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Grundsätzliches
Die Neutronenquelle

Radioaktive Abfälle lassen sich relativ sicher und lange in sogenannten Endlagern halten. Eine Alternative zur Endlagerung der nicht verwendbaren radioaktiven Stoffe ist die Stoffumwandlung oder Transmutation. Diesen Traum der ersten Alchemisten, der Goldmacher, kann die moderne Kerntechnik heute verwirklichen. Als Ursache der Radioaktivität erkannten wir die Instabilität der Atomkerne bestimmter Elemente und ihrer Isotopen. Diese Instabilität entsteht, wenn die Kerne eine bestimmte Grenzgröße überschritten haben (Transurane) oder in ihnen ein ungünstiges Verhältnis zwischen Protonen und Neutronen besteht. In diese Kernzustände greift die Transmutationstechnik ein, indem sie günstige kernphysikalische Wechselwirkungen auslöst. Werkzeuge hierzu sind geladene Teilchen, Protonen und Deuteronen, und vor allem Neutronen. Durch sie werden überschwere Kerne gespalten und instabile leichte Kerne stabil „gebrütet“ oder in noch schneller zerfallende Kerne (mit kürzerer Halbwertszeit) umgewandelt. Mit Hilfe der Transmutation läßt sich die „gefährliche Asche“ der Atommeiler so umwandeln, daß ihr Endlager in überschaubaren Zeiträumen nicht stärker strahlt als das Rohstofflager, dem man das Uran zur Erzeugung der Kernkraft entnommen hatte. Um die Abklingzeit des gesamten Abbrands innerhalb von 700 Jahren auf das Gefährdungspotential der ursprünglichen Lagerstätten zu senken, müssen die darin enthaltenen Elemente Uran, Neptunium und Curium bis auf einen Rest von 1% umgewandelt werden, Plutonium und Americium sogar bis auf 0,1%.

Grundsätzliches

Man unterscheidet Neutronen nach ihrer Geschwindigkeit und spricht von schnellen und von thermischen (langsamen) Neutronen. Um bei den Kernen bestimmter Elemente und Isotope bestimmte Reaktionen auszulösen, sind jeweils ganz bestimmte Neutronengeschwindigkeiten nötig – etwa, um die Kerne zu zertrümmern oder sich spalten zu lassen, Alphateilchen abzugeben, ihre Ladung zu ändern oder Neutronen zu absorbieren. Für die meisten bei der Kernenergienutzung anfallenden Stoffe ist sehr genau bekannt, wie sie auf Neutronen unterschiedlicher Geschwindigkeit reagieren. Die Transmutation radioaktiver Substanzen zerfällt daher in zwei Aufgaben.

Zum einen müssen die verschiedenen Stoffe aus dem nuklearen Aschegemisch sauber herausgetrennt werden, damit sie den Neutronen optimal ausgesetzt werden können. Diese Aufgabe heißt in der Fachsprache Partitioning (Aufteilung) und umfaßt weitgehend das, was im Bereich der Wiederaufbereitung geschieht.
Zum anderen muß das Geschwindigkeitsprofil des Neutronenflusses im Reaktor möglichst genau beherrscht werden. Diese Aufgabe gehört zum Bereich der sicheren Reaktorsteuerung. Transmutation ist daher ein Betrieb, der die Arbeit des Reaktors und die Wiederaufbereitung zusammenfaßt. Dabei lassen sich wechselseitige Vorteile (sogenannte Synergieeffekte) nutzen.

Transmutation ist für Teilchen innerhalb der Atomkerne das, was die Chemie für die Elemente innerhalb der verschiedenen Stoffe ist. Die Transmutationstechnik ist seit den 50er Jahren bekannt *), wurde der Öffentlichkeit aber bisher kaum zur Kenntnis gebracht oder von ihr wahrgenommen.
Transmutationstechnik beseitigt nicht nur die Langlebigkeit der Radionuklide (strahlende Stoffe), sie liefert eine zusätzliche Energieausbeute aus den eingesetzten Brennstoffen. Sie ermöglicht es, die bisherigen nuklearen Brennstoffe besser auszunutzen und auch andere Brennstoffe (z.B. Thorium) nuklear zu verbrennen, was die Energiereserven in unüberschaubarer Größenordnung vermehrt. Außerdem erlauben es die angebotenen Verfahren der Transmutationstechnik, Kernreaktoren noch sicherer zu betreiben, weil in ihnen die Kettenreaktion durch Neutronen, die von außen kontrolliert zugeführt werden, aufrechterhalten wird und ihre Quelle jeder-zeit abgeschaltet werden kann.
*) Vgl. M. Steinberg, G. Wotzak, B. Manowitz: Neutron Burning of Long-Lived Fission Products for Waste Disposal, Brookhaven National Laboratory, BNL-8558 Upton, NY USA 1958.

Schon im herkömmlichen Reaktor findet Transmutation durch Neutronen statt. Im nuklearen Brennstoff sammeln sich allmählich Spaltprodukte an und absorbieren so viele Neutronen, daß sich die Kettenreaktion nicht mehr aufrechterhalten läßt und die Brennelemente ausgetauscht werden müssen, obwohl erst ein geringer Teil des Brennstoffes tatsächlich verbrannt ist. Zur besseren Nutzung der Neutronen aus den Spaltvorgängen wurde daher der sogenannte Schnelle Brutreaktor entwickelt, der auf Moderatoren verzichtet. „Schnell“ heißt er, weil die Neutronen hier schneller sind als im thermischen Reaktor. Die schnellen Neutronen werden durch die beigefügten Brutstoffe – nicht spaltbares Uran, Thorium oder Plutonium – absorbiert und sollen vorwiegend neue Kernbrennstoffe brüten. Dabei bleiben Neutronen übrig, die allein durch nichtabsorbierende Zusammenstöße mit den anderen Kernen so weit abgebremst werden, daß sie die Kettenreaktion aufrechterhalten.

Auch im Schnellen Brüter sammeln sich allmählich Spaltprodukte an, und ihre Neutronenabsorption erzwingt den vorzeitigen Austausch der Brennelemente. Die in herkömmlichen Reaktoren freigesetzten Neutronen reichen also nicht aus, um den Brutvorgang, die Kettenreaktion und den Stabilisierungsvorgang der Spaltprodukte mit weiter reichendem Erfolg aufrecht zu erhalten.

Daher wird bei der Transmutation meistens eine zusätzliche Quelle für schnelle Neutronen eingesetzt. Das hat den Vorteil, daß ihre Reaktoren „unterkritisch“ arbeiten, d.h. in dem Augenblick, in dem die zusätzliche Neutronenquelle abgeschaltet wird, kommen die Spaltvorgänge im Reaktor zum Erliegen. Auf diese Weise wird der Reaktor also abgeschaltet, was die Betriebssicherheit erhöht. Die äußere Neutronenquelle erlaubt es auch, Neutronen mit der Geschwindigkeit in den Reaktor zu schießen, die für den jeweiligen Prozeß am günstigsten ist. Sie überlagern die im Reaktor selbst erzeugten Neutronen. Je höher die Geschwindigkeit der eingebrachten Neutronen, desto größer die Bandbreite der Neutronengeschwindigkeiten nach unterschiedlichen Abbremsvorgängen. Zusätzlich kann man das Spektrum des Neutronenstroms im Reaktor durch die Anordnung der Stoffe und durch unterschiedliche Abstände von der Neutronenquelle besser ausnutzen, ohne durch die Bedingungen, die den Reaktor kritisch halten, eingeschränkt zu sein.

Herkömmliche Reaktoren werden mit festen Brennstoffen, die in besonderen Stahlröhren eingeschweißt sind, beschickt. Werden Brenn- und Spaltstoffe jedoch flüssig durch festmontierte Röhren gepumpt, dann läßt sich die jeweilige Zusammensetzung durch entsprechende Zumischung und Absonderung entsprechend der im Reaktor gewünschten Bedingungen ändern und so Abbrand, Brüten und Stabilisieren der Einsatzstoffe besser aufeinander abstimmen.

Das oben beschriebene Partitioning ist also für den laufenden Betrieb nicht unbedingt nötig. Wichtig ist dagegen die genaue Kenntnis der jeweiligen Zusammensetzung vor allem der Spaltstofflösung, um sie dem Neutronengeschehen im Reaktor anzupassen. Sinnvoll könnte es auch sein, Brenn- und Brutstofflösungen getrennt von Spaltstofflösungen durch den Transmutationsreaktor zu führen und die Durchleitung dem sich einstellenden Neutronenprofil entsprechend optimal anzuordnen. Schließlich ist denkbar, daß die Brennstoff- und Spaltstoffströme zusätzlich als Kühlmittel dienen. Sie könnten über eigene Wärmetauscher Reaktorwärme nach außen abgeben. Eine Transmutationsanlage gibt es bisher nicht. Bei der Beschreibung beziehen wir uns auf das in Jülich erarbeitete Anlagenkonzept.

Die Neutronenquelle

Wie werden die Neutronen in die Transmutationsanlage eingebracht? Neutronen sind ihrem Wesen nach neutral und lassen sich nicht über ihre elektrische Ladung beeinflussen und daher auch nicht beschleunigen oder transportieren. Sie müssen dort, wo man sie braucht, erzeugt werden. Dies geschieht durch die sogenannte Spallation. Dabei werden Ziele (targets) aus Schwermetall (Blei, Wismut) mit geladenen Teilchen beschossen – in der Regel mit positiv geladenen Protonen, die mit Hilfe leistungsfähiger Teilchenbeschleuniger auf eine hohe Energie (ca. 1,5 GeV) gebracht wurden.

Die energiereichen Protonen dringen in das Metall ein und setzen pro Proton je nach mitgeführter Energie 20 bis 50 schnelle Neutronen frei. Diese treten durch eine Trennwand in den Reaktorraum aus. Hier, im sogenannten Blanket, finden die gewünschten kernphysikalischen Wechselwirkungen statt.
Dabei kann jedes Neutron selbst Spaltungsvorgänge auslösen. Wenn für die Kettenreaktion ein Multiplikationsfaktor von 0,95 eingestellt ist, d. h. wenn jede Spaltung in 0,95 Fällen wieder zur Spaltung führt, dann kann jedes Spallationsneutron 19 weitere Spaltungsneutronen erzeugen. Ãœber den Multiplikationsfaktor, der beim unterkritischen Reaktor immer unter 1 liegt, läßt sich der gesamte Neutronenfluß im Blanket regeln.¹

Die Neutronen werden im Target erzeugt. Im Grunde eignen sich fast alle Metalle als Target, doch bieten Schwermetalle wie Wolfram, Tantal und Wismut eine besonders günstige Neutronenausbeute. Blei wird wegen seines niedrigen Dampfdrucks bevorzugt – und weil es selbst wenig Neutronen absorbiert. Es kann in fester und in flüssiger Form eingesetzt werden. In fester Form kann man durch die Zusammensetzung unterschiedlich dicker Platten die Streuung der Neutronen beeinflussen. Allerdings muß man dann das Target kühlen und dabei das Kühlmittel dem Neutronenstrahl aussetzen. Flüssige Targets kühlen sich selbst. Die Wärmebewegung (Konvektion) im flüssigen Metall gibt dabei die Wärme an einen Wärmetauscher ab.2 Um das Target liegt das Blanket, die eigentliche Reaktorzone. Hier werden die Stoffe dem Neutronenfluß ausgesetzt und entsprechend umgewandelt. Die Neutronengeschwindigkeit ist in der targetnahen Zone am höchsten und wird zum Rand hin langsamer. Um die unterschiedlichen Neutronengeschwindigkeiten besser zu nutzen, wird das Blanket in Zonen unterteilt, die jeweils mit unterschiedlichen Brenn- und Spaltstoffgemischen beschickt werden.

In Jülich schlägt man z.B. vor, in die unmittelbar um das Target liegenden Zone das langlebige Spaltprodukt Technetium Tc-99 einzubringen. Um diese herum wird auch J-129 – aber, weil es in flüssiger Form sehr korrosionsfähig ist, als Blei- oder Natriumjodit – in festen Brennstäben angeordnet. Dabei nimmt man in Kauf, daß das gasförmige Transmutationsprodukt Xenon aus den Jodverbindungen weit schwerer als aus dem flüssigen Jod austritt und Xenonisotope den Neutronenfluß nachteilig beeinflussen. In dieser Blanket-Region wird mit flüssigem Blei gekühlt. In der schnellen Zone zwischen dem Target und der Tc-Zone ließe sich auch eine Zone für die Transmutation von Americium (Am) und Curium (Cm) einrichten. Dies ist deshalb zu empfehlen, weil diese beiden Schwermetalle bei der Transmutation von Plutonium in den thermischen Zonen des Reaktors neu entstehen.

In den äußeren Zonen werden Transurane – vor allem Plutonium – gespalten. Sie werden zusammen mit anderen Brennstoffen, zum Beispiel Thorium, als flüssiges Gemisch durch parallel angeordnete Rohre gepumpt. Das Brennstoffgemisch kann je nach Auslegungsschwerpunkt der Anlage in kleinen Keramikpartikeln in flüssiges Metall eingelagert (ein Blei-Wismut-Gemisch schmilzt bereits bei +140° C) oder als Salzschmelze aufgelöst werden. Flüssiges Blei eignet sich als Brennstoffträger, weil ihn langsamere, thermische Neutronen leichter durchdringen können und Blei sehr strahlenbeständig ist. Außerdem kann das Blei selbst pro Volumeneinheit eine große Wärmemenge abtransportieren3. Das Blanket umschließt ein Reflektor, der die Neutronen zurück in das Blanket wirft. Den Reaktor umschließt, wie bei herkömmlichen Reaktoren, ein nach sicherheitstechnischen Gesichtspunkten ausgelegtes Reaktorgefäß.

Ein solcher Reaktor ließe sich quasikontinuierlich betreiben. Werden, wie im Jülicher Modell, die langlebigen Spaltprodukte nicht in flüssiger, sondern zum Teil in Stabform eingesetzt, müssen diese alle vier Jahre entnommen werden. Etwa vier Jahre halten auch die Graphitmoderatoren im Reflektor den Neutronen stand. Sie können also zusammen mit den Spaltproduktstäben ausgetauscht werden.
Das flüssige Gemisch aus Brennstoff und-Transurane- läßt sich in bestimmten Zyklen so durch den Reaktor führen, daß nach jedem Zyklus ein Teil des Brennstoffs ersetzt wird. Die dabei abgesonderten Spaltprodukte werden zwischengelagert, wobei kurzlebige Spaltprodukte und Aktinide (zum Beispiel Curium 242 und Plutonium 238) weiter zerfallen. Die inzwischen stabilisierten Spaltprodukte werden abgesondert und entsorgt, die nicht stabilisierten wieder in die entsprechenden Transmutationszonen zurückgebracht. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte Zusammensetzung des Brennstoffgemischs einstellen und festlegen, wie lange ein Volumenelement davon dem Neutronenfluß ausgesetzt wird, um optimale Spalt- und Transmutationsraten zu erzielen.

Schema einer Transmutations Anlage 

Die Kette der Zerfalls- und Spaltabläufe der verschiedenen Stoffe wandelt im Jülicher Modell pro Jahr etwa 52,5 kg an Transuranen um. Das entspricht dem Abfall von 1,3 Druckwasserreaktoren des Biblistyps. Vom Technetium werden pro Jahr 50 kg umgewandelt und vom Jod 6,8 kg. Das ist das 1,7- bzw. auch 1,3-fache des Abfalls, der jährlich im Siedewasserreaktor anfällt. Ein Transmutationsreaktor mit der umrissenen Auslegung erwirtschaftet einen Leistungsüberschuß von 454 MW elektrisch, der an das Stromnetz abgegeben wird.

In vielen Ländern wird an ähnlichen Konzepten wie in Jülich mit unterschiedlichen Zielsetzungen gearbeitet. Eine funktionstüchtige Transmutationsanlage existiert bisher nicht, doch konnte einer ihrer frühesten Verfechter, Prof. Carlo Rubbia aus Genf, die EU-Behörden 1996 von seiner Idee der mit Beschleunigern betriebenen Transmutationsanlage (Accelerator Driven Systems, ADS) überzeugen. Inzwischen arbeiten in Europa 10 Forschungsinstitute an Plänen für den Prototyp nach Rubbias Vorgaben. Nach Plänen der EU soll dieser Prototyp im Jahr 2015 in Betrieb genommen werden. Neben Europa arbeiten auch Japan und die USA an ähnlichen Konzepten.

Anmerkungen
1. H. Lengeler: Nuclear Waste Transmutation using High-Intensity Proton Linear Accelerators, Report CERN AT/93 DI Genf 1993.
2. G. Russel et al.: Introduction to Spallation Target Requirements, Proceedings of the Intern. Conference on Accelerator Driven Transmutation Technologies and Applications, Las Vegas, July 1994.
3. F. Lybsch: Aspekte des Einsatzes von Systemen zur Transmutation radioaktiver Stoffe – Neutronik, Technik, Sicherheitsverhalten, Jülich 3181, Januar 1996

Teil1 Ehrlich streiten über Kernenergie
Teil2 Quellen der Energie
Teil3 Was geschieht eigentlich im Kernreaktor?
Teil4 Warum der „GAU“ beherrschbar ist
Teil5 Wann ist Radioaktivität gefährlich?
Teil6 Das sogenannte Abfall-Problem
Teil7 Transmutation
Teil8 Der Öko-Reaktor
Teil9 Ist der Ausstieg aus der Kernenergie moralisch vertretbar?

Name: Dr. Helmut Bttiger
Email:boettigerdrh@web.de
Dieser Beitrag darf nur Mitzustimmung des Autors verndert werden.

Element-Transmutation und Kernfusion durch Pflanzen
Helmut Böttiger (16.8.04)

Alchemisten hegten nicht nur den Traum, aus minderwertigem Blei teures Gold zu erzeugen -ein Traum, der ohnehin nur das Gold wertlos gemacht hätte- sie wollten mit dem „Stein der Wiesen“ das „Geheimnis des Lebens“ ergründen. Das Umwandeln von Blei in Gold hätte bedeutet, daß sie aus dem Atomkern des Bleies Protonen hätten entfernen müssen. So etwas ist nach heutigem Verständnis nur mit sehr harten Neutronenstrahlen möglich, die damals keiner kannte, geschweige denn beherrschte. Alchemisten gelten unseren Wissenschaftlern daher als irregeleitete Spinner oder als Betrüger und Scharlatane.

Inzwischen wissen wir mehr über die Entstehung der Elemente und deren Umwandlung. Mittlere und schwere Elemente scheinen bei riesigen Super Nova Explosionen im Inneren unserer Galaxis, bei denen es zu gewaltigen Energieausbrüchen kommt, aus leichteren Elementen, vor allem aus Wasserstoffkernen, zu verschmelzen. Heute beherrschen wir Kräfte, um die Transmutation, die Umwandlung von Elementen, in winzigen Mengen technisch vornehmen zu können, wenn man einzelne Atome gezielt mit energiereichen Teilchen beschießt. Diese Teilchen müssen in mächtigen Beschleunigeranlagen energetisch soweit aufgeladen werden, daß sie die elektrostatische Coulomb-Abstoßung des Atomkerns, auf den sie treffen, überwinden und sich dem Kern entweder anlagern oder Teile dieses Kerns absprengen. Dabei müssen enorm starke Kräfte walten.

Eine bedenkenswerte Beobachtungen

Nun liegen seit langer Zeit Beobachtungen an Pflanzen vor, die sich nur durch Elementumwandlungen erklären lassen, ohne daß dabei große physikalische Kräfte bemerkt worden wären. Um das Jahr 1600 pflanzte der Niederländer Jan Baptista Helmont ein junges Weidenbäumchen in einen Blumentopf. Er hatte die verwendete Blumenerde zuvor restlos getrocknet und genau ausgewogen. Fünf Jahre lang begoß er die Pflanze, die inzwischen zu einem stattlichen Bäumchen herangewachsen war, regelmäßig und ausschließlich mit destilliertem Wasser. Danach nahm er den Baum aus dem Topf und stellte fest, daß er inzwischen 82 kg schwerer geworden war. Die Blumenerde wog er nach dem gleichen Verfahren wie zu Beginn seines Experiments und stellte fest, daß ihr Gewicht kaum abgenommen hatte. Helmont fragte sich nun, woher die Pflanze stamme, ob sie ihr Holz tatsächlich nur aus Wasser, Licht und Luft hergestellt hatte.

Helmonts Bericht regte viele Forscher zu weiteren Überlegungen und Versuchen an. Sie alle fragten sich, wie und woraus denn nun die Pflanzen wirklich entstehen. Pflanzen, so die einfachste Erklärung, entnehmen dem Boden, auf dem sie wachsen, dem Regenwasser, dem Licht und der Luft, alles, woraus sie selbst bestehen. Wenn sie absterben und verrotten, führen sie dem Boden diese Bestandteile wieder zu.

Was geschieht aber, wenn die Böden abgeerntet und die Ernteerträge weit von dem Land, auf dem sie gewachsen waren, weg geschafft werden? Wird der Boden abgeerntet, werden ihm doch die entsprechenden Elemente -z.B. insbesondere lebenswichtige Grundnährstoffe und Spurenelemente- entzogen. Justus von Liebig hat den Landwirten klar gemacht, daß die entzogenen Elemente dem Boden wieder regelmäßig zugeführt werden müssen, wenn man dort gute Erträge sichern will. Bei der Kultur von Kartoffeln z.B. verbrauchen diese mindestens 220 kg Kali pro Hektar aus den Böden, um eine gute Ernte zu bringen.

Nun gibt es aber Kulturböden, die über Tausende von Jahren nicht, vor allem nicht mit den in den Pflanzen enthaltenen Hauptnährstoffen und Spurenelementen gedüngt wurden, ohne daß die Böden bei entsprechender Pflege über die Maßen ausgelaugt und die Ernten geringer geworden wären. In manchen Fällen hatte es sogar den Anschein, als hätte die Bodenfruchtbarkeit mit den Jahren zugenommen. Wie ist das zu erklären?

Nur Schlamperei?

Einer, der dieser Frage sehr intensiv nach ging, war der Baron Albrecht von Herzeele aus Freienwalde an der Oder. In seinem 1873 erschienen Buch Der Ursprung anorganischer Substanzen trat er den Beweis an, daß lebende und wachsende Pflanzen nicht nur dem Boden über Wasser, Licht und der Luft Stoffe entziehen, sondern selbst neue Stoffe bilden, beziehungsweise Elemente eines Stoffs in andere Elemente umwandeln.

Der Baron züchtete in unzähligen Versuchen die verschiedensten Pflanzen in Porzellanschalen, die er mit einer Glasglocke überdeckte und mit destilliertem Wasser versorgte. Er wählte jeweils gleiche Samen aus, ließ einen Teil von ihnen in seinen Schalen keimen, den genau gleich großen anderen Teil der Samen untersuchte er auf ihre chemischen Bestandteile hin. Später trocknete er die Keimlinge und untersuchte auch sie auf das Gewicht ihrer chemischen Bestandteile. Beim Vergleich der Ergebnisse stelle er bemerkenswerte Unterschiede fest. Die Keimlinge verzeichneten regelmäßig hohe Mehrerträge der Elemente gegenüber den Samen. Die Pflanzen schienen außerdem Phosphor in Schwefel, Kalzium in Phosphor, Magnesium in Kalzium, Kohlenstoff in Magnesium und Stickstoff in Kalium umgewandelt zu haben.

Von Herzeele beschrieb seine Versuche und Versuchsergebnisse über zehn Jahre lang immer wieder in zahlreichen Veröffentlichungen peinlich genau. Doch seine Darstellungen fanden in der herrschenden Wissenschaft keine Beachtung. Die anerkannten Wissenschaftler hatten bei Antoine Laurent Lavoisier, dem „Vater der Chemie“, gelernt, daß in der Chemie keine neuen Elemente entstehen, sondern scheinbar neue Stoffe nur aus veränderten chemischen Verbindungen der jeweils gleichen Elemente bestehen. Die Elemente selbst, ihre Atome, lassen sich chemisch nicht verändern. Was von Herzeele herausgefunden zu haben glaubte, konnte nach Auffassung anerkannter Wissenschaftler nicht stimmen und es schien ihnen müßig, seinen Behauptungen wissenschaftliche Beachtung zu schenken. Der Baron hatte – so die Erklärung – seine Experimenten und Analysen wohl laienhaft ungenau durchgeführt.

Demnach schaffen sich Lebewesen wichtige Bestandteile selbst

In neuerer Zeit war der französische Wissenschaftler Henri Spindler auf die Untersuchungen von Herzeeles gestoßen. Spindler wollte herausfinden wie eine Algenart, die Laminaria an das in ihr enthaltene Jod gelangt. Er informierte unter anderen Professor Pierre Baranger, den Leiter des Laboratoriums für organische Chemie der Ecole Polytechnique in Paris über diese Versuche. Dieser ließ die Versuche von Herzeeles, über einen Zeitraum von fast zehn Jahren -auch von fremden Instituten- untersuchen. Von Herzeeles Ergebnisse wurden durchgehend bestätigt. Im Jahr 1963 hatte Baranger unter anderem nach dem modernsten Stand der Experimentalchemie schlüssig bewiesen, daß in einer Mangansalzlösung auskeimende Leguminosen-Samen Mangan in Eisen umwandeln.

Natürlich wollte Baranger wissen, wie die Leguminosen das machen. Er stellte nach unzähligen Versuchen eine Reihe von Rahmen- und Einflußbedingungen fest, wie Lichtverhältnisse, Zeitpunkt der Auskeimung und anderes, fand aber keine Antwort auf die Frage nach den eigentlichen Umwandlungsmechanismen.

Es gab andere Phänomene. Der Ingenieur und Biologe Corentin Louis Kervran lebte in der kalkarmen Bretagne. Er beobachtete die Hühner seiner Eltern, die fast täglich ihre Eier mit ganz normaler Eierschale aus Kalk legten. Bei näherem Hinsehen entdeckte er, daß die Hühner neben den Körnern immer wieder kleine Bröckchen Glimmererde aufpickten. Glimmererde enthält Kalium, aber keinen Kalk. Sollten die Tiere das Element Kalium in Kalzium umwandeln, um daraus den Kalk (Kalziumkarbonat) für ihre Eierschalen zu gewinnen? Die Beobachtung wurde im Labor untersucht. Man brachte Hühner in eine kontrolliert kalziumfreie Umgebung und ernährte sie kalziumarm. Solange sie Kalium in Form der Glimmererde oder in anderer Form erhielten, legten sie weiterhin normale Eier und erzeugten so über vier Mal so viel Kalzium als sie über die Nahrung bekamen. Erst als man ihnen auch noch Kalium und Silizium (Sand) vorenthielt, verkümmerten sie und legten zuvor noch ein Ei ohne Schale, das nur von einer Haut zusammengehalten wurde.

Ähnliche Versuche wurden mit Schalentieren, die im Meer leben und üppige Kalkpanzer bilden, z.B. mit besonderen Krabben, durch geführt. Diese Tiere werfen hin und wieder ihre Schale ab, um sich einen neuen, ihrem Wachstum angemessenen Panzer zuzulegen. Im Meereslaboratorium Roscoff wurden frischgehäutete Krabben in Meerwasser ausgesetzt, dem zuvor Kalzium restlos entzogen worden war, das aber den üblichen Anteil an Kalium und Magnesium etc. enthielt. Die Tiere bildeten innerhalb von etwa 30 Stunden 350 Gramm schwere Kalkpanzer. Während der Häutung ist die Krabbe sehr verletzlich und angreifbar, sie verzichtet daher in dieser Zeit auf die Jagd und hält sich versteckt. Man hat die Tiere im Anschluß an das Experiment untersucht und festgestellt, daß sich der Kalk an der Außenseite einer Membrane bildet, an deren Innenseite sich kein Kalzium nachweisen ließ. Die Experten waren ratlos.

Kervran veröffentlichte 1962 sein Buch Transmutations Bilogiques (Librarie Maloine S.A. Paris), in dem er von diesen und vielen anderen Erscheinungen dieser Art berichtet und zu dem Schluß kommt: „Lebende Organismen besitzen eine bisher nicht entdeckte Eigenschaft, die weder in der heutigen Chemie, noch in der heutigen Kernphysik Beachtung findet, das heißt, beide Wissenschaften sind hier gar nicht zuständig. Am Ende mag bei diesen Vorgängen etwas Chemisches herauskommen, doch nur als Ergebnis und Folge des nicht wahrgenommenen Phänomens der Umwandlung.“

Kervran hatte unter anderem in ähnlichen Verfahren, wie sie von Herzeele durchgeführt hatte, herausgefunden, daß der Kalziumanteil in Haferkeimlingen bis zu 100% größer als in Hafersamen ist. Diese Versuche griff später J.E. Zündel mit einem viel größerem Aufwand an Instrumenten auf. Zündel war Direktor einer Papierfabrik und arbeitete später als Chemieingenieur am Polytechnikum in Zürich. Er überprüfte diese Versuche in Hunderten von Experimenten mit Tausenden von Haferkörnern und konnte Kervrans und Herzeeles Ergebnisse wieder nur bestätigen (French Academy of Agriculture Bull. No 4 1972).

1979 griff Zündel seine früheren Versuche mit den modernsten Analysegeräten seiner Zeit, dem Massespektrometer des Instituts für Mikroanalyse am nationalen Forschungszentrum Frankreichs (C.N.R.S.), noch einmal auf und betrieb Massenanalyse mittels Neutronenaktivierung beim Schweizer Institut für Nuklearforschung in Villingen im Aargau. Es ergab sich eine relative Zunahme an Kalzium um 61% +/- 2%, die sich durch statistische Streuung nicht mehr erklären läßt. Ähnliche Versuche mit Hafer führten zu einer Zunahme von Phosphor um 29 % und von Schwefel um 36%. In Japan unternahm Professor Hisatoki Komaki, Leiter des Instituts für angewandte Mikrobiologie in Otsu, ähnliche Untersuchungen und stellte eine biologische „kalte Fusion“ (Atomkernverschmelzung bei niedrigen Temperaturen) fest. Danach würde in lebenden Organismen (auch in Mikroorganismen) Natrium und Sauerstoff zu Kalium, Kalium, Wasserstoff und Kalzium zu Mangan und Sauerstoff, beziehungsweise Silizium und Kohlenstoff jeweils zu Kalzium fusionieren.

Diese Ergebnisse deuten daraufhin, daß der Metabolismus lebender Materie einige Elemente in beträchtlicher Menge bei geringer Energiezufuhr ohne großen, nach außen in Erscheinung tretenden Energieaufwand umwandelt.

In folgender Graphik ist dargestellt, welche Veränderungen der Elemente im wesentlichen festgestellt wurden:

Eine Widerlegung?

Solche experimentellen Ergebnisse ließen nun auch „etablierte“ Wissenschaftler nicht mehr ruhen. Dr. Enrico di Vito und Dr. Carla Candian führten am Istituto Tecnico Agrario Statale „G.Cantoni“ in Treviglio mit erheblichem Apparateaufwand Untersuchungen an Hafersamen in der Art Kervrans durch. Sie konnten die Ergebnisse Kervrans nicht bestätigen.

Sie hatten die Samen nicht dem Sonnenlicht unter Glas, sondern einer künstlichen Beleuchtung, insbesondere einer 20W UV-Lampe innerhalb des Versuchsbehälters ausgesetzt. UV-Licht ist im natürlichen Sonnenlicht enthalten, wird aber von Glas, unter dem von Herzeele, Baranger und Kervran ihre Experimente durchführen, absorbiert, wie es ja auch durch die Böden geschieht, in denen Samen normalerweise keimen. Das von den Italienischen Forschern verwendete UV-Licht kann die Gesundheit und Qualität der Keime bei den Experimenten sehr negativ beeinflußt haben, da sich lebende Zellen in Organismen mittels UV-Lichts untereinander verständigen, wie man aufgrund der Arbeiten A.G. Gurvitsch’s zur Ermittlung des „mitogenetischen Effekts“ her weiß. Danach übermitteln organische Zellen Wachstumsinformationen auf andere Zellen in Lichtgeschwindigkeit. Gurwitsch konnte die Strahlung dieses Effekts noch nicht messen. Er stellte aber fest, daß sie Quarzglas passieren konnte, während sie von Fenster-Glas unterbrochen wurde (dieses ist das Charakteristikum des UV-Lichts).

Die Arbeiten Gurvitsch’s wurden vor allem von Dr. Vlail Kaznechejews, Direktor des Instituts für klinische und experimentelle Medizin in Novosibirsk, weiter vorangetrieben. In Deutschland bemühte sich Dr. Fritz A. Popp in Neuss um das Verständnis der „mitogenetischen“ Strahlung. Inzwischen weiß man, daß sich Pflanzenzellen über Photonen in bestimmten UV Wellenbereichen und nur gelegentlich auch im Infrarotbereich über einander wechselseitig betreffende Wachstumsprozesse „verständigen“. Vor allem die Untersuchungen Kaznechejews legen den Schluß nahe, daß nicht die Photonen „an sich“ die Informationen übertragen, sondern daß ihnen diese in gewisser Weise aufmoduliert sein müssen. Wenn man das einzelne Photon als ein Wellenelement vorstellt, wären ihm wie im Bild gezeigt, weitere Wellen aufmoduliert.

Es ist daher sehr wahrscheinlich, daß das von den Italienischen Forschern verwendete künstliche UV-Licht die Modulation-Informationen in den Zellen der Keimlinge gestört hat und deshalb keine Transmutationen der Nährstoffe mit dem entsprechenden Massen-Gewinn der einzelnen Nährstoffe stattfinden konnten.

Wie läßt sich die Pflanzentransmutation erklären?

Der Professor für Theoretische Physik am physikalischen Institut der Naturwissenschaftlichen Fakultät Paris und Direktor des CNRS, Oliver Costa de Beauregard, wagte eine Erklärung der an Lebewesen beobachteten Umwandlungsvorgänge im Rahmen moderner physikalischer Theorien. Danach erfolgt die Umwandlung nicht aufgrund der an Atomkernen beobachteten, beziehungsweise aus dem Atommodell berechneten „Starken Kraft“, auch nicht durch elektromagnetische Kräfte, sondern durch die sogenannte „Schwache Kraft“. Der entsprächen Vektor-Busonen, sogenannte Z° Teilchen, welche die Teilchenphysik kürzlich neu entdeckt zu haben glaubt. Die Haferkeimlinge würden demnach Neutrinos aus der Kosmischen Strahlung, die aus der Tiefe der Galaxis ständig auf uns einströmt, einfangen, um mit Hilfe der Schwachen Kraft Kalium in Kalzium umzuwandeln. Die Z° Teilchen sollen dabei als eine Art virtuelle Teilchen gespeichert und zur Wirkung gebracht werden. Mit derartigen Erklärungen ließe sich die Transmutation bestimmter Elemente in den Bereich der modernen Physik integrieren. Danach würden in der belebten Materie nicht nur chemische oder elektromagnetische Reaktionen wie im Fall der Photosynthese stattfinden, bei der Photonen des Sonnenlichts die entscheidende Rolle spielen, sondern im Molekularverband der lebenden Zelle auch schwache Interaktionen, die möglicherweise durch Neutrinoeinstrahlung aus der Tiefe der Galaxis energetisch gespeist werden.

Diese Ãœberlegungen sind noch sehr hypothetisch und nur schwer nachzuvollziehen. Sie würden im Zusammenhang mit ähnlichen Beobachtungen die moderne Physik wieder mit Vorstellungen der alten Ätherlehre in Verbindung bringen und dem Wissen der alten Alchemisten in gewisser Weise neue Bedeutung zukommen lassen. Die Gefahr besteht allerdings, daß Forscher und Leute, die von ihren Beobachtungen erfahren, wenn sie den Boden der überprüfbaren Beobachtungen unter den einzelnen Schritten ihrer Ãœberlegungen verlieren, – wie es zum Beispiel dem erwähnten Professor H. Komaki in jüngster Zeit ergangen sein könnte – in esoterische Phantastereien abgleiten. Andererseits dienen solche esoterische Mutmaßungen, die um die Beobachtungen ranken, wiederum anderen dazu, ihre festgefügte Vorstellungen und Theorien gegen Beobachtungen abzudichten, die ihr Glaubenssystem in Frage stellen. Beide Reaktionsweisen, um neue Erkenntnisse zu blockieren, sind typisch: Etablierte Wissenschaftler leugnen einfach, daß es hier unverstandene Vorgänge gibt und versuchen sie zu banalisieren. Phantasten umnebeln die Vorgänge mit esoterischem Glanz.

Doppelte Folgerungen aus der Erkenntnis der Transmutation in Lebewesen

Transmutierende Vorgänge würden, wenn sie sich tatsächlich klären ließen, unser Verständnis von dem, was Leben ist, bereichern. Man könnte verstehen, was den Unterschied zwischen einem molekular gleich zusammengesetzten Zellverband im gesunden, kranken oder toten Zustand ausmacht und wie man auf diesen Zustand über modulierte Photonen einwirken könnte. Diese Möglichkeiten öffnen – und das lassen die Arbeiten Professor Kaznachejews vermuten – Wege zu ganz neuartigen Heilungs- aber auch Vernichtungsmethoden (biologische Waffen), wenn es gelingen sollte, den Photonen z.B. des Sonnenlichtes entsprechende Information aufzumodellieren.

Bereits im Mai 1978 bestätigt ein militärisches Forschungspapier von Solomon Goldfein et. al.: „Energy Development from Elemental Transmutations in Biological Systems“, Report 2247 des US Army Mobility Equipment Research and Development Command in Fort Belvoir, Virginia, DDC No. AD A056 906. solche Bemühungen. Es heißt dort „Die Arbeiten Kervrans, Komakis und anderer wurden mit dem Ergebnis überprüft, daß, wenn es zu solchen Transmutationen (Na in Mg, K in Ca, und Mn in Fe) kommt, ein Netto-Energieüberschuß produziert wurde“. Der Text geht dann auf die Rolle von Mangnesium Adenosin Triphosphat (MgATP) bei diesen Transmutationen ein, und stellt fest, „daß man es für eine Art Cyclotron auf molekularer Ebene halten kann.“ Der Bericht endet in der Feststellung: „Man ist hier zu dem Schluß gekommen, daß Elemente-Transmutation tatsächlich in lebenden Organismen vorkommen und diese möglicherweise von einem Netto-Energiegewinn (für den Organismus H.B.) begleitet sind“.

Die Natur hat für den wachen Geist noch viele Überraschungen bereit, die über das heutige Verständnis der Teilchen- und Quantenphysik hinausgehen und die der Mensch zum Segen und zum Verderben einsetzen kann. Die hier angeschnittenen, durchaus noch offenen Fragen der kalten Fusion oder Elemente-Transmutation in Organismen ist jedoch viel zu wichtig, um sie wilden esoterischen Denkern oder dem Militär zu überlassen.