Meltdown, wat is het?

Meltdown of kernsmelting, twee zeer onheilspellende termen die duiden op een ramp van ongekende omvang. Wanneer je bij een kerncentrale spreekt van een meltdown dan is er een grote ramp gaande. Helaas werd deze term weer erg veel in de mond genomen na de aardbeving en tsunami die Japan troffen op 12 maart 2011 en die de kernreactor in Fukushima in de problemen brachten. Wat is een meltdown precies? Een meltdown op zijn Engels of kernsmelting in het Nederlands duidt op een ongeluk in een kernreactor waarbij de mechanismen die moeten voorkomen dat er een ramp gebeurt niet meer werken. Een bekend voorbeeld dat vaak wordt aangehaald is de ramp met de reactor in Three Mile Island (Harrisburg, Pennsylvania in de Verenigde Staten) die plaatsvond op 28 maart 1979. Dit bleek uiteindelijk echter niet te gaan om een echte meltdown.

Wat is een meltdown?

In het geval van een kernsmelting wordt de reactorkern zo warm dat de controlemechanismen uitvallen en een kettingreactie niet kan worden voorkomen. Omdat een reactor normaal gesproken 24/7 wordt gekoeld met koelvloeistof is een meltdown gewoonlijk het gevolg van het uitvallen van de mechanismen die deze vloeistof rondpompen. Wanneer de kritische massa bereikt is zal de temperatuur van binnen in de kernreactor dan toenemen. De term meltdown is ontleend aan het feit dat de reactor zich langzaam een weg de grond in smelt waarbij radioactieve straling in de atmosfeer komt en een gigantische bedreiging voor de volksgezondheid en het milieu vormt.

Naast het vrijkomen van deze gassen is er nog een gevaar. Wanneer de reactor in zijn smeltproces geconfronteerd wordt met een watermassa (zoals grondwater) dan kan dit door de zinderende hitte worden ontleed tot zuurstof en waterstof wat vervolgens kan uitmonden in een chemische explosie van enorme omvang, waarbij radioactieve materialen vrijkomen en de wijde omgeving besmetten. Dit verplaatst zich niet alleen via het grondwater maar ook via de lucht.

Three Mile Island

Wat gebeurde er bij Three Mile Island in 1979? Door een storing in het koelcircuit steeg de temperatuur van het koelwater dat de centrale moet koelen. Dit probleem werd direct geconstateerd waardoor de reactor werd stilgelegd. Door de restwarmte van het materieel in de reactor liep de temperatuur echt nog wel gestaag op. Een ventiel ging open om de druk te doen afnemen maar ging daarna niet meer dicht. Dit zorgde ervoor dat er veel koelvloeistof ontsnapte en de leidingen vol liepen met luchtbellen. De reactor raakte daardoor zo ernstig beschadigd dat het goed mis ging. Radioactief materiaal kwam vrij. Omdat de straling relatief laag was en de evacuatie van onwonende snel op gang kwam heeft het niet tot nadelige gevolgen voor de volksgezondheid geleid.

Waarom werd dit uiteindelijk geen meltdown kun je je afvragen. Een meltdown of kernsmelting is in feite niets anders dan het onvermogen warmte te kunnen afvoeren waardoor de kern smelt. De uraanmassa kan al snel niet meer kritiek worden waardoor de normale reactie stopt. Er blijft echter wel veel restwarmte vrijkomen die de smeltreactie veroorzaakt. Als de kern zich in een sterke koepel bevindt dan kan het de activiteit binnen houden en zal het ondanks onherstelbare beschadigingen aan de reactor geen bedreiging voor het milieu vormen. Dat gebeurde in Three Mile Island.

Japan

Na de aardbeving een tsunami waardoor Japan getroffen werd op 11 maart 2011 raakte een kerncentrale in Fukushima in ernstige problemen doordat de koelinstallatie was beschadigd. Volgens de berichten die de volgende dag de wereld in werden gestuurd door kergeleerden was ondanks de explosies die hebben plaatsgevonden de containment nog in tact. Dit is beschermende omhulling rondom het reactorvat dat het nucleaire materiaal binnen moet houden. De mogenlijkheid om wat damp veilig af te voeren en de druk zo te doen afnemen bestond bovendien nog, waardoor er nog enige vorm van regulatie was.

Wanneer de staven uranium in de centrale door de hitte openbarsten zal er straling vrijkomen, maar de verwachting is dat een grote ramp op dat gebied zal uitblijven. Een tweede Tjernobyl zal het zo niet worden. Daar was de reden van de besmetting de aanhouden brand die veel stof via de lucht verspreidde. De gevaarlijke stoffen in de Japanse reactoren van Fukushima kunnen echter niet branden waardoor het gevaar veel lager is.