De vier operationele kerncentrales van Oekraïne hebben allemaal weer toegang tot het nationale elektriciteitsnet na een volledige uitval van off-site stroom vorige week. Het was voor het eerst sinds het begin van het conflict negen maanden geleden dat alle centrales op hetzelfde moment een externe stroomuitval leden. Ze vertrouwden op dieselgeneratoren voor back-up elektriciteit.
‘Het volledige en gelijktijdige verlies van off-site stroom voor de kerncentrales van Oekraïne toont aan dat de situatie voor nucleaire veiligheid en beveiliging in het land [has] worden steeds precairder, uitdagender en potentieel gevaarlijker,’ zei Rafaël Mariano Grossi, directeur-generaal van de Internationale Organisatie voor Atoomenergie (IAEA). ‘Het is buitengewoon zorgwekkend. De situatie onderstreept nog eens de noodzaak van meer actie om de centrales te beschermen en het gevaar van een ernstig nucleair ongeval te voorkomen.’
Kerncentrales zijn niet ontworpen voor oorlog
Dmytro Gumenyuk, veiligheidsanalyse-eenheid kerncentrale Oekraïne
De recente beschietingen op de locatie van de Oekraïense Zaporizhzhia Nuclear Power Plant (ZNPP) waren een van de meest intense afleveringen van de afgelopen maanden, volgens de IAEA, die een team ter plaatse heeft. De ZNPP, de grootste kerncentrale van Europa, heeft de afgelopen maanden meermaals stroom van het net verloren. Rusland veroverde de fabriek vroeg in de oorlog.
De faciliteit blijft in de uitschakelmodus, maar heeft nog steeds elektriciteit nodig om essentiële veiligheids- en beveiligingsfuncties te behouden. Reactoren hebben stroom nodig om te koelen, zelfs als ze zijn uitgeschakeld. Vier van de zes reactoreenheden bevinden zich in ‘koude stilstand’, terwijl de twee andere eenheden weer in ‘warme stilstand’ zijn gebracht, waardoor ze stoom kunnen leveren aan de centrale en warmte kunnen leveren aan de nabijgelegen stad Enerhodar.
De ZNPP heeft 20 dieselgeneratoren die automatisch in werking treden wanneer de aansluiting op het net wegvalt. Gewoonlijk bevatten planten 10 dagen aan brandstof. In deze laatste aflevering waren er in een dag of wat acht generatoren nodig. Het IAEA-team meldde dat de zes reactoren van de centrale veilig waren en bevestigde de integriteit van de gebruikte splijtstof, de verse splijtstof en de opslagfaciliteiten voor radioactief afval. Wel was er verspreid over het terrein lichte schade.
Grossi dringt aan op een beschermingsgebied rond ZNPP en heeft een ontmoeting gehad met een Russische delegatie onder leiding van Rosatom, de Russische autoriteit op het gebied van atoomenergie. De uitdaging is dat beide partijen elkaar de schuld geven van de beschietingen. Hooggeplaatst Oekraïens personeel vertelde het IAEA dat elektriciteitskabels beschadigd waren op twee locaties op ongeveer 50-60 km van de fabriek in door Oekraïne gecontroleerd gebied. Maar Rusland beschuldigde Oekraïne ervan de macht aan ZNPP opzettelijk te hebben verbroken.
Nucleaire sluiting in het hele land
Dmytro Gumenyuk, hoofd van de NPP Safety Analysis Unit in Kiev, is ervan overtuigd dat de Russen de centrale beschieten. ‘Het zijn provocateurs. Elke avond beschieten ze de stad Nicopol vanaf het ZNPP-terrein en wachten ze op terugbeschietingen. De raketbeschietingen vorige week waren het meest schadelijk [so far] voor het Oekraïense energiesysteem. Het was voor het eerst in meer dan 40 jaar dat Oekraïne geen werkende kerncentrales had.’
De mensen die deze fabriek nog steeds bedienen zijn helden; we zijn ze allemaal veel dank verschuldigd
Matthew Bunn, Harvard Kennedyschool
Het personeel staat onder zware psychologische en fysieke druk, voegt hij eraan toe. ZNPP wordt nog steeds beheerd door Oekraïens personeel, maar Russen blijven ter plaatse – van het leger en Rosatom. Hij weet dat er Russen in de alarmcentrale zijn geweest, maar voor zover hij weet niet in de meldkamer. ‘De situatie is zelfs voor de mensen die daar werken niet duidelijk’, zegt hij.
Veel werknemers zijn vertrokken, en dit betekent dat de diensten langer en frequenter zijn voor degenen die overblijven, zegt hij. Mensen maken zich ook zorgen over de mogelijkheid dat de dieselgeneratoren uitvallen of zonder brandstof komen te zitten. ‘Dit zou leiden tot verminderde koeling van de reactoren, stijgende kerntemperaturen, verdamping van water uit het primaire circuit en smelten van splijtstof’, zegt Guymenyuk. ‘De gevolgen zouden erger kunnen zijn dan het ongeluk in Fukushima. Kerncentrales zijn niet ontworpen voor oorlog. Ze zijn beschermd tegen natuurrampen zoals overstromingen, branden en aardbevingen. Het bombardement kan veiligheidssystemen en gebouwen vernielen en dat kan leiden tot een stralingsongeval.’
Matthijs Bunn, professor in de praktijk van energie, nationale veiligheid en buitenlands beleid aan de Harvard Kennedy School, is het ermee eens dat kernreactoren in een oorlogsgebied mogelijk dodelijke gevaren vormen. ‘Het laten draaien van een reactor op de back-up dieselgeneratoren is iets dat zelden en kort zou moeten gebeuren’, zegt hij. ‘In Oekraïne worden ze gedwongen om het keer op keer te doen. Elke keer dat de externe stroom uitvalt, werkt u zonder back-up van de dieselgeneratoren. Als ze falen, kookt het water binnen enkele uren af, komt de reactorkern bloot te liggen en begint de brandstof in de kern te smelten en is een catastrofale stralingsafgifte waarschijnlijk. Dit geldt zelfs als een reactor niet werkt: wanneer de reactor wordt uitgeschakeld, komt er geen energie meer vrij uit de splijtende atomen, maar het intens radioactieve materiaal in de kern blijft veel warmte genereren door radioactief verval. Sommige reactoren in Zaporizhzhia zijn echter al maanden gesloten en enigszins afgekoeld. Als er nu een totaal stroomverlies zou zijn bij die reactoren, zou er aanzienlijk meer tijd zijn om te proberen de stroom te herstellen voordat het smelten zou beginnen.’
De splijtstofdokken vormen ook een gevaar, hoewel die risico’s aanzienlijk zijn verminderd door veiligheidsmaatregelen die zijn genomen na het ongeval in 2011 op de Fukushima Daiichi-site in Japan. ‘Vooral wanneer een reactor begint te smelten, bouwt zich stoomdruk op in de insluiting’, zegt Bunn. ‘Als de druk te hoog wordt, kan de insluiting versplinteren, waardoor een grote hoeveelheid radioactiviteit vrijkomt in de omgeving. Reactoren hebben dus ventilatieopeningen waardoor een deel van de stoom kan ontsnappen, maar die stoom is waarschijnlijk zwaar verontreinigd met straling. Oekraïne heeft filters geïnstalleerd die het grootste deel van de straling zouden filteren voordat deze in zo’n noodsituatie vrijkomt.’
Bunn wijst er ook op dat kritieke veiligheidsbeslissingen worden genomen door teams die onder enorme stress werken. ‘Operators zijn mishandeld, er zijn soldaten met geweren, ze worden onder druk gezet om werkcontracten met Rosatom te ondertekenen, velen werken al maanden in ploegen van 12 uur, velen zijn vertrokken, dus de typische ploeg heeft naar verluidt ongeveer een kwart zoveel personeel als het ooit had. Kortom, de omstandigheden zijn bijna ondraaglijk. De mensen die deze fabriek nog steeds bedienen zijn helden; we zijn ze allemaal veel dank verschuldigd.’
Potentiële impact van een stralingslek
De gevolgen van een stralingslek zijn van veel factoren afhankelijk. ‘In sommige gevallen komt er bij een kernsmelting straling vrij in de insluiting, maar de insluiting houdt stand en er komt maar heel weinig in de omgeving terecht’, legt Bunn uit. ‘Het is een ramp voor de planteigenaren, maar heeft een beperkte impact op anderen, behalve de angst die velen zouden voelen. Dat gebeurde in 1979 bij het ongeluk op Three Mile Island in de Verenigde Staten. In sommige gevallen mislukt de indamming, zoals bij Fukushima.’
Een op hol geslagen reactie is fysiek onmogelijk in de huidige reactoren in Oekraïne
Jacopo Buongiorno, Massachusetts Institute of Technology
Het is denkbaar dat ongeveer 10% of meer van de straling in de kern van één of meerdere reactoren vrijkomt, zegt hij. ‘Het stuk land dat verontreinigd is en geëvacueerd moet worden, hangt af van de wind en andere weersomstandigheden, maar kan honderden of zelfs duizenden vierkante kilometers bedragen. De economische, maatschappelijke en gezondheidseffecten – met inbegrip van vooral mentale gezondheidseffecten – kunnen verwoestend zijn.’
Echter, Jacopo Buongiorno, hoogleraar nucleaire wetenschap en techniek aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT), waarschuwt voor paniekzaaiende taal. ‘Het IAEA werpt terecht een licht op het onverantwoordelijke gedrag van Rusland bij het beschieten van hoogspanningslijnen in heel Oekraïne en in het geval van ZNPP bij het beschieten van de centrale zelf. Maar de retoriek over nucleaire ‘ramp’ en ‘catastrofe’ en de verwijzingen naar het ongeluk in Tsjernobyl in 1986 zijn onnauwkeurig en misleidend.’
De reactoren die tegenwoordig in Oekraïne worden gebruikt, verschillen wezenlijk van het oorspronkelijke ontwerp van Tsjernobyl, legt hij uit. ‘Een weggelopen reactie [as at Chernobyl] is fysiek onmogelijk in de reactoren die vandaag in Oekraïne in bedrijf zijn [which] zijn inherent stabiel en niet vatbaar voor een ongecontroleerde machtsescalatie.’
De kerncentrales van Oekraïne hebben meerdere beschermingslagen, vervolgt hij. De dieselgeneratoren en batterijen zitten achter dikke muren van gewapend beton die niet door lichte wapens kunnen worden gepenetreerd. Net als Bunn wijst hij op de retrofits die na Fukushima zijn aangebracht. Zo zijn er nu mobiele back-up dieselgeneratoren en pompen die de reactorkernen koel kunnen houden als ook de nooddieselgeneratoren en -batterijen tegelijkertijd zouden uitvallen.
Hij zegt dat als er een radiologische vrijgave zou plaatsvinden, dit zowel lokaal als regionaal van beperkte omvang zou zijn. ‘De meeste radioactiviteit zou binnen de insluitingsstructuur van de fabriek worden vastgehouden. Er zou wat radioactiviteit kunnen weglekken en zich plaatselijk verspreiden, maar de gevolgen voor de gezondheid zouden gering zijn en vrijwel zeker niet op te sporen. Bij mensen die verder weg staan, is de blootstelling verwaarloosbaar.’
