Drie grote kernongelukken
Als de koeling van de reactorkern uitvalt, dan stopt weliswaar het splijtingsproces vanzelf vanwege stoomvorming in de kern en het wegvallen van de moderator, maar na enige tijd smelten de splijtstofelementen.
Zo’n kernsmeltongeval heeft voor de eerste keer plaatsgevonden in de drukwaterreactor in Harrisburg in 1979. De directe aanleiding was, dat de operateur niet in de gaten had, dat de noodkoeling aanstond, omdat het normale koelsysteem niet werkte en abusievelijk de noodkoeling uitschakelde. De kern smolt, maar bleef uiteindelijk binnen het reactorvat opgesloten, omdat nog tijdig herstel van de koeling mogelijk was. Tijdens dat ongeluk warmde de kern op tot boven 900 graden Celsius, waardoor de zirkoniumlegering van de splijtstofomhulling met water reageerde tot zirkoniumoxide en waterstof. Sindsdien bevatten kernreactoren in hun reactorgebouw apparatuur om die waterstof te recombineren. Dus om te zetten in water, zodat geen explosie kan optreden. Het reactorgebouw raakte van binnen besmet met radioactieve stoffen. De operateurs slaagden er in om bijna alle radioactieve stoffen binnen te houden. Tegenwoordig zijn naast het reactorgebouw grote filters geplaatst, die de radioactieve stoffen binden na een groot ongeluk, zodat ze niet in de biosfeer terecht kunnen komen.
Wat de gevolgen zijn van een nucleair ongeluk, als de reactorkern komt bloot te liggen, weten we sinds Tsjernobyl. De reactor was een speciaal type, dat in het Westen niet voor komt. Er vond een reactiviteitsongeval plaats, waarbij tijdens het ongeluk de neutronenvermenigvuldigingsfactor groter bleef dan één. Ofwel het aantal neutronen, dat over bleef na iedere splijting, was groter dan één. Daardoor explodeerde de reactorkern en kwamen er op grote schaal radioactieve stoffen in het milieu terecht. De reden, dat dat kon gebeuren, was de combinatie van twee materialen in de reactorkern. Het water voor de koeling en het grafiet voor het afremmen van de neutronen. Ook na het verdwijnen van het water uit de kern door de omzetting van water in stoom kon het kernsplijtingsproces doorgaan. De operateur had voorts de reactor abusievelijk in een onveilig werkgebied gebracht voor de uitvoering van een experiment. Vanwege het verschil in ontwerp van de reactor van Tsjernobyl en de Westerse is zo’n ongeval in een lichtwaterreactor hypothetisch.
De kerncentrales in Fukushima waren niet aangepast aan de moderne veiligheidseisen. Het ongeluk toont aan hoe belangrijk het is, dat dat wel het geval is en ook dat een kerncentrale altijd over elektrisch vermogen moet kunnen beschikken. Er trad in de kokendwaterreactoren in Fukushima kernsmelten op, nadat de tsunami de laaggelegen luchtinlaten van de noodstroomgeneratoren verwoestte en de elektrisch aangedreven noodkoelvoorzieningen het niet meer deden. Voorts overschreed de temperatuur de grens van 900 Celsius en reageerde het zirconium van de splijtstofomhullingen met water. Daardoor vormde zich ook hier waterstof. De apparatuur om waterstof te recombineren was niet aanwezig met als gevolg een aantal verwoestende waterstofexplosies, die de reactorgebouwen ernstig beschadigden. Daardoor konden radioactieve stoffen in het milieu terecht komen.
