Tsjernobyl en de kracht van atomen

Een uit de hand gelopen test

Wat gebeurde er nu precies in de hedendaagse spookstad Pripjat, dichtbij de grens tussen Oekraïne en Wit-Rusland? De explosie van de kerncentrale was eigenlijk het gevolg van een uit de hand gelopen test. Om die test uit te voeren, werden enkele veiligheidsmechanismen uitgeschakeld, waardoor de ramp te wijten was aan een menselijke fout, naast de onveiligheid van dergelijke RBMK-reactoren. In de nacht van 26 april werd de beveiliging uitgeschakeld en de stoomturbine afgesloten. De koelpompen van de reactor vielen uit, maar, anders dan verwacht, nam het vermogen van de reactor niet af. Het nam fameus toe en de reactor werd volledig vernietigd. Dat de reactorkern in brand stond, wilden weinigen geloven, omdat dit volgens de kennis rond de werking van deze kerncentrale niet mogelijk was. Dit wordt mooi in beeld gebracht in de serie van HBO. 

De Verenigde Naties spreken van een mogelijk dodenaantal van 4000 mensen op wereldschaal

De impact van deze ramp werd lange tijd door de overheid ontkend en geminimaliseerd: enerzijds door een gebrek aan kennis, anderzijds omdat men de bevolking rustig wilde houden. Grote delen van Oekraïne, Rusland en Wit-Rusland werden radioactief besmet. De weersomstandigheden in april '86 zorgden voor een onvoorspelbare verspreiding van de radioactiviteit, maar weerankers moesten de bevolking voorliegen dat er geen gevaar was voor de volksgezondheid. De Verenigde Naties spreken van een mogelijk dodenaantal van 4000 mensen op wereldschaal. Dit omvat zowel de mensen die aan de straling overleden als mensen die vandaag nog zouden kunnen overlijden aan de gevolgen van radioactiviteit. Mensen in de buurt van Tsjernobyl, tijdens en na de ramp, overleden in eerste instantie aan de zogenaamde acute stralingsziekte (ARS). Anderen stierven later door mildere straling of aan door straling veroorzaakte kankers, zoals schildklierkanker. Stralingsziekte houdt in dat acute, hoge straling de cel op atomair niveau beschadigt. Lichamelijke reacties bestaan uit verminderde bloedstolling, gastro-intestinale klachten, bewustzijnsverlies, blaren en uiteindelijk het losgeven van de huid.

Een gebied van 430 hectare werd rond de kerncentrale afgebakend als gevaarlijk en verboden terrein. In de eerste generatie van geboren dieren en planten in de besmette zone deden misvormingen zich voor, maar merkwaardig genoeg werden er geen erfelijkheidseffecten vastgesteld, net als bij de mens. Over het grondwater onder het gebied moet extra worden gewaakt, gezien de besmetting. In 2016 werd een immense koepel over de ontplofte centrale geplaatst, ter vervanging van de oude, die de straling verder moet tegenhouden. Wat de gevolgen van de kernramp tot op heden voor ons en het klimaat betekenen, is niet helemaal duidelijk.

Kernenergie voor dummies

Kerncentrales werken door de splitsing van de atomen van elementen zoals uranium of plutonium. In de reactor wordt een neutron tegen een atoom afgevuurd. Zo’n splitsing creëert een kettingreactie van andere splitsingen waarbij dan weer warmte vrijkomt. Die warmte kan gebruikt worden om bijvoorbeeld water in stoom om te zetten en zo elektriciteit op te wekken met een stoomturbine. Meestal wordt water ook gebruikt om een reactor af te koelen. In de meeste reactoren worden ook verschillende circuits van watertoevoer ontworpen. Hoewel dit principe hetzelfde is voor alle kerncentrales, zitten er wel verschillen in het ontwerp van de reactoren. 

De reactor van Tsjernobyl, de RBMK-1000, werd in de Sovjet-Unie in de jaren 1960 ontworpen en kwam enkel voor op Sovjet grondgebied. RBMK's gebruiken als enige soort reactor ter wereld een combinatie van grafiet en waterkoeling. Grafiet diende als moderator, of om de kernsplitsingen te vertragen voor een efficiënter gebruik van uranium. Daarnaast is het ook mogelijk voor RBMK’s om een positive void coefficient of positieve dampbelcoëfficiënt te bekomen waarbij een hogere productie van stoom ook leidt tot een actievere kernsplitsing. In de abnormale omstandigheden van de ramp zelf, was die coëfficiënt zo hoog dat het alle systemen die het zouden tegenhouden overweldigde. Een andere eigenaardigheid in de RBMK zorgde voor een stijging van energie wanneer de regelstaven, die gebruikt worden om de kettingreactie van kernsplitsingen te regelen door neutronen te absorberen, in de machine ingebracht werden.

The Nuclear Home

Vele jaren later, na deze vreselijke kernramp én die in Fukushima, vraagt men zich af hoe het zit met de kerncentrales in België. We hebben namelijk ook twee nucleaire parken, in Doel en Tihange, samen goed voor zeven kernreactoren. In de media was er eerder al van alles om te doen: rond de levensduurverlenging en de scheurtjes in de stalen wanden van de reactorvaten die de straling binnenhouden. Ook toen werd beweerd dat er geen gevaar was. Klinkt zoals na de ramp van Tsjernobyl? In België ziet het FANC (Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle) toe op de veiligheid van onze twee kerncentrales, die door ENGIE Electrabel worden uitgebaat. In onze Belgische kerncentrales worden ten eerste voortdurend veiligheidscontroles uitgevoerd en verschillende procedures herhaaldelijk geëvalueerd. Er zijn heel strenge internationale normen waaraan moet worden voldaan. Ten tweede werken Europese kerncentrales niet met een BWR-reactor, zoals de RBMK, maar met PWR-reactoren. Die zijn veel veiliger. Na de ramp in Fukushima zijn er zware investeringen gedaan in Doel en Tihange om de centrales te beschermen tegen zware aardbevingen of hoge waterstanden. Er is ook een noodplan voorhanden, dat elk jaar wordt ingeoefend samen met brandweer en politie. Zowel op mogelijke interne incidenten, die zeer gedetailleerd staan beschreven, als op externe gebeurtenissen is men voorbereid. Ook wat terrorisme betreft zijn er na zowel de aanslagen op Charlie Hebdo als deze op de Bataclan en in Zaventem extra veiligheidsmaatregelen getroffen.

Zowel op mogelijke interne incidenten, die zeer gedetailleerd staan beschreven, als op externe gebeurtenissen is men voorbereid

Wat met het afval?

Al stoten onze kerncentrales relatief weinig CO₂ uit, ze creëren wel een hoop radioactief afval. Dat afval wordt samengeperst, ingesloten in stalen vaten en geïsoleerd van mens en milieu. NIRAS, de Nationale Instelling voor Radioactief Afval in verrijkte Splijtstoffen, organiseert het transport van dat afval, dat aan strenge regels onderworpen is. Waar het uiteindelijk wordt opgeslagen, hangt af van de radioactiviteit van het materiaal. Bij radioactiviteit wordt gesproken over halfwaardetijd: de tijd waarna de oorspronkelijke hoeveelheid stof met de helft is verminderd. Afhankelijk daarvan wordt de duur van de opslag van het materiaal bepaald, wat heel vaak over honderden jaren gaat. Meestal wordt radioactief kernafval ondergronds opgeslagen in bunkers bij Belgoprocess in Dessel, in afwachting van definitieve berging, bijvoorbeeld in diepe geologische lagen.