Oekraïne: zware veiligheidsrisico's bij kerncentrales.

Na de Russische aanval op de kerncentrale van Zaporozhzhia (Oekraïne) eerder deze maand, blijft het een open vraag hoe groot het risico op een ernstig nucleair ongeluk daar is. Naar aanleiding hiervan publiceerde Greenpeace een rapport over de situatie in de “Nuclear monitor” waar ze een aantal risico’s beoordelen. Hieronder vindt je de belangrijkste bevindingen.

In Oekraine zijn er 15 kernreactoren op vier verschillende sites. Nucleaire centrales zijn van de meest complexe en gevoelige industriële zones. Dat betekent dat er voortdurend een complex proces in gang moet worden gehouden dat beroep moet kunnen doen op een hele reeks diverse middelen. Het kritieke punt daar bij zijn de koelsystemen. Zowel in de reactor, waar de nucleaire brandstof moet gekoeld worden als in plaatsen waar gebruikte nucleaire brandstof terecht komt. Zelfs wanneer de reactor is stilgelegd, is dit het geval. Er is heel veel restwarmte aanwezig die blijvend moet worden gekoeld. De nucleaire brandstof mag nooit worden blootgesteld aan lucht, want dan kan er een kettingreactie op gang komen en de kern van de reactor kan smelten. Ook bij de baden van de verbruikte staven kan het mislopen: een “runaway zirconium oxidation reaction” kan veel radioactiviteit teweegbrengen.

Dit alles beduidt dat zelfs zonder een rechtstreekse voltreffer, een kerncentrale zeer kwetsbaar is. Voor een goed opererend systeem is er elektriciteit nodig, koelwater, en een voortdurende aanwezigheid van gekwalificeerd personeel. Honderden personeelsleden moeten kunnen de centrale vrij bereiken vanuit hun huizen. Wat nauwelijks haalbaar is onder oorlogsomstandigheden.

Indien er een technisch probleem zou zijn, bijvoorbeeld het elektriciteitsnetwerk dat faalt of noodgeneratoren die niet opstarten (wat niet onwaarschijnlijk is in dit conflict, zo diende Oekraine af te schakelen van het Russische elektriciteitsnetwerk, wat een experimenteel gebeuren was), moet je grote hoeveelheden technisch personeel en materieel kunnen aanvoeren. Bvb zware pompen, brandweerpersoneel, kraanwagens….Zo’n situaties kunnen een zware logistieke operatie noodzaken op een nationaal niveau. Ook al geen evidentie in een oorlogssituatie.

In een recent (14 maart) artikel voor de Nuclear Monitor gaan Greenpeace specialisten Jan Vande Putte en Shaun Burnie dieper in op de risico’s die verbonden zijn aan de oorlog voor de Oekraïnse centrales. Ze identificeren hierbij vooral drie grote risicofactoren: uitval van elektriciteit, risico’s verbonden met de opslag van verbruikte nucleaire brandstof en de risico’s van een dambreuk in de omgeving.

Elektrisch vermogen.

Het eerste probleem, de uitval van elektrisch vermogen hangt nauw samen met de dieselgeneratoren in een centrale. Als de centrale ‘off grid’ gaat dan moet er een reservesysteem van generatoren op gang komen. Die moeten de centrale dan van de nodige stroom voorzien om de operaties te laten lopen, de koeling aan te drijven, de controleapparatuur te laten functioneren etc. Bij Zaporozhie bestaat er ernstige twijfel over de functionaliteit van die dieselgeneratoren: in 2020 kreeg de Oekraïnse NGO Eco-action informatie van klokkenluiders uit de nucleaire sector dat de functionaliteit van de 20 AC 5600 noodgeneratoren niet gegarandeerd is. Vooral door het gebrek aan reserveonderdelen is een probleem. In september 2020 meldde de Oekraïnse nucleaire waakhond een INES 1 incident door de malfunctie van een van de generatoren. De dringend nodige upgrade van de generatoren werd uitgesteld tot 2023, en komt nu helemaal in het gedrang door de oorlog. Ook de bevoorrading van de generatoren met diesel is een zorg. Bij een audit door de Oostenrijkse regering in 2017 werd er geconcludeerd dat de kwaliteit van het materiaal er voor zorgde dat er bij incidenten een hoge waarschijnlijkheid bestaat dat er een ernstig ongeluk ontstaat met grote vrijgave van radioactiviteit.

Opslag.

Het tweede probleem is gerelateerd aan de opslag van verbruikte nucleaire brandstof. Eenmal de brandstof dienst gedaan is blijft ze zeer heet. Daarom moet ze nog zeer lange tijd worden afgekoeld in opslagbaden. Dat gebeurt eerst in een kleiner bad vlakbij de reactor. Daar wordt de brandstof 5 jaar afgekoeld. Daarna wordt het opgeslagen in droge betonnen opslagvaten. In Zaporizhzia zijn er zes reactoren met telkens zo’n opslag bad. Daarnaast is er een gecentraliseerde droge opslagplaats op de site met 163 vaten. In totaal is er 2204 ton gebruikte brandstof opgeslagen op de site, waarvan 855 ton in de opslagbaden.Bij de droge opslag, waar passieve koeling plaatsvindt, is het risico op een grootschalig vrijkomen van nucleair materiaal klein. De eventuele risico’s betreffen vooral de koelbaden.

In de koelbaden in het belangrijk dat de brandstof ten allen tijde onder water blijft. Als dat niet het geval is kan er een “runaway zirconium” brand ontstaan die radioactiviteit loslaat in de omgeving.  Gezien de temperatuur van de gebruikte brandstof is er voortdurend koeling nodig die vermijdt dat het water gaat koken en begint te verdampen. Dit was in Fukushima een groot gevaar, het waterniveau in de reactor was er ernstig gezakt (tot slechts 1,5 meter boven de brandstof) en grote kranen dienden voortdurend water in de reactorbaden te gooien, hierbij gelukkig geholpen door een accidentele externe influx van water. Zonder dit laatste zouden de maatregelen zelfs niet voldoende zijn geweest, met dramatische gevolgen tot honderden kilometers ver.

Hoe ernstig zo’n ongeluk zou zijn in Zapororizhzia is moeilijk te berekenen: het hangt af van wanneer de laatste keer de baden werden geledigd, hoe dicht opeengepakt de brandstof ligt, etc.

Wat wel duidelijk is is dat bij een rampscenario van een runaway zirconium brand, de hele site zou moeten ontruimd worden, met grote risico’s op kettingreacties in de andere reactoren. Afhankelijk van de wind kan de verspreiding van radioactieve deeltjes over heel Europa plaatsvinden.

Dambreuk.

Een volgend risico is een dambreuk. Het Dnjepr riviersysteem is kwetsbaar voor overstromingen. De reactors in Zaporizhzhia zijn gelokaliseerd nabij het Kakhovka reservoir. In het geval van een overstroming moet de apparatuur kunnen blijven functioneren in de centrale. De beschermingen bestaan uit oeverbanken, muren, draineringen etc. Dit zijn allemaal potentieel kwetsbare elementen in het beschermen van de centrale. Daarna is er ook het feit dat de reservoirs voor het oppompen van koelwater zich stroomopwaarts van de centrale bevinden. Gezien de afhankelijkheid van de site van de reservoirs voor de koeling zouden dambreuken hier mogelijks ernstige gevolgen hebben voor de centrale.

Kortom, het weze duidelijk dat kerncentrales potentieel een hoog risico zijn in oorlogstijd, zelfs als ze niet doelbewust als wapen worden aangewend, door de complexe keten van beveiligingen, apparatuur en processen die moeten gaande worden gehouden. In de chaotische situatie die een oorlog is, zijn er veel punten in die keten van processen die onder druk kunnen komen te staan. Velen hadden in Europa de illusie dat een oorlog op ons continent niet langer mogelijk was. Van die illusie zijn we nu ontdaan. Daarmee zou tegelijkertijd de illusie van veilige kerncentrales kunnen sneuvelen bij diegenen die daar in leefden. Maar ontkenning lijkt daar vooralsnog de norm.

Sammy Roelant