Das Tritium Dilemma

Was die Uranfabrik in Gronau mit US-amerikanischen Atomwaffen zu tun hat

Photo: Lt Stuart Antrobus RN/MOD [OGL (http://www.nationalarchives.gov.uk/doc/open-government-licence/version/1/)], via Wikimedia Commons

08.01.2018 Atombomben benötigen für ihre ungeheure Zerstörungskraft hoch angereichertes Uran oder Plutonium. Das ist allseits bekannt. Weniger bekannt ist ein anderer, zwar kleiner aber wichtiger Bestandteil atomarer Sprengköpfe: Tritium (3H). Tritium ist ein radioaktives Wasserstoff-Isotop und wird in einer Atombombe als "Booster" oder Verstärker für die atomare Kettenreaktionen benötigt. Auch hochmoderne Wasserstoffbomben benötigen Tritium - als Zünder der Primärexplosion, welche die Fusion in Gang setzt. Nur 4 g Tritium in einem Sprengkopf reichen aus, um in einer Reaktion mit dem Wasserstoffisotop Deuterium eine Kettenreaktion auszulösen, die genügend Energie freisetzt, um die Wasserstoffbombe zu zünden.

Alle Atomwaffen im Arsenal der USA benötigen heute Tritium. Nur durch dieses radioaktive Gas ist es möglich, Bomben so klein zu machen, dass sie von einer Rakete getragen werden können. Vor dem Einsatz von Tritium wogen Atombomben noch um die vier Tonnen und mussten von Flugzeugen über dem Ziel abgeworfen werden.

Doch es gibt ein inhärentes Problem mit Tritium: Das radioaktive Isotop zerfällt unaufhaltsam mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahre, also etwa um 5% pro Jahr.

Alle paar Jahre muss daher der Tritiumgehalt von Atomspengköpfen erneuert werden, sonst zünden sie nicht mehr. In anderen Worten: ohne eine Substitution von etwa 0,2 g Tritium pro Jahr erleiden Atomsprengköpfe Altersschwäche.

Zwischen 1954 und 1988 produzierten die USA Tritium in regierungseigenen Reaktoren. Doch diese Einrichtungen wurden nach und nach geschlossen. Nach der Schließung der letzten Tritium-Produktionsstätte in Savannah River, South Carolina im Jahr 1988 konnten die USA 16 Jahre lang kein eigenes Tritium herstellen und mussten ausschließlich auf Vorräte aus ausrangierten Sprengköpfen zurückgreifen. 1993 stellte der Rechnungshof des Kongresses fest, dass die Tritium-Vorräte der USA ohne Importe aus dem Ausland nur noch bis 2012 reichen würden und das danach das gesamte US-Atomwaffenarsenal funktionslos werden würde. Um zu vermeiden, dass ein integraler Bestandteil des Atonwaffenarsenals aus dem Ausland importiert werden müsste, würde dringend nach einer kurzfristige Lösung für den drohenden Tritiummangel gesucht – und gefunden: in der zivilen Atomindustrie.

Seit 2004 produzieren die USA ihr Tritium nun im Atomkraftwerk Watts Bar
im Osten des US-Bundesstaats Tennessee, zwischen den Städten Chattanooga und Knoxville. Das AKW wird seit 1996 von der Tennessee Valley Authority (TVA) betrieben und würde ursprünglich lediglich zur Stromproduktion konzipiert. Eine Unfunktionierung zum Atomwaffenbelieferer war jedoch kein großes Problem.

In dem Druckwasserreaktor des AKW wurden einfach Neutronenfänger aus Lithium verwendet, statt der üblichen Bor-Stäbe. Durch die Neutronenestrahlung der Brennstäbe wird das Lithium in Tritium verwandelt. Rund 240 dieser lithiumhaltigen Tritium-producing burnable absorber rods (TBARs) werden 18 Monate im Reaktorkern eingesetzt und anschließend "geerntet". Bislang wurden in Watts Barr mehr als 10 dieser Bestrahlungszyklen durchgeführt. Ein bislang ungelöstes technisches Problem in Watts Bar ist dabei der Verlust von Tritium in das Kühlwasser des Reaktors, so dass in den abgebrannten Brennstäben am Ende eines Bestrahlungszyklus weniger Tritium enthalten ist als ursprünglich geplant.

Trotz dieser Probleme haben die USA durch diesen technischen Kniff die Produktion von Tritium wieder selbst in der Hand - sollte man meinen. Der Brennstoff, der in Watts Bar und anderen US-Amerikanischen Atomreaktoren verwendet wird, kommt jedoch längst nicht mehr aus den USA selbst, denn die besitzen seit der Schließung der letzten Urananreicherungsanlage in Paducah, Kentucky im Jahr 2013 keine eigene Anlage, die das schwach angereicherte Uran für die AKW-Brennstäbe herstellen kann.

Einer der wichtigsten Produzenten von angereichertem Uran ist die deutsch-britisch-niederländische Firma URENCO an der von deutscher Seite e-on und RWE beteiligt sind. Nach der russischen Firma Techsnabexport (Tenex) ist URENCO der größte Produzent von angereichertem Uran weltweit. Eigentlich ist vorgesehen, dass die Firma lediglich Brennstoff für zivile Atomkraftwerke produziert. Dieser Grundsatz ist im sogenannten Vertrag von Almelo festgelegt und wird von einer trinationalen Regierungskommission überprüft, in der also auch die deutsche Bundesregierung ein Vetorecht besitzt.

2005 gab URENCO entgegen der Grundsätze dieses Vertrags an, problemlos angereichertes Uran an den Atomreaktor in Watts Bar liefern zu können, auch wenn dieser für die Produktion von militärischem Tritium verwendet würde. URENCO betreibt Urananreicherungsanlagen in Almelo (NL), Capenhurst (UK), Gronau (Deutschland) und seit neuestem auch in Eunice, New Mexico (USA). Die Produktionsstätte in den USA befindet sich noch im Aufbau wird nach Fertigstellung etwa 7% des angereicherten Uranbedarfs der USA bedienen, was bedeutet, dass auch aus anderen Anreicherungsanlagen wie dem nordrhein-westfälischen Gronau, angereichertes Uran in die USA geliefert wird.

Die USA sind als weltweit größter Betreiber von Atomkraftwerken sogar der größte Kunde der Urananreicherungsanlage Gronau. Allein 2016 wurden rund 440 Tonnen angereichtes Uran in die USA geliefert. Nachweislich erfolgten zwischen 2006 und 2010 auch Lieferungen an die Tennessee Valley Authority, die den Atomreaktor Watts Bar betreibt. Ob angreichertes Uran auch an Watts Bar geliefert wurde, wird von TVA und URENCO bis heute zwar verschwiegen, aber es ist absolut möglich, dass ein Teil des von URENCO gelieferten angereicherten Urans das Atomwaffenprogramm der USA mit dem dringend benötigten Tritium versorgt hat.

Es bleibt festzustellen, was wir schon seit mehr als 70 Jahren wissen: Atomkraftwerke und Atomwaffen sind zwei Seiten der selben Medaille und benötigen sich jeweils gegenseitig. Ohne den politischen Willen, Atomwaffen zu entwickeln, hätte es nie Atomkraftwerke gegeben und ohne Atomkraftwerke, die waffenfähiges Material wie Plutonium und Tritium produzieren, könnte es keine Atomwaffen geben. Das eklatante Beispiel einer deutschen Anlage in Nordrhein-Westfalen, die Uran für das US-amerikanische Atomwaffenprogramm liefert ist lediglich das jüngste Beispiel dieser gefährlichen Verquickung.

Dr. med. Alex Rosen

Übrigens:
Tritium ist ein Betastrahler und kann gesundheitsgefährdend sein, wenn es eingeatmet, mit der Nahrung, Trinkwasser oder über die Haut aufgenommen wird. Die biologische Halbwertszeit von Tritium im menschlichen Körper beträgt zwischen 7 und 14 Tagen. Das bedeutet, es dauert 1-2 Wochen um die Hälfte des aufgenommenen Tritiums auszuscheiden. Im Körper kann Tritium DNA-Schäden verursachen und somit zu Mutationen und Krebs führen. In der Vergangenheit gab es in mehreren Atomreaktoren der TVA relevante Lecks und Unfälle, die zu Kontamination des Umlands und vor allem der umliegenden Flüsse mit radioaktivem Tritium geführt haben.