Fragen zum Atomunfall von Fukushima

Wozu wurde dem Kühlwasser in den havarierten Reaktoren Borsäure zugesetzt?
Borsäure (H₃BO₃) enthält das Element Bor. Dieses hat die Eigenschaft Neutronen zu absorbieren und die Kettenreaktion dadurch zu unterbrechen.


Warum kam es in Fukushima zur Explosion von Wasserstoffgas? 
Durch den Ausfall des Kühlsystems konnte die Wärmebildung bei der Kernspaltung nicht mehr ausreichend abgeführt werden und es kam zu einer Überhitzung im Reaktorkern. Die Hüllrohre der Brennstoffelemente und die Brennstoffkassetten der Reaktoren bestehen hauptsächlich aus Zirkonium. Dieses wird auf Grund des geringen Einfangquerschnittes für Neutronen für diesen Zweck verwendet. Ab einer Temperatur von 800 °C unterliegt dieser metallische Werkstoff einer Korrosionsreaktion mit dem Wasser im Reaktor. Dabei reagierte es unter Freisetzung von Wasserstoff zu Zirkoniumoxid entsprechend folgender Gleichung:
Zr     +     2 H₂O     --->     ZrO₂     +     2 H₂

Der Wasserstoff sammelte sich offensichtlich im oberen Teil der Gebäudes und bildete mit dem Sauerstoff der Luft ein explosives Gemisch (Knallgas), welches zur Explosion führte.