atw - International Journal for Nuclear Power | 04.2022

atw Vol. 67 (2022) | Ausgabe 4 ı Juli
enthalten. Bei Sterilisation mit Heißdampf leiden
Vitamingehalt, Farben und Aromastoffe. Bei der
Sterilisierung durch Bestrahlung bleiben Vitamine
und Aromen erhalten. Auch Verpackungen werden
sterilisiert, damit später in die Lebensmittel keine
Krankheitskeime gelangen. Auch leere Joghurtbecher
etwa kommen in eine Sterilisationsanlage.
Nicht jeder Becher einzeln: Ionisierende Strahlung
wirkt durch viele Materialschichten hindurch. So
können ganze Paletten mit Joghurtbechern gleichzeitig
sterilisiert werden.
In medizinischem Kontext bestrahlt man Arbeitsgeräte
oder Messinstrumente. Auch Katheter oder
künstliche Herzklappen müssen steril sein, bevor
sie in den menschlichen Körper eingesetzt werden.
Blutkonserven und sogar zu transplantierende
Organe werden in speziellen Geräten mit Röntgenstrahlung
oder aus Isotopenquellen (Cs-137) mit
Gammastrahlung bestrahlt, um Krankheitserreger
abzutöten und bestimmten adversen Reaktionen
vorzubeugen. In der Kosmetik werden pflanzliche
Farbpigmente bestrahlt. Sie sind sehr stark mikrobiell
belastet. Dadurch kann auf die Verwendung
von Konservierungsmitteln verzichtet werden.
Auch Kinderspielzeug kann beim Import aus
anderen Ländern Mikroben und Krankheitserreger
enthalten. Hier wird ebenfalls ionisierende Strahlung
zur Sterilisation eingesetzt, ebenso wie bei
Haarpflegeprodukte und Kontaktlinsenflüssigkeit.
Bestrahlung von Saatgut – 3.000 neue
Pflanzen-Sorten
Mit Hilfe von Gammastrahlung werden heute neue
Pflanzenarten gezüchtet, um dem Bevölkerungswachstum
zu begegnen, zum Beispiel neue Reissorten.
Bangladesch etwa konnte in den letzten
Jahrzehnten seine Reisproduktion um das dreifache
erhöhen. Binadhan-7 ist eine von verschiedenen
Reis-Variationen – entwickelt von den
Wissenschaftlern des Bangladesh Institute for
Nuclear Agriculture (BINA), mit Unterstützung der
International Atomic Energy Agency (IAEA) und
der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation
der Vereinten Nationen. Wie viele andere neue
Reissorten wurde Binadhan-7 entwickelt durch das
Verfahren „Plant Mutation Breeding“. Dabei dient
radioaktive Strahlung als Katalysator eines natürlichen
Mutationsprozesses von Pflanzensamen.
Weltweit wurden schon über 3.000 Pflanzen-
Sorten durch Plant Mutation Breeding
gezüchtet.
| Abb. 9
NASA-Rover Curiosity in “Glen Etive” am 11. Oktober 2019 (Bild: NASA)
Strom für Raumsonden
Eine eher seltene kerntechnische Anwendung sind
Radioisotopenbatterien vor allem für die Raumfahrt.
In diesen wird eine radioaktive Wärmequelle
genutzt, um mit Hilfe des Seebeck-Effekts Strom
aus der Wärme zu gewinnen. Meist wird Plutonium-238
als Wärmequelle genutzt, das in
mehreren Schritten in Kernreaktoren aus Uran-235
gewonnen wird. Das Plutonium-238 hat eine Halbwertzeit
von 87,7 Jahren. Solche Batterien sichern
die Energieversorgung von Raumsonden, so für die
Voyager-Sonden, Cassini und Galileo. In den
Voyager-Raumsonden sind die Batterien seit etwa
45 Jahren in Betrieb und noch zu knapp 50 Prozent
leistungsfähig.
Meist werden Radionuklidbatterien für so genannte
Deep Space-Missionen in das äußere Sonnensystem
genutzt, da jenseits der Jupiterbahn die
solare Energieversorgung nicht mehr praktikabel
ist. Gleichwohl zeigen sich auch im inneren
Sonnensystem Vorteile: so arbeitet der Mars-Rover
Curiosity, der mit einer Radionuklidbatterie 11
ausgestattet ist, seit 10 Jahren auf dem Mars 12 . Die
stationäre Sonde InSight für seismische, geodätische
und Wärmetransfer-Messungen, die seit Ende
2018 auf dem Mars in Betrieb ist, wird den Betrieb
voraussichtlich in diesem Sommer einstellen
müssen, da der Staub auf den Solarpanels inzwischen
so dick ist, dass nur noch 10 Prozent der
Energie wie am Beginn der Mission erzeugt
werden 13 .
Plutonium-238 war das erste Plutoniumnuklid das
entdeckt wurde, nachdem durch Beschuss von
FEATURE | OTHER APPLICATIONS 13
11 https://mars.nasa.gov/msl/spacecraft/rover/power/
12 https://de.wikipedia.org/wiki/Mars_Science_Laboratory
13 https://www.businessinsider.com/nasa-ending-insight-mars-mission-early-dusty-solar-panels-2022-5
Feature | Other Applications
Jenseits der Stromerzeugung – vielfältiger Nutzen der Kerntechnik ı Nicolas Wendler