Mikado met splijtstofstaven

Het kan wel dertig tot veertig jaar gaan duren: de ontmanteling van de beschadigde kerncentrale bij Fukushima. Deze week is begonnen met het verwijderen van splijtstofstaven uit kernreactor 4. Een ingewikkelde en risicovolle klus.

Japanse technici zijn deze week begonnen met de definitieve ontmanteling van de zwaar beschadigde kernreactoren van Fukushima. Zij verwijderden de eerste bundels radioactieve splijtstofstaven die waren achtergebleven in het opslagbassin van reactor 4. Als alles goed gaat, zal het bassin over een jaar leeg zijn.

De volledige ontmanteling van de zes kernreactoren die in maart 2011 door een aardbeving en tsunami werden getroffen gaat volgens reactorbouwer Toshiba zeker 10 jaar duren. Eigenaar Tepco komt eerder uit op 30 tot 40 jaar. De ontmanteling van de reactor van Harrisburg op Three Mile Island, die in 1979 een gedeeltelijke kernsmelting onderging duurde 14 jaar.

Tot dusver bestond het werk bij Fukushima vooral uit het stabiliseren van de koeling, uit puinruimen en het inventariseren van de schade. Ondergelopen kelders werden leeggepompt, beschadigde reactorgebouwen werden hersteld. Bassins die in wanhoop waren volgepompt met zeewater worden weer ontzilt. Er is een installatie gebouwd die cesium aan vervuild koelwater onttrekt en er is een enorme hoeveelheid opslagtanks geplaatst om vervuild koelwater tijdelijk op te slaan. Soms is het letterlijk dweilen met de kraan open als deze tanks weer blijken te lekken.

Maandag is een inhoudelijker werk begonnen: het leeghalen van opslagbassin 4. Er zal 24 uur per etmaal gewerkt worden. De 36 betrokken technici zullen in diensten van 4 uur worden ingezet.

Het bassin bevindt zich hoog in het gebouw waarin reactor 4 is opgenomen. Het bevat 1.533 bundels van 60 tot 80 pinkdikke splijtstofstaven die vier meter lang zijn: een zwaar radioactieve massa die bij een nieuwe aardbeving een catastrofe teweeg kan brengen. Vermoed wordt dat de fundamenten van het reactorgebouw zijn beschadigd.

Maar verwijdering van de splijtstof is geen heksenklus, maar het is niet zonder gevaar. Reactor 4 is niet zelf beschadigd, want hij was op het moment van de beving buiten gebruik en de opgebrande splijtstof was net afgevoerd naar het koelbassin. Ook het bassin zelf is grotendeels onbeschadigd gebleven. Wel was er na een waterstofexplosie flinke schade aan het omringende gebouw. Daarom moest een stalen constructie boven het opslagbassin worden gebouwd om twee hijskranen te ondersteunen.

De koelbassins van Fukushima zijn een soort open zwembaden met een diepte van 10 tot 12 meter. Ze zijn speciaal ontworpen voor de tijdelijk opslag van uitgewerkte splijtstof. Die blijft nog lang gloeiend heet en is sterk radioactief. Het water in het bad beschermt het personeel tegen straling en verzorgt in de eerste plaats de noodzakelijke koeling. Het wordt continu rondgepompt en kan de opgenomen warmte via een warmtewisselaar afstaan. In maart 2011 vielen de pompen uit waardoor de bassins dreigden droog te koken. Met man en macht is dat voorkomen, soms moest er de geïmproviseerde inzet van zeewater aan te pas komen. Maar al in de zomer van 2011 was het hele systeem weer op orde.

Op de bodem van de opslagbassins staan rekken waar de bundels splijtstofstaven precies in passen. Zo goed en zo kwaad als dat ging heeft men er, ook met hulp van onderwatercamera’s, het puin tussenuit gevist dat er tussen viel toen het dak van het reactorbouw kapot brak. Toch valt niet uit te sluiten dat sommige splijtstofbundels door puin of vuil in hun rekken klemmen of anderszins beschadigd zijn. Ook kan door gebruik van zeewater corrosie zijn opgetreden. Het grootste gevaar is daarom dat de splijtstof bij het takelen openbreekt en het koelwater radioactief vervuilt. Dan zal aanzienlijke vertraging optreden.

Het koelbassin is zo diep dat de splijtstofbundels nog onder water steken als ze uit hun rekken omhoog zijn getakeld. Daardoor kunnen ze met de verrijdbare kraan onder water worden overgebracht naar een zware container die vooraf op de bodem van het bad is neergelaten. Het vat heeft ruimte voor 22 bundels staven. Is het gevuld en afgesloten dan trekt een zwaardere kraan het geheel uit het bassin en plaatst het op een vrachtwagen die het vat naar een veiliger opslagbassin op het terrein brengt; een gang van zaken die amper afwijkt van procedures bij een normaal reactorbedrijf. Maar ook daar valt wel eens een splijtstofbundel uit de takels of blijkt een kromgetrokken bundel te klemmen.