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Gérard Mourou: Mit Lasern Atommüll in 30 Minuten neutralisieren

6. November 2019 | Allgemein | Natur | Umwelt | Wissenschaft | Forschung | connectiv.events

Was auch immer man über die Kernenergie denkt, der Prozess führt zu Tonnen von radioaktivem, toxischem Abfall, mit dem niemand so genau was anfangen kann und will. Er wird so sicher wie nur möglich in unterirdischen Lagern abgelegt, wo er möglichst lange Zeit bleiben soll: Die schlimmsten von ihnen, Uran 235 und Plutonium 239, haben eine Halbwertszeit von 24.000 Jahren. Aus diesem Grund wurden in Europa – wo mehr Länder auf Kernenergie angewiesen sind als anderswo – gestaunt, als der Physiker Gérard Mourou in seiner breit angelegten Nobelpredigt erwähnte, dass Laser die Lebensdauer von Atommüll von „einer Million Jahre auf 30 Minuten“ senken könnten, wie er es in einem Folgeinterview mit The Conversation formulierte.

 

 

Mourou hat mit Donna Strickland einen Nobelpreis für die Entwicklung der Chirped Pulse Amplification (CPA) an der Universität Rochester erhalten. In seiner Rede verwies er auf seine „Leidenschaft für extremes Licht“.

CPA erzeugt hochintensive, ultrakurze optische Impulse, die eine enorme Energiemenge bündeln. Das Ziel von Mourou und Strickland war es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem hochpräzise Schnitte für den medizinischen und industriellen Bereich hergestellt werden können.

Es stellt sich heraus, dass das CPA Verfahren einen weiteren Effekt mit sich bringt. Seine Attosekundenimpulse sind so schnell, dass sie ein Licht auf sonst nicht beobachtbare, ultraschnelle Ereignisse wie solche innerhalb einzelner Atome oder bei chemischen Reaktionen werfen kann. Durch diesen Effekt hofft Mourou, das CPA dafür nutzen zu können, Atommüll zu neutralisieren, und er arbeitet aktiv an einem Weg, dies in Zusammenarbeit mit Toshiki Tajima von UC Irvine zu erreichen. Wie Mourou in dem Gespräch erklärt:

„Nimm den Kern eines Atoms. Es besteht aus Protonen und Neutronen. Wenn wir ein Neutron hinzufügen oder wegnehmen, verändert es absolut alles. Es ist nicht mehr das gleiche Atom, und seine Eigenschaften werden sich völlig ändern. Die Lebensdauer von Atommüll hat sich grundlegend verändert, und wir könnten sie von einer Million Jahre auf 30 Minuten reduzieren!

 

https://aquarius-prolife.com/de/

 

Wir sind bereits in der Lage, große Materialmengen mit einem Hochleistungslaser in einem Arbeitsgang zu bestrahlen, so dass die Technik perfekt anwendbar ist und uns theoretisch nichts daran hindert, sie auf ein industrielles Niveau zu bringen. Dies ist das Projekt, das ich in Partnerschaft mit der Kommission für alternative Energien und Atomenergie, kurz CEA, in Frankreich starte. Wir denken, dass wir in 10 oder 15 Jahren etwas haben werden, was wir beweisen können. Das ist es, was mich wirklich träumen lässt, wenn ich an alle zukünftigen Anwendungen unserer Erfindung denke.“

15 Jahre mögen als eine lange Zeit erscheinen, verglichen mit der Halbwertszeit von Atommüll, ist es jedoch wie ein Augenzwinkern.

 

Transmutation

Der Prozess, den Mourou untersucht, wird „Transmutation“ genannt. „Die Kernenergie ist vielleicht der beste Kandidat für die Zukunft“, sagte der Nobelpreisträger, „aber wir haben immer noch viel gefährlichen Müll. Die Idee ist, diesen Atommüll in neue Formen von Atomen umzuwandeln, die nicht das Problem der Radioaktivität in sich bergen. Was du tun musst, ist, die Zusammensetzung des Kerns zu ändern.“ Nach seiner Rede formuliert er seine Pläne für Laser und Abfall deutlicher: „Es ist wie Karate – man liefert eine sehr starke Kraft in einem sehr, sehr kurzen Moment.“

Die Idee der Transmutation ist nicht neu. Es wird seit 30 Jahren in Großbritannien, Belgien, Deutschland, Japan und den USA untersucht. Einige dieser Bemühungen laufen noch. Andere wurden aufgegeben. Rodney C. Ewing aus Stanford erzählt Bloomberg: „Ich kann mir vorstellen, dass die Physik funktionieren könnte, aber die Umwandlung hochrangiger nuklearer Abfälle erfordert eine Reihe von anspruchsvollen Schritten, wie die Trennung einzelner Radionuklide, die Herstellung von Targets in großem Maßstab und schließlich deren Bestrahlung und Entsorgung“.

Mourou und Tajima hoffen, die Entfernung, die ein Lichtstrahl zurücklegen muss, um Atome um weitere 10.000 Mal zu verwandeln, verringern zu können. „Ich denke darüber nach, was es die ganze Zeit bedeuten könnte“, sagt Mourou an der Ecole Polytechnique, wo er unterrichtet. „Ich übersehe nicht die Schwierigkeiten, die vor mir liegen. Ich träume von der Idee, aber wir werden abwarten müssen, was in den nächsten Jahren passieren wird.“

 

https://www.youtube.com/channel/UCkNppIeHOWm6MLgA8NzqpFg/featured

 

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