Um radioaktive Abfälle halbwegs sicher einzuschließen, reicht die geologische Barriere allein nicht aus. Zudem wird sie für den Bau und die Befüllung des Endlagers durchbrochen. Daher wird der Atommüll mit zusätzlichen geotechnischen und technischen Barrieren umgeben, die ein Austreten des Materials verhindern sollen.
Dicht auch bei Hitze, Strahlung und Korrosion
Die erste Barriere ist der Behälter. Er sollte so konstruiert sein, dass er die radioaktiven Abfälle während des Transports und der Einlagerung von der Umwelt isoliert. Er muss der vom Atommüll abgestrahlten Hitze, der Strahlung und möglichen zersetzenden chemischen Reaktionen widerstehen können. Weil meist mehrere verbrauchte Kernbrennstäbe in einem Behälter gelagert werden, muss das Material zudem sicherstellen, dass der radioaktive Zerfall keine atomare Kettenreaktion auslösen kann.
Im deutschen Standortauswahlgesetz ist außerdem festgelegt, dass die Behälter auch nach Verschließen des Endlagers einige hundert Jahre lang stabil und dicht bleiben müssen – damit eine Rückholung und Umlagerung zur Not möglich ist. Wichtig ist dabei vor allem, dass entstehende radioaktiv kontaminierte Gase nicht austreten können. Um alle diese Anforderungen zu erfüllen, werden bisher verschiedene Ansätze getestet.
Kupfer: Haltbar bis zu 100.000 Jahre?
Finnland und Schweden setzen für ihre geplanten Endlager auf eine Kombination aus Kupfer und Stahl. Dabei liegen die Brennstäbe einzeln in Fächern aus mit Graphit versetztem Stahl – dieser soll die Neutronen absorbieren und damit eine Kettenreaktion verhindern. Umhüllt ist dieser Innenbehälter von einer fünf Zentimeter dicken Kupferschicht. Das Metall ist ein guter Wärmeleiter und korrodiert in sauerstofffreier Umgebung nur extrem langsam. Die Behälterhersteller gehen daher von einer Haltbarkeit der Kupferbarriere von rund 100.000 Jahren aus.
