Kernramp gevolg overtreden voorschriften bij experiment

De gevolgen van de kernramp in Tsjernobyl - vandaag precies vijf jaar geleden - worden pas nu in volle omvang duidelijk. Het officiele dodental staat op 31; maar sommige schattingen komen tot 15.000. In de zwaar getroffen Sovjet-republieken Oekraine en Wit-Rusland zijn honderdduizenden kinderen ernstig ziek. Miskramen, ernstige geboorteafwijkingen en gevallen van kanker en andere ziekten ten gevolge van de radioactieve neerslag zijn er aan de orde van de dag. Tussen de 120.000 en 150.000 Sovjet-burgers wachten nog steeds op evacuatie. De verwoeste 'eenheid 4' is verpakt in een betonnen omhulsel, maar het resterende deel van de kernbrandstof vormt nog steeds een gevaar. Sovjet-president Michail Gorbatsjov heeft de wereld opgeroepen “materiele en morele steun” te geven, maar de erfenis van Tsjernobyl is nu ook deel geworden van de politieke strijd om de ontmanteling van het socialistische imperium.

ROTTERDAM, 26 APRIL. Op maandag 28 april 1986 werd aan de schoenen van de werknemers van de Zweedse kerncentrale bij Forsmark een opvallend hoge radioactiviteit gemeten. De besmetting bleek van buiten te komen en werd voornamelijk door regen aangevoerd. Meteorologen traceerden de besmettingsbron in de omgeving van de Zwarte Zee. De aard (isotopen-samenstelling) van de fall-out wees niet in de richting van een ondergrondse kernproef maar op een ongeluk met een kernreactor. Na overleg met de VS nam Zweden contact op met Moskou. Daar werd niet gereageerd. Maar dezelfde avond werd het nieuws op de Sovjet-televisie bekendgemaakt en zette TASS het op de telex: in 'eenheid 4' van de kerncentrale bij Tsjernobyl was een ernstig ongeluk gebeurd.

Het type kernreactor waarmee zich in de vroege ochtend van 26 april 1986 - vandaag vijf jaar geleden - in de centrale bij Tsjernobyl dit ongeluk voordeed wordt in de Sovjet-Unie aangeduid met RBMK: Reactore Bolchoe Molchnastie Kipiachie. Letterlijk: hoogvermogen kanaal kokend water reactor. In dit geval ging het om een RBMK-1000, een reactor met een elektrisch vermogen van 1000 megawatt.

RBMK's zijn, zoals dat heet, grafiet-gemodereerde, water-gekoelde kokend-water reactoren. Ze gebruiken (tamelijk laag) verrijkt uranium waarvan de neutronen worden afgeremd ('gemodereerd') door grafiet, een zeer zuivere vorm koolstof; ongeremde neutronen wekken nauwelijks splijtingen op. In de RBMK's is het grafiet - in totaal 1800 ton - aanwezig als stapels losse blokken met de afmetingen van een flinke schoenendoos. Omdat grafiet bij hoge temperatuur zeer brandbaar is, wordt de grafietmassa vrij gehouden van zuurstof met 'inert gas': een mengsel van helium en stikstof.

Het cilindrische reactorvat heeft een hoogte van 7 meter en een diameter van 12 meter. Het wordt afgesloten door een zware plaat van staal en beton - het zogeheten 'biologisch schild' - van 3 meter dik en een diameter van 17 meter. Een soortgelijke plaat bevindt zich ook onder het reactorvat. Het vat is omgeven door een eveneens cilindrisch, gecompartimenteerd stalen reservoir gevuld met water.

Daaromheen is een dikke laag zand (serpentiniet) aangebracht.

De hitte van de splijtstofstaven wordt afgevoerd door water dat zware pompen van onderen naar boven langs de verticale splijtstofstaven jagen. Het water stroomt in drukbuizen die om de splijtstofstaven zijn aangebracht. De drukbuizen steken door het 'biologisch schild'. In de drukbuizen heerst een druk van 75 bar waardoor het water bij de heersende temperatuur (275 graden) tot koken kan komen.

De stoom wordt, na afscheiding van het meegevoerde water, rechtstreeks gebruikt om er een turbine mee aan te drijven die op zijn beurt een generator laat draaien: turbogenerator. De elektriciteit die de generatoren produceren (elke reactor heeft twee turbogeneratoren van 500 MW) voorziet normaal gesproken ook de pompen en dergelijke van spanning.

De Sovjet-Unie had al veel ervaring met grafiet-gemodereerde, water-gekoelde reactoren; in feite werkte hun eerste reactor (Obninsk, 1954) al volgens dit systeem. De RBMK-1000-reactoren behoorden tot een gestandaardiseerde versie die vanaf 1974 (Leningrad) in gebruik zijn genomen. In april 1986 had de Unie er veertien in bedrijf: bij Leningrad, Kursk, Tsjernobyl en twee bij Smolensk. De vier reactoren van Tsjernobyl hadden een zeer goede staat van dienst. De beschikbaarheid was in 1985 83 procent geweest. De ongelukkige eenheid Tsjernobyl-4 was in december 1983 in bedrijf gesteld.

De RBMK's zijn overigens nooit geexporteerd. De reactoren die de Sovjet-Unie leverde aan Midden-Europa waren drukwaterreactoren van het type VVER-440 of VVER-1000, die in hun werking vergelijkbaar zijn met zulke reactoren van Westerse firma's als Westinghouse, Framatome en KWU-Siemens.

Op 25 april 1986 moest eenheid 4 voor normaal onderhoud worden afgeschakeld en men besloot voor het echte afschakelen (maar al op het moment dat het thermisch vermogen flink was verminderd) een experiment uit te voeren. Op zichzelf is dat niet bijzonder. De bedoeling was de stoomvoorziening naar een van de twee turbogeneratoren af te sluiten om te kijken hoe lang deze nog 'op zijn vliegwielen' zou doordraaien en aldus stroom kon blijven leveren. Daaruit zou dan af te leiden zijn met hoeveel haast in een noodgeval de noodstroomvoorziening (dieselgeneratoren) moest worden bijgeschakeld. Bij de uitvoering van het experiment zijn voorschriften overtreden en beveiligingen overbrugd. De gevolgde procedures noemt men achteraf 'niet goed doordacht'.

Tijdens het 'afregelen' liep het vermogen door een zogeheten xenon-vergiftiging van de splijtstof sterker terug dan bedoeld, zodat in laatste instantie gepoogd is het vermogen terwille van het experiment weer op te voeren door veel regelstaven uit het reactorvat omhoog te trekken. Regelstaven tussen de splijtstofstaven dempen de 'reactiviteit': het aantal kernreacties. Daarna werd door onoverzichtelijke en ten dele onverantwoordelijke manipulaties met diverse koelwatervoorzieningen op een zeker moment veel koud koelwater in het reactorvat gebracht waardoor de reactiviteit nog verder daalde en nog meer regelstaven uit de reactorkern werden omhooggetrokken.

Men startte het experiment, hoewel het vermogen daarvoor te laag was. Opeens liep het vermogen toch snel op. De chef van de wacht gaf opdracht tot een noodstop, waarbij alle regelstaven tussen de splijtstofmassa moeten worden gestoken. Maar veel regelstaven bevonden zich hoog boven het reactorvat en konden niet snel genoeg naar beneden worden gebracht. Ze kwamen te laat. De reactor 'tripte': het koelwater kon de plotselinge hitte-ontwikkeling niet meer op tijd afvoeren. De splijtstofstaven spatten uiteen en deden in het water zoveel stoom ontstaan dat een geweldige stoomexplosie volgde.

Bij een tweede explosie verbrandde waarschijnlijk het waterstof dat de zirconium-omhulling van de splijtstofstaven bij hoge temperatuur uit water vrij maakt. Bij de explosies is het reactordeksel (het biologische schild) omhooggeblazen, waardoor alle drukpijpen los scheurden, zodat zuurstof bij het hete grafiet kon komen. Dat vloog prompt in brand.

Gegeven het ongeluk is door het personeel van de centrale adequaat en met heldenmoed gereageerd. Onmiddellijk is begonnen met het blussen van de vele brandende grafietblokken. Daarvoor is water, schuim en gas ingezet. Na drieeneenhalf uur was men de brand, op de brandende reactorkern na, meester. Op 28 april is begonnen met het afdekken van de brandende kern, waarbij voornamelijk helikopters werden ingezet.

Behalve 24 ton boriumcarbide - dat, zoals de regelstaven, neutronen absorbeert - zijn honderden tonnen dolomiet, klei en zand en lood op de kern gebracht. Omstreeks 5 mei werd een systeem geinstalleerd dat koude stikstof in de reactorruimte bracht. Op 6 mei begon daardoor de temperatuur van de reactor te dalen.

Al direct na het ongeluk is met reinigings- en decontaminatiewerkzaamheden begonnen. Daarbij werd vooral veel water ingezet en is besmette grond afgevoerd. Later is Tsjernobyl-4 als het ware 'begraven' in een omvangrijke betonnen omhulling, rijk voorzien van luchtgaten ter wille van de koeling, die nu de 'sarcofaag' heet.

Tot de overige beschermende maatregelen die men heeft getroffen behoren, afgezien van de evacuatie van de bevolking, het van huis-tot-huis uitdelen van natriumjodide pillen, die inbouw van radioactief jodium in het lichaam tegengaan, en het opwekken van regen, door besproeiing met zilverjodide van wolken die sterk radioactief waren.

Nederland vernam van het ongeluk op dinsdagochtend 29 april via de radio en de ochtendbladen, die het op de voorpagina's brachten.

VROM-minister Winsemius nam contact op met premier Lubbers en op dezelfde dag werd door ambtenaren van VROM en WVC een Bestuurlijke Coordinatie-groep opgericht. Het RIVM kreeg de coordinatie van de radioactiviteitsmetingen en was zelf al met metingen begonnen.

Op vrijdag 2 mei bereikte de radioactieve wolk Nederland. De lucht-radioactiviteit liep die dag snel op, daalde weer en steeg opnieuw verontrustend op zaterdag. Regen bleek sterk radioactief te zijn. Na 4 mei kwam de lucht-radioactiviteit weer snel terug op normaal. De radio-activiteit van de bodem bleef, door de langlevende nucliden cesium-134 en 137, hoog tot in augustus. De overheid kondigde voor de week van 2 tot 8 mei een graasverbod voor koeien af en liet spinazie vernietigen.

Details over de toedracht van het ongeluk werden pas in augustus bekend. Van 25 tot 29 augustus 1986 werd in Wenen een IAEA-conferentie gehouden over de Tsjernobyl-ramp waar de Russen zich ongekend openhartig toonden.

Bronnen: Het ongeval bij Tsjernobyl: oorzaken, gevolgen en maatregelen, (red. A.J. van Loon). KIVI-Kerntechniek, 1987.

Chernobyl: a technical appraisal. British Nuclear Energy Society, 1987.