Kerncentrales Japan in de problemen: drie scenario's

De stand van zaken tot dusver: bij de kerncentrales in Oganawa, Tokai en Fukushima zijn door de enorme aardbeving van afgelopen vrijdag problemen ontstaan. De kernreactors (het onderdeel dat wordt gebruikt om energie op te wekken door middel van kernsplitsing) raakten oververhit, en kwamen hier en daar zelfs bloot te liggen.

In Tokai is het probleem morgenochtend verholpen, volgens de Japanse autoriteiten. In Oganawa werd een verhoogd stralingsniveau gemeten, maar dat niveau is vandaag weer gezakt naar 'normaal'. De echte problemen zijn tot dusver bij de reactors van Fukushima, nadat er bij een van de reactors (nummer 1) wederom een explosie plaatsvond.

In alle drie de reactors dreigt nu een meltdown. Wat nu? Drie mogelijkheden.

Scenario 1: een meltdown
Hierbij raken de splijtstofstaven in de kernreactor oververhit, doordat er te weinig koelwater beschikbaar is. Die splijtstofstaven moeten gekoeld worden omdat ze warm worden bij de kernsplitsing - die warmte wordt normaal gesproken gebruikt om energie op te wekken. Dat is te vergelijken met een waterkoker: een bak water met een verwarmingselement erin. Alleen is dat verwarmingselement nucleair.

De reactie is na de aardbeving gestopt, maar de staven geven nog restwarmte af. Dat is normaal gesproken geen probleem, zolang de warmte maar door water kan worden afgevoerd. Juist dat lukt niet, na de beving. Daarom wordt de reactor nu gekoeld met zeewater.
Bij onvoldoende koeling kunnen de splijtstofstaven zo warm worden, dat ze door het stalen reactorvat heen smelten. Dat heet een meltdown.

Is dat erg?
Het hoeft niet meteen een ramp te betekenen. De meeste reactors hebben een dik, betonnen opvangvat. Het radioactieve uranium wordt daarin opgevangen, en kan afkoelen zonder dat de buitenwereld er last van heeft. Liever wil men dit voorkomen, vandaar het binnenlaten van zeewater. Dat is ook gebeurd bij reactors 2 en 3 van dezelfde centrale in Fukushima.

Scenario 2: een ontploffing
Door de aardbeving viel de stroom uit in de reactor. Die stroom is nodig om de pompen aan te drijven die zorgen voor watercirculatie. Dat gebeurde niet, waardoor het water niet werd gecirculeerd en de warme splijtstofstaven begon te reageren met het resterende water.

Daarbij ontstond waterstof. Toen dat waterstof terechtkwam in de ruimte tussen de reactor en het reactorvat, kwam het in aanraking met de daar aanwezige zuurstof. Dat veroorzaakte een explosie. Als er op dat moment radioactief materiaal blootligt, en de boel explodeert, kan dat radioactieve materiaal in de omgeving terecht komen. In Tsjernobyl ontplofte in 1986 een kerncentrale, maar niet door deze waterstofreactie. Bovendien was die centrale veel onveiliger dan de centrales in Japan.

Is dat erg?
Als het zo ver zou komen: mogelijk heel erg. Denk aan wat de explosie van de centrale in Tsjernobyl heeft veroorzaakt. Maar heel waarschijnlijk is het niet. De waterstofexplosie zoals hier boven beschreven, is in Japan al geweest. De kans op een tweede is daarmee minder.

Scenario 3: men krijgt de boel (toch nog) onder controle
Als het de Japanners lukt om alles op tijd te koelen, is er relatief weinig aan de hand. Een meltdown lijkt dan niet meer te kunnen gebeuren. Voor een explosie waarbij radioactief materiaal vrijkomt, is het al te laat.

Is het probleem dan wel zo groot?
Ja, vooral voor de energievoorziening. De reactors kunnen nu al worden afgeschreven, waardoor Japan 2000 megawatt (vier keer zoveel als Borssele produceert) aan vermogen kwijt is.