Was ist MOX, warum und wie wird es hergestellt?

MOX steht für Mischoxid. Das heißt, daß dieser Kernbrennstoff aus Urandioxid UO₂ und Plutoniumdioxid PuO₂ besteht. Durch die Behauptung, daß Plutonium besonders giftig sei (siehe Plutonium) und die Nutzung von MOX den Handel mit kernwaffenfähigen Material erleichtern würde, ist dieser Stoff in die Schlagzeilen geraten.

Richtig ist, daß die Separation von Plutonium und Uran chemisch relativ einfach möglich ist, da MOX aber der sehr strengen Kernbrennstoff-Überwachung unterliegt, ist das kein echtes Problem.

Bei der Nutzung der Kernenergie in Leistungsreaktoren wird gewöhnlich auf 3% angereichertes Uran-235 verwendet. Dieses Uran enthält aber weiterhin etwa 97% Uran-238 (etwas weniger, da natürliches Uran-234 bei der Isotopenanreichung mit angereichert wird). Dieses Uran-238 wird im Neutronenfeld des Kernreaktors während des Betriebs in Plutonium-239 umgewandelt. Dieser Prozeß ist so bedeutend, daß selbst in normalen Kernreaktoren ein mit der Dauer des Einsatzes steigender, nicht unbedeutender Anteil der Energie bereits aus der Spaltung von Plutonium gewonnen wird.

Es ist ein Gebot der Ressourcenschonung, ein bei der Energiegewinnung praktisch gratis mitproduziertes Produkt, sinnvoll wieder einzusetzen, um 1.) den Abfall zu minimieren und 2.) das Plutonium aus dem Abfall zu entziehen und damit vor terroristischen Übergriffen zu schützen. Nicht zuletzt wird damit Uran eingespart, was teuer und unter großen Veränderungen in der Natur (intensiver Bergbau) gefördert werden muß.

Die Mischoxid-Produktion ist relativ einfach und schon seit Jahren Stand der Technik. In Deutschland stand in Hanau (bei Frankfurt) eine fertige Anlage, die aber durch politische Ignoranz und Fehlentscheidung nie in Betrieb ging. Zu Beachten ist lediglich die Toxizität von Plutonium, die Radioaktivität beider Stoffe und die Kritikalität von Plutonium. Das Plutonium wird von einer Wiederaufarbeitungsanlage [LINK!-waa] zur Verfügung gestellt. Die Oxide sind durch Erhitzen aus den Salzen zugänglich (siehe LINK! – UO2). Beide Oxide werden gemischt und getempert, wobei sie zu einer festen Matrix zusammensintern (genannt Pellet, zu deutsch Tablette).

Ich habe absichtlich auf Zahlen zur Wirtschaftlichkeit der Plutonium-Rückführung verzichtet, da solche Zahlen immer angezweifelt werden können. Verschiedene Studien zeigen aber, daß das Plutonium billiger produziert werden kann, als Uran eingekauft werden könnte. Die Fakten, daß man Ressourcen schonen kann, und ein gratis mitproduziertes „Abfallprodukt“ sinnvoll wieder einsetzten kann, sprechen für sich. Ein Fakt ist allerdings auch, daß man das aus MOX-Brennelementen erbrütete Plutonium maximal zwei weitere Male rückführen kann, da sich mit der Zeit nicht spaltbare Plutoniumisotope akkumulieren, die eine Plutoniumisotopentrennung nötig machen würden, was dann sicher nicht mehr wirtschaftlich wäre. Aber auch dies ist natürlich eine Frage, wie viele Ressourcen der Mensch für den ständig wachsenden Energiebedarf noch zur Verfügung hat.