für 137Cs, die in flüssiger Form blieben [40]. Einen Überblick über die Zusammensetzung der verschiedenen Isotope, die in den aus dem Tank ausgeworfenen Abfällen vorhanden waren, gibt Tabelle 3.
Tabelle 3. Zusammensetzung radioaktiver Isotope in ausgeworfenen Abfällen aus dem Unfall von Kyschtym [41].
| Isotop | Beitrag zur totalen Aktivität der Flüssigkeit (%) | Halbwertszeit |
|---|---|---|
| 89Sr | Spuren | 51 d |
| 90Sr + 90Y | 5,4 | 28,6 y |
| 95Zr + 95Nb | 24,9 | 65 d |
| 106Ru + 106Rh | 3,7 | 1 y |
| 137Cs | 0,036 | 30 y |
| 144Ce + 144Pr | 66 | 284 d |
| 147Pm | Spuren | 2.6 y |
| 155Eu | Spuren | 5 y |
| 239, 240Pu | Spuren |
Ein Gebiet nördlich von Majak mit 270'000 Einwohnern und einem Gebiet von 23'000 km2 mit einer Länge von 300 km und einer Breite von 3 bis 50 km wurde durch eine 90Sr-Konzentration von mehr als 3,7 GBq/km2 (0,1 Ci/km2) kontaminiert. Ein Bezirk mit 10'000 Einwohnern und einer Fläche von 1'000 km2 wurde durch eine 90Sr-Aktivität von mehr als 74 GBq/km2 (2 Ci/km2) verseucht. Diese Konzentrationsstufe wurde auch als Kriterium für die Sicherheit der Bewohner gewählt [43]. Die kontaminierte Region ist 105 km lang und 8-9 km breit und wird auch als radioaktive Spur des Osturals bezeichnet [44] (Siehe Karte 3 unten).
Nach dem Unfall in Kyschtym waren die Krankenhäuser und Kliniken des Kreises Tscheljabinsk mit Tausenden von Menschen, deren Zustand in den ersten 1-2 Jahren nach der Explosion überwacht wurde, voll ausgelastet. In den Jahren nach dem Unfall starben mindestens 200 Menschen an den Folgen der Strahlenkrankheit [46]. Die landwirtschaftliche Produktion in diesem Gebiet war ebenfalls betroffen. Im Jahr 1958 wurden in den Kreisen Tscheljabinsk und Swerdlowsk 106'000 ha (100 Hektar = 1 Quadratkilometer) landwirtschaftliche Nutzfläche brachgelegt [47]. Bis 1961 waren alle landwirtschaftlichen Flächen in Swerdlowsk wieder in den Anbau zurückgeführt worden, während im Kreis Tscheljabinsk eine Fläche von 40'000 ha bis 1978 nicht mehr bewirtschaftet werden konnte. Es gibt jedoch noch einige Restflächen von insgesamt 180 km2, in denen die Ackerflächen aufgrund dieses Unfalls noch nicht genutzt werden können [48].
Karte 3: Die radioaktive Ostural-Spur. Die Kontamination mit 90Sr wird in Ci/km2 angegeben.
Anmerkung: Die Originaldatei ist nicht enthalte. Die folgende Graphik, die aus dem Artikel über Schores Medwedew [f] bekannt ist, dürfte ähnliches zeigen.
Die Ostural-Spur. Das durch den Unfall bei Kyschtym radioaktiv kontaminierte Gebiet. Die Spur reicht fast bis in die rund 350 km entfernte Stadt Tjumen.
Im Herbst und Winter 1957-1958 wurden die Nahrungsmittelvorräte in der Region Majak verseucht. Unterschiedliche Radioaktivitätswerte von 6,3 GBq/kg bis 2'600 GBq/kg (0,17-70 Ci/kg) wurden in landwirtschaftlichen Erzeugnissen bis zu 20 km vom Unfallort entfernt nachgewiesen[49].
In Gebieten, in denen die Aktivität von 90Sr mehr als 74 GBq/km2 (2 Ci/km2) betrug, war die grösste Quelle der Strahlungsaufnahme für die Bewohner in Form von verunreinigten Milchprodukten. Dies galt vor allem für die eher landwirtschaftlichen Gebiete, und vor allem Kinder waren am stärksten gefährdet. In den Jahren 1966-1967 wurden die durchschnittlichen Strahlendosen, die von den kritischen Gruppen als Folge der 90Sr-Aufnahme aufgenommen wurden, bei 16,3 mSv/Jahr für Kinder (Alter 7 bis 9 Jahre) gemessen. Das Dorf Scherbakowo war mit einer Jahresdosis von 26,3 mSv/Jahr das am stärksten von dem Unfall betroffene Dorf. Die durchschnittliche Dosis betrug etwa 3 mSv/Jahr für Erwachsene und 10 mSv/Jahr für Kinder [50].
Nach dem Unfall in Kyschtym wurden insgesamt 10 200 Menschen aus ihren Häusern evakuiert. Die Bewohner der am stärksten gefährdeten Gebiete wurden 7-10 Tage nach der Explosion evakuiert, während die letzte Gruppe von Bewohnern erst zwei Jahre später verlegt wurde. Einige der am stärksten kontaminierten Bereiche wurden erst nach Ablauf von 10 Tagen evakuiert, was dazu führte, dass die Bewohner in diesem Zeitraum Dosen von ca. 0,52 Sv erhielten.
Im Allgemeinen wurden Menschen aus den Gebieten evakuiert, in denen die Konzentration von 90Sr von 18'000 GBq/km2 (500 Ci/km2) bis 122 GBq/km2 (3,3 Ci/km2) lag. Evakuierte Dörfer wurden dann bis auf den Boden niedergebrannt und die oberste Bodenschicht abgetragen. Die Bewohner dieser Gebiete erhielten eine kollektive effektive Dosis von 1 300 manSv. In einigen der bevölkerungsreichsten Bezirke (10'700 Einwohner) lag die Konzentration von 90Sr zwischen 37-148 GBq/km2 (1- 4 Ci/km2). Diese Bewohner wurden einer Kollektivdosis von 4'500 manSv ausgesetzt. Bis 1990 machte 90Sr 99,3% der verbleibenden Kontamination durch den Unfall von 1957 aus. [51] Der Unfall in Kyschtym wird auf der INES-Skala [52] (International Nuclear Event Scale) mit 6 von maximal 7 Schweregraden bewertet [53].
1.3.3. Verdampfung des Karatschai-See, 1967
Als sich herausstellte, dass die Einleitung flüssiger radioaktiver Abfälle in den Fluss zu einer erhöhten Kontamination des gesamten Flusssystems führte, begann MCC damit, seine flüssigen Abfälle stattdessen in das geschlossene Wassersystem des Karatschai-Sees zu entsorgen. Die Jahre 1962-1966 waren jedoch Jahre mit relativ geringen Niederschlägen und der entsprechende Zufluss in den See war sehr gering. Im Frühjahr 1967 verdunstete ein Teil des Karatschai-Sees und 5 ha Land, das früher unter Wasser gelegen war, wurden freigelegt. Ungewöhnlich starke Winde fegten radioaktive Partikel aus den Seesedimenten und verteilten sie auf einer Fläche von 1'800 km2. Die transportierten Radionuklide waren hauptsächlich 137Cs und 90Sr, mit einer geschätzten Gesamtaktivität von 22 TBq (600 Ci). In einem bestimmten Gebiet, in dem die Aktivität der 90Sr und 137Cs 3,7 GBq/km2 (0,1 Ci/km2) bzw. 0,3 Ci/km2 betrug, lebten 40'000 Einwohner [55]. Viele der gleichen Bereiche, die bei dem Unfall von 1957 in Kyschtym betroffen waren, wurden zehn Jahre später wieder betroffen [56].
Die Bewohner der am stärksten durch die vom Karatschai-See ausgehende Radioaktivität kontaminierten Gebiete erhielten eine effektive Dosis von 130 mSv, während die Bewohner der weniger betroffenen Gebiete jeweils eine Dosis von 70 mSv erhielten [57].
Insgesamt belasteten die drei oben beschriebenen Unfälle zusammen mit Einleitungen aus dem Routinebetrieb eine Gesamtfläche von ca. 26'000 km2 mit einer Gesamtradioaktivität von 185 PBq (5 MCi). Ungefähr 500'000 Menschen wurden einer erhöhten Strahlung ausgesetzt, von denen 180'000 evakuiert wurden. Die Gesamtstrahlungsbelastung durch die drei Unfälle wird auf 12'000 manSv geschätzt [60].
1.3.4. Sonstige Verunreinigungen und Unfälle
Die Stadt Osjorny
Der Bau einer Anreicherungsanlage für Naturthorium (Werk 5) begann 1949 in der Nähe der Stadt Osjorny. Die Stadt hat 1 370 Einwohner, darunter 500 Kinder. Die Anreicherung von Thorium (Th) wurde 1964 eingestellt.
Im Jahr 1968 stellte sich heraus, dass die Anreicherungsanlage radioaktive Sand- und Tonabfälle ohne jegliche Schutzschilde oder Abdeckungen direkt in die Umgebung von Osjorny deponiert hatte. Darüber hinaus waren einige kontaminierte Geräte in der Nähe der Anlage vergraben worden. Gegenwärtig gibt es in und um Osjorny 70 durch Strahlung kontaminierte Stellen. Darüber hinaus gibt es durch die Verwendung von thoriumbelastetem Sand als Baustoff auch 36 Häuser, in denen die Strahlungswerte zwischen 50-500 *R/Stunde liegen. Auch in der Luft wurden hohe Radon- (Rn) und Thoronwerte (Thoron = 220Rn) nachgewiesen [61].
Sonstige Unfälle
Der schwerste Unfall bei der Wiederaufbereitung von Plutonium war zwar der Unfall von 1957 in Kyschtym, aber es gab auch andere Probleme im Zusammenhang mit den Aufbereitungsanlagen in Majak. Am 21. April 1957, etwa sechs Monate vor dem Unfall von Kyschtym, fand eine selbsttragende Kettenreaktion in einer hochangereicherten Uran-Nitrat-Lösung statt. Sechs Menschen wurden verletzt, aber keine Bereiche außerhalb des unmittelbaren Geländes wurden verseucht. Der Vorfall wurde mit 4 auf der INES-Skala bewertet [62].
Am 2. Oktober 1958 kam es in der Wiederaufarbeitungsanlage zu einer weiteren selbsttragenden Kettenreaktion, diesmal während experimenteller Arbeiten zur Bestimmung der kritischen Parameter für die Auflösung von hochkonzentrierten Urannitraten. Der Unfall wurde auf die Unfähigkeit des Personals zurückgeführt und führte zu einer Strahlenbelastung des Teams. Der Unfall mit der Note 4 auf der INES-Skala [63].
Zehn Jahre später kam es im Wiederaufbereitungsbereich für metallisches Plutonium zu einer selbsttragenden Kettenreaktion. Der Unfall wurde durch Verstöße gegen die Vorschriften und Anforderungen des Strahlenschutzes verursacht und führte zur Verletzung von zwei Personen. Dieser Unfall belegte auch auf der INES-Skala Platz 4 [64].
Am 11. Februar 1976 explodierte in der Anlage ein Behälter mit komplexen Flüssigkeiten, die in Plutonium-Extraktionsverfahren erzeugt wurden. Dieser Unfall wurde auch durch die Fehler von unzureichend qualifiziertem Personal verursacht. Große Teile der Anlage wurden zerstört, und der Werkstattbereich entlang der angrenzenden Bereiche der Anlage wurde kontaminiert. Es gab jedoch keine Verletzungen des Personals. Der Unfall wurde auf der INES-Skala als 3 eingestuft [65].
In den 40 Jahren, in denen das Chemiekombinat Majak in Betrieb war, litten etwa 10'000 Arbeitnehmer an einer Art Strahlenkrankheit. Die meisten Krankheiten traten in den ersten Produktionsjahren des Mähdreschers auf. Viertausend Menschen sind an den Folgen der Strahlenkrankheit gestorben; die von dieser Gruppe erhaltene durchschnittliche Dosis betrug 2 Sv [66].
Routinemäßige Luftaustritte
Intrinsisch für die Wiederaufbereitung von Plutonium ist die Freisetzung radioaktiver Isotope in die Luft. Angesichts der jährlichen Produktionskapazität der Anlage von 120 Tonnen wurde geschätzt, dass jährlich 24 TBq (660 Ci) Tritium (3H), 1,5 TBq (40 Ci) von 14C und 30'000 TBq (810'000 Ci) von 85Kr in die Luft abgegeben werden.
1.4. Radioaktive Abfälle
Der Betrieb der verschiedenen Anlagen im Chemiekombinat Majak hat zur Entstehung grosser Mengen radioaktiver Abfälle geführt. Dies gilt insbesondere für die Wiederaufbereitungsanlagen und die militärischen Produktionsreaktoren. Ein Grossteil der Abfälle sind hochaktive flüssige Abfälle, die 99% der Spaltprodukte aus abgebrannten Kernbrennstoffen und etwa 10% des Gesamtgehalts an Neptunium enthalten. Der anfallende Abfall bei Majak beträgt ca. 37 Millionen TBq (1 GCi) [67].
Zu Beginn der 1990er Jahre betrug die jährliche Produktion langlebiger radioaktiver Abfälle 3 Millionen TBq (90 MCi), davon 37 000 TBq (1 MCi) mittelaktive Abfälle (MLW) und 222 TBq (6 KCi) schwachaktive Abfälle (LLW) [68].
Tabelle 4. Die russische Klassifizierung radioaktiven Abfalls [69].
| Category | Liquid Waste | Solid Waste* |
|---|---|---|
| Low Level | < 3,7 MBq/l or < 3 mikroSv/t | (< 10-5 Ci/l) or (< 0,3 mrem/t) |
| Medium Level | > 3,7 MBq/l - 37 GBq/l or > 3 - 100 mikroSv/t | (>10-5 Ci/l - 1 Ci/l) or (> 0,3 - 10 mrem/t) |
| High Level | > 37 GBq/l or > 100 mirkoSv/t | (> 1 Ci/l) or (> 10 mrem/t) |
*Messung 10 cm von der Öberfläche entfernt genommen.
1.4.1. Flüssige radioaktive Abfälle
Von 1949 bis November 1951 wurden alle flüssigen Abfälle aus der Wiederaufbereitung in den Fluss Tetscha eingeleitet. (Siehe Abschnitt 1.3.1.). Da diese Einleitungen zur Verunreinigung grosser Flächen führten, wurden die am stärksten radioaktiven Abfälle stattdessen in den Karatschai-See deponiert. Die Abfälle wurden bis 1953 direkt in den See eingeleitet, bevor ein Zwischenlager in Betrieb genommen wurde; dennoch werden immer noch schwach- und mittelradioaktive Abfälle in den See eingeleitet.
Hochaktive flüssige Abfälle
Hochaktive flüssige Abfälle aus der Wiederaufbereitung des Chemiekombinats Majak werden in ca. 100 verschiedene Behälter gefüllt. Es gibt 20 einwandige Edelstahltanks mit einem Volumen von je 300 m3. Es gibt zwei Gebäude, in denen insgesamt 20 Betonbehälter mit einem Gesamtvolumen von je 1'100 m3 gebaut wurden. Sedimente, die von den hochaktiven, flüssigen Abfällen stammen, werden hier gelagert. Es gibt weitere 61 Tanks, in denen salpetersäurehaltige und organische Abfälle gelagert werden. Alle heute anfallenden flüssigen Abfälle werden verglast [70].
Im Jahr 1991 betrug die gesamte Radioaktivität in den Lagertanks 30 Millionen TBq (823 MCi) [71]. Das Gesamtvolumen liegt zwischen 20 000 m3 und 30 000 m3 [72]. Ein Teil der gelagerten hochaktiven Abfälle wurde ebenfalls verglast. 1993 wurden 2,5 Millionen TBq (67 MCi) gelagerte Abfälle verglast [73].
Wasserspeicher
Durch routinemässige Einleitungen und die Ausbreitung radioaktiver Stoffe nach Unfällen wurden grosse Teile des Flusssystems kontaminiert. Um die weitere Verbreitung radioaktiver Stoffe einzudämmen, wurden anschliessend entlang der Tetscha eine Reihe von künstlichen Stauseen gebaut. Diese Wasserspeicher enthalten grosse Mengen an Radioaktivität.
Der Fluss Tetscha ist 240 km lang und mündet in die Iset bei Dalmatovo. Die Iset wiederum mündet in den Fluss Tobol im Landkreis Tjumen. Das Flusssystem ist ca. 1'000 km lang. Der Fluss Tobol mündet in den Fluss Irtysch, der wiederum in den grossen Strom Ob mündet. Der Ob fliesst in die Karasee.
Der erste Speicher (Speicher 3) entstand 1951 durch den Bau eines Staudamms direkt unter dem Kysyltasch-See (Speicher 2). Weitere Dämme wurden in den Jahren 1956 (Speicher 10), 1963 und 1964 entlang der Tetscha gebaut, wie auf der Karte dargestellt. Insgesamt bilden die Speicher 2, 3, 4, 10 und 11 eine Fläche von 84 km2 und ein Volumen von 394 Millionen m3. Die Aktivitätsniveaus von 137Cs und 90Sr in diesen Speichern wurden insgesamt bei 7.141 TBq (193 kCi) gemessen. Um das Reservoir herum wurde ein Kanalsystem gebaut, um weiteres Eindringen von Wasser oder Überschwemmungen zu verhindern. Das Kanalsystem am linken Flussufer wurde 1963, das System auf der rechten Seite 1972 gebaut.
Im Laufe der Zeit, in der die Speicher genutzt wurden, ist der Wasserstand im Flusssystem gestiegen. In den letzten 15 Jahren ist er um 3 m gestiegen und liegt nun 30-40 cm unter dem maximal zulässigen Wert von 206,5 m. Sollte der Wasserstand weiter steigen, wird er in 2-3 Jahren den maximal zulässigen Wert erreichen [74].
Karte 4: Die Wasserspeicher.
Karatschai-See
1951 begann das Chemiekombinat Majak damit, seine radioaktiven flüssigen Abfälle in den Karatschai-See (Speicher 9), ein geschlossenes Wassersystem, abzugeben. Die Praxis, alle flüssigen Abfälle, einschliesslich hochaktiver Abfälle, in den See zu leiten, wurde bis Ende 1953 fortgesetzt. Nach der Eröffnung des Zwischenlagers für hochaktive Abfälle im Jahr 1953 wurden nur mittel- und niederaktive Abfälle in den See eingeleitet. Derzeit verfügt der Karatschai-See über insgesamt 4 400 PBq (120 MCi langlebige Isotope, 3'626 PBq (98 MCi) 137Cs und 740 PBq (20 MCi) 90Sr.
Die beiden Radionuklide, die am häufigsten in flüssigen Abfällen aus der Wiederaufbereitung von Plutonium und Uran vorkommen, sind 90Sr und 137Cs, in etwa gleichen Mengen. Der relativ grosse Anteil an Cäsium im Karatschai-See erklärt sich daraus, dass ein Grossteil der flüssigen Abfälle in Stahltanks gelagert wurde, bevor sie abgeleitet wurden. Die kurzlebigen Partikel zerfallen, während das langlebige Radionuklid 90Sr auf den Grund sinkt. Dies gilt jedoch nicht für 137Cs, die sich leicht im flüssigen Abfall auflösen und damit in den Karatschai-See eingeleitet werden. Die Praxis der Deponierung dieser Abfälle in den Karatschai-See ist wahrscheinlich schon seit vielen Jahren in Kraft. 1990 wurde festgestellt, dass etwa 44'000 TBq/Jahr (1,2 MCi/Jahr) in den See gekippt wurden. Anfang 1995 teilte die Unternehmensleitung des Chemiekombinats Majak mit, dass die Anlage jährlich 16'000 bis 20'000 m3 mittelaktive Abfälle mit einer gesammelten Aktivität von 37'000 TBq (1 MCi) in den Karatschai-See entsorgt hat [75].
Als die Verdunstung des Karatschai-See 1967 zur Verunreinigung grosser Flächen führte, wurden Massnahmen ergriffen, um ein Wiederauftreten zu verhindern. Zunächst wurden von 1967-1971 die Freiflächen mit Sand gefüllt und die Steindächer um den See herum verstärkt. In den Jahren 1978-1986 wurde der See mit Betonhohlblocksteinen gefüllt, um eine Verschiebung der Sedimente zu verhindern. Die Blöcke sind 1 m lang und oben offen. Sie wurden in das Wasser gesenkt und dann mit Erde und Steinen gefüllt. Insgesamt wurden 9'444 Blöcke im Karatschai-See mit einem Volumen von 1'272 m3 abgefüllt. In der Zeit von 1988-1990 wurden neue Deiche gebaut, um den See zu teilen. Bis Ende 1993 wurde die Fläche des Karatschai-Sees auf 15 ha reduziert [76].
Photo 1: Der Karatschai-See.
Die weitere Einleitung radioaktiver Abfälle in den Karatschai-See hat auch zur Kontamination des Grundwassers geführt. Dieses Grundwasser liegt in einem linsenförmigen Gebiet von 10 km2 und ist fast 100 m tief [77]. Das Kontaminationsmuster folgt dem Fluss des Grundwassers und breitet sich meist in nordöstlicher Richtung zu den Speichern 2 und 3 aus. Im Süden fliesst es zum Fluss Mischeljak. Es wird geschätzt, dass ein Gesamtvolumen von über 5 Millionen m3 Grundwasser kontaminiert ist [78]. Es wurde bis in eine Tiefe von 100 m befallen, und die Aktivitätswerte wurden bei weit über 185 TBq (5'000 Ci) gemessen. Die Verunreinigungen bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 84 m/Jahr für 90Sr und 51 m/Jahr für 60Co [79].
Das Staroje Boloto Becken
Das Staroje Boloto Becken (Reservoir 17) ist ein geschlossenes Wassersystem, das etwa 5 km nordöstlich des Karatschai-Sees liegt. Sie wurde 1949 durch den Bau eines Lehmdamms gebildet und hat ein Volumen von 35'000 m3 und eine Fläche von 0,17 km2. Sie wird nach wie vor als Austragsbehälter für mittelaktive Abfälle genutzt. Bis 1990 hatte es eine Gesamtradioaktivität von 74'000 TBq (2 MCi), hauptsächlich in den Sedimenten, erreicht.
Tabelle 5: Überblick über die Wasserspeicher [80].
| Reservoir No. | Capacity (Mio. m3) | Accumulation in reservoir (Ci) | Accumulation in sediments (Ci) | Total Accumulation (Ci) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 83 | 2'000 | 18'000 | 20'000 |
| 3 | 0,75 | 2'600 | 15'400 | 18'000 |
| 4 | 4,1 | 1'700 | 4'200 | 6'000 |
| 6 | 17,5 | 2 | 300 | 300 |
| 9 | 0,4 | 8'400'000 | 110'000'000 | 120'000'000 |
| 10 | 76 | 50'000 | 60'000 | 110'000 |
| 11 | 217 | 24'000 | 15'000 | 39'000 |
| 17 | 0,8 | 45'000 | 2'000'000 | 2'000'000 |
| Total t | 399,6 | 8'525'300 | 112'112'900 | 122'193'300 |
1.4.2. Feste radioaktive Abfälle
Aus den Majak-Anlagen sind etwa 500'000 Tonnen feste Abfälle entstanden. Etwa 25'000 Tonnen davon sind hochaktive Abfälle, 300'000 Tonnen sind mittel und 150'000 Tonnen schwach radioaktiv [81]. In den letzten Jahren hat sich die Produktion fester radioaktiver Abfälle verlangsamt; derzeit werden zwischen 2 und 2,5 Tonnen/Jahr produziert [82].
Der feste Abfall wird an 227 verschiedenen Orten vergraben. Hochaktive Abfälle mit einer Gesamtaktivität von 481'000 TBq (13 MCi) werden in 24 unterirdischen Gebäuden dauerhaft gelagert [83]. Schwach- und mittelaktive Abfälle mit einer zusammengefassten Aktivität von 1'110 TBq (30 kCi) werden in 203 Gräben vergraben, und die Gräben werden dann von einer Tonschicht bedeckt. Radioaktive Abfälle werden weiterhin an 30 Sonderstandorten vergraben [84].
Endnoten
| [1-42] | [43-84] |
|---|---|
| [1] Nuclear Engineering International, June 1995. | [43] Nefedov et al., 1991. |
| [2] Bellona tour of inspection. | [44] Blinov, V., 1995. |
| [3] Nuclear Engineering International, June 1995. | [45] Medvedev, Z., 1979. |
| [4] Nefedov et al., 1991. | [46] Ibid. |
| [5] This chapter is based on Cochran, T.B., and Norris, R.S., 1993, and Hauge, F., and Nilsen, K.E., 1992 unless stated otherwise. | [47] Bellona Magazine, No. 2-1992. |
| [6] A more detailed explanation of the different reactor technologies appears in the Appendix. | [48] Rushkov, J., 1995. |
| [7] Yablokov, A.V., (Ed.), 1994. | [49] Akleev, A.V., et al., 1991. |
| [8] Ibid. | [50] Ibid. |
| [9] Ibid. | [51] Bolshakov et al., 1990. |
| [10] Ibid. | [52] Atomnaya Energiya, No. 76, Vol. 14, 1994. |
| [11] Nilsen, T., and Brhmer, N., 1994. | [53] INES is a scale defined by IAEA. The scale goes from 1-7, where 7 is the most serious, as in the case of the Chernobyl accident. |
| [12] Rushkov, J., 1995. | [54] Rushkov, J., 1995. |
| [13] Yablokov, A.V., (Ed.), 1994. | [55] Nefedov et al., 1991. |
| [14] Private communication, Mayak Chemical Combine Director of Information Yevgeniy Ryshkov, August 1992. | [56] Bolshakov et al., 1990. |
| [15] Blinov, V., 1995. | [57] Ibid. |
| [16] Ibid. | [58] Nefedov et al., 1991. |
| [17] Glagolenko, J.V., lecture in Oslo, April 25, 1995. | [59] Bolshakov et al., 1990. |
| [18] IPPNW, 1992. | [60] Penyaguin, A., about 1991. |
| [19] Bellona Magazine, No. 6-1993. | [61] Akleev, A.V. et al., 1991. |
| [20] Conversations with Natalia Mironova, Chelyabinsk, May 1992. | [62] Atomnaya Energiya, No. 76, Vol. 14, 1994. |
| [21] Decree signed by Prime Minister V. Chernomyrdin, 28 December 1992. | [63] Ibid. |
| [22] Nefedov et al.,1991. | [64] Ibid. |
| [23] Bolshakov, V.N., et al.,1990. | [65] Ibid. |
| [24] Akleev, A.V., et al., 1991. | [66] Penyaguin, A., about 1991. |
| [25] Glagolenko, J.V., 1995. | [67] Nefedov et al., 1991. |
| [26] Bolshakov, V.N., et al., 1990. | [68] Ibid. |
| [27] Akleev, A.V. et al., 1991. | [69] Cochran, T.B., and Norris, R.S., 1993. |
| [28] Bolshakov, V.N., et al.,1990. | [70] Glagolenko, J.V., lecture in Oslo, April 1995. |
| [29] Nefedov et al., 1991. | [71] IPPNW, 1992. |
| [30] Conversations with residents of various villages along the Techa River, August 1992. | [72] IPPNW, 1992, and Cochran, T.B., and Norris, R.S., 1993. |
| [31] Penyaguin, A. , about 1991. | [73] Rushkov, J., 1995 |
| [32] Bolshakov, V.N. et al., 1990. | [74] Ibid. |
| [33] Conversations with doctors at the regional hospital in Chelyabinsk, May 1992. | [75] Glagolenko, J.V., lecture in Oslo, April 1995. |
| [34] Bellona Magazine, No. 6-1993. | [76] Rushkov, J., 1995. |
| [35] Conversations with Vladimir Chechetkin, Socio Eclogical Union, Muslyomovo, August 1992. | [77] Malyshev, S., lecture in Oslo, April 1995. |
| [36] Conversations with Vladimir Chechetkin, Krasnoyarsk, September 1994. | [78] Rushkov, J., 1995. |
| [37] Nefedov, et al., 1991. | [79] Ibid. |
| [38] Conversations with Yevgeniy Rushkov (eyewitness to the explosion), Director of Information, Mayak Chemical Combine, Chelyabinsk, August 1992. | [80] Cochran, T.B., and Norris, R.S., 1994. |
| [39] IPPNW, 1992. | [81] Glagolenko, J.V., lecture in Oslo, April 1995, and Penyaguin, A., about 1991. |
| [40] Ibid. | [82] Glagolenko, J.V., lecture in Oslo, April 1995. |
| [41] Cochran, T.B., and Norris, R.S., 1994. | [83] Nefedov et al., 1991 |
| [42] Bolshakov et al., 1990. | [84] Cochran, T.B., and Norris,R.S., 1993 |
[b] https://de.wikipedia.org/wiki/Bellona_Foundation
https://en.wikipedia.org/wiki/Bellona_Foundation
Offizielle Webseite der Bellona Foundation: http://bellona.org
Publikationen: http://bellona.org/publications-and-archive
[d] Ozersk. Bellona Working Paper 4: 1995, Nils Boehmer und Thomas Nilsen https://web.archive.org/web/20011222190449/http://www.bellona.no/e/russia/sibir/sibir1.htm
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[f] Persönlichkeiten 016 - Schores Alexandrowitsch Medwedew. 
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