Wellicht twee vaten verwisseld

Het ongeluk in Tokaimura is het gevolg van een menselijke fout. Fouten die uitlopen op een ongewenste kritikaliteit kunnen in fabrieken waar alleen laagverrijkt uranium wordt gebruikt nauwelijks worden gemaakt. Waarom dat in Tokaimura wel gebeurde, is nog niet duidelijk. De gevolgen voor de omwonen- den lijken beperkt.

Nog steeds is de juiste toedracht van het ongeluk bij Tokaimura niet bekend. De mededelingen van de Japanse overheid en het bedrijf JCO zijn niet erg helder. De meest feitelijke beschrijving wordt gegeven door het internationale atoombureau IAEA in Wenen dat voortdurend door de Japanse autoriteiten op de hoogte wordt gehouden.

Volgens de IAEA ontstond het ongeluk in een experimentele conversiefabriek toen werknemers abusievelijk 16 kilo tamelijk hoogverrijkt uranium, als uranylnitraat opgelost in salpeterzuur, overbrachten naar een bezinktank. Er volgde een zogenoemde flash criticality, een plotselinge kettingreactie die gepaard gaat met een blauwe flits en zoveel warmteproductie dat een explosie volgt. (De blauwe gloed, de zogenoemde Cerenkov-straling, is een bekend effect van nucleaire straling op watermoleculen.)

In de conversie-fabriek bij Tokaimura wordt uranium dat in ultracentrifuges in gasvormige toestand is `verrijkt' (om het gehalte splijtbaar uranium-235 te verhogen) weer teruggebracht in vaste toestand en daarna, al of niet in combinatie met plutonium, verwerkt tot vaste tabletten voor de splijtstofstaven. De installatie mag per se niet verward worden met een opwerkingsfabriek waarin juist afgewerkte splijtstof wordt verwerkt. De fabriek van Tokaimura heeft volgens ir. A.M. Versteegh van NRG in Petten twee productielijnen: één waarin laagverrijkt (tot een U-235 gehalte van 3 à 4 procent) uranium wordt verwerkt, en één waar middelverrijkt uranium passeert. Het uranium van het recente ongeluk had een opvallend hoge verrijkingsgraad van 18,8 procent (20 procent en meer geldt al als `weaponsgrade'). Het was bestemd voor de experimentele `snelle' Joyo-reactor die uit de jaren zeventig stamt en waarover de Japanse overheid weinig mededelingen doet. Een recente studie van het vredesinstituut SIPRI nam nog aan dat de Joyo uranium tot een verrijkingsgraad van maar 12 procent verwerkt.

Ir. Versteegh sluit, de hoeveelheid uranium die werd overgebracht in aanmerking nemend, niet uit dat de werknemers de twee productielijnen hebben verwisseld: dat hoogverrijkt uranium werd gebracht in een vat dat voor laagverrijkt uranium was bedoeld. (Want 16 kilo laaggverrijkt uranium had bij elkaar geen kritische massa opgeleverd.) Van het hoogverrijkt uranium had maar 2,3 kilo in het bassin mogen worden gebracht. ,,Normaal gesproken behoort het in zo'n fabriek fysiek onmogelijk te zijn om fouten te maken waarbij kritikaliteit ontstaat.''

Versteegh gaat ervan uit dat de kritikaliteit na de explosie, die eenvoudigweg een gevolg was van de plotseling vrijkomende hitte en de vorming van damp- en gasbellen, onmiddellijk na de klap ook weer was beëindigd. Na de explosie is het splijtbaar materiaal zó verspreid dat de neutronen die uit splijtende uranium-kernen vrijkomen overwegend naar de omgeving weglekken en niet opnieuw splijtingen teweeg brengen. De straling die nog geruime tijd na het ongeluk werd gemeten was waarschijnlijk niet neutronenstraling, maar gammastraling van de radioactieve producten die bij het uiteenvallen van uranium ontstaan: allerlei beruchte isotopen als die van cesium, strontium en jodium. Dat op een gegeven moment op twee kilometer afstand van de fabriek een straling van 3,5 mSv per uur werd gemeten moet worden toegeschreven aan het passeren van een radioactieve gaswolk. Inmiddels is die, al verdunnend, weggedreven en gedeeltelijk ook uitgewassen door de regen.

Omdat na de explosie geen brand ontstond en geen grote hoeveelheden materiaal naar buiten werden geworpen is de omgeving van de fabriek vandaag alweer vrijgegeven.

Bedieningsfouten die in ongewenste kritikaliteit eindigen doen zich uiterst weinig voor. Versteegh: ,,In fabrieken waar alleen laagverrijkt uranium wordt verwerkt kan nauwelijks genoeg uranium bijeen komen om een kritische massa te vormen. De kans op ongelukken is het grootst in militaire fabrieken die voor de productie van kernwapens uranium met meer dan 80 procent U-235 verwerken.''

Maar Japan produceert geen kernwapens en ziet ook zeer uitdrukkelijk af van deze optie. Al het nucleaire onderzoek staat in dienst van elektriciteitsopwekking. Japan, dat vrijwel geen eigen voorraden fossiele brandstof heeft, streeft ernaar de gehele uranium- en plutoniumkringloop `in eigen huis' te krijgen. (Nu nog wordt veel opgebrande splijtstof in Frankrijken Engeland opgewerkt.) Voor dat doel installeerde het land een veelheid aan verschillende reactortypen, waaronder de in het Westen zeer omstreden snelle kweekreactoren (à la Kalkar en de Superphenix). De snelle kweekreactor Monju heeft na een lekkage van het koelmiddel natrium in december 1995 lange tijd stilgelegen.