Hoe zit dat nu met radioactieve straling?

Zowel "Silkwood" als "The China Syndrome" zijn in wezen complottheorieën. Daar is hier niet echt sprake van. Op zijn hoogst van gebrekkige informatie, wat alleen maar slecht is voor de berichtgeving in de media, want die dreigen dan dikwijls op hol te slaan.
Daarnaast, als ik lees dat "het onduidelijk is wat de witte rook is die opstijgt", dan denk ik wel eens kan je één en één niet optellen. Ze zijn als een achtelijke aan het proberen die reactoren te koelen, zou daar niet wat stoom door kunnen ontstaan?

 

Ik meen me te herinneren dat men de reactors had stilgelegd direct na de aardbeving. Volgens mij doen ze dat door een aantal staven uit de reactor te halen, waardoor de reactie stopt. Als dit is gedaan, hoe kan er dan nog zolang zoveel warmte worden ontwikkeld?
Zo'n reactor zorgt in vol bedrijf voor zoveel warmte dat er stoom wordt geproduceerd van het "koelwater" (en daarmee weer turbines worden aangedreven die weer generatoren voor "elektriciteit" aandrijven).
Maar als de reactor wordt gestopt zal deze toch vanzelf afkoelen?

 

Nee, ze laten juist de regelstaven in de kern zakken. Deze vangen in voldoende mate neutronen af, zodat er onvoldoende overblijven voor een kettingreactie. Gebruikte splijtstof blijft na de stillegging nog wel veel warmte produceren, ondanks het feit dat de kettingreactie is gestopt. Deze warmteproduktie is zo groot dat die voldoende is om de kern alsnog te laten smelten. Vandaar dat je door moet gaan met koelen om dat te voorkomen.

 

Da's waar, klopt.
Maar hoe kan er nu warmte ontwikkeld worden terwijl de reactie gestopt is? Kennelijk ligt de reactie nog niet stil, maar wordt ze (op dit moment) steeds meer vertraagt?
Koeling helpt niet met het vertragen van de reactie, alleen met het ontstaan van schade rondom de reactor (koelen zodat de afscherming rond de reactor intact blijft).

 

In de splijtstof vinden na het stilvallen van de kettingreactie nog een tijd lang vervolgreacties plaats die ook warmte produceren. Dat heeft tijd nodig, dus des te langer je nakoelt des te minder vervolgreacties en warmteproductie. Dus als je het lang genoeg stabiel weet te houden (dat betekent geen smeltende kern) gaat het goed. Maar zelfs "opgebruikte" splijtingsstaven moeten na het verwisselen van splijtstof nog een flinke tijd nagekoeld worden.

 

zwembad in reaktor 4

edit. EX reaktor 4

 

Als de berichtgeving een beetje klopt denk ik dat het alle vier ex-en worden. Hoogwaardig schroot, zeg maar. Alleen moeten de schrootboeren wel wat geduld hebben.......

 

Alle vier van zes.
Tot nog toe.

Ad, je bent wel erg goed geïnformeerd.
Enkel uit interesse? Of rijdt je wel eens een goed uurtje richting het zuidwesten?
Persoonlijk zie ik "kernenergie" als één van de meest potentiële mogelijkheden voor de komende decennia.
Wie weet of fusie ooit exploitabel wordt.

 

Interesse zeker, maar ook geschiedenis. Tot 1976 bij de RDM gewerkt, waar ik uiteindelijk verantwoordelijk was voor de sterkteberekeningen van de kernreactorvaten die we daar bouwden (tot 1972 onder RSV vlag, daarna afgesplitst onder de naam Rotterdam Nuclear).
Later als lid van de Commissie Reactorveiligheid ook meerdere malen in Borssele geweest, omdat toen ook de "levensduurverlenging" aan de orde was. Maar deze eeuw daar niet meer geweest.

Dit is natuurlijk weer een enorme klap voor de hele nucleaire toekomst. De reactoren waren op zich bestand tegen dit soort aardbevingen, maar kennelijk waren de omliggende gebouwen niet bestand tegen de tsunami die vervolgens optrad. En dan krijg je een ander soort kettingreactie, met als zwakste schakel waarschijnlijk de noodstroomvoorziening die je nodig hebt als de centrale zelf geen electriciteit meer produceert, en van het net wordt afgesloten. Normaal gesproken heeft elke centrale (ook conventioneel) een noodstroomvoorziening, meestal een gasturbinegenerator. Maar als ook die door de tsunami is beschadigd of zelfs vernietigd dan zit je echt diep in de problemen. Ik ken de "plattegrond" niet, maar dat zou kunnen betekenen dat de noodstroomvoorziening zich waarschijnlijk buiten het reactoromhulsel bevindt.
Wat betreft fusie, dat heeft natuurlijk een enorme potentie. Maar 40 jaar geleden werkte ik al aan onderdelen voor een "torus" voor een fusiereactor om proeven te doen aan het stabiel houden van plasma in een magnetisch veld, en werd er gezegd dat dat over 20 jaar commercieel zou werken. Ik denk niet dat er iemand op dit moment dat zou durven beweren. maar wie weet.....

Groet,

Ad

 

Er blijft toch altijd warmteproducerend radio-actief verval van het uranium plaatsvinden?

Ik vond het vreemd om bij één van de animaties te zien dat regelstaven omhoog geschoven werden om meer neutronen af te vangen. Ik had verwacht dat dat in benedenwaartse richting zou gebeuren. Bij storing inhet regel/aandrijfmechanisme van die staven, zou je ze 'gewoon' naar beneden kunnen laten donderen zodat de kettingreactie helemaal stopt (fail to red?).

 

Bij een PWR (Pressurized Water Reactor) waar het hier om gaat (en ook Borssele), worden de regelstaven van bovenaf in de kern neergelaten. Bij een BWR (Boiling Water Reactor) komen ze vanonder (Doodewaard was een BWR).

Animatie was kennelijk een BWR. Die werden uiteindelijk langzamerhand verdrongen door de PWR's.

Groet,

Ad

 

@Ad: Voor zover ik me kan herinneren (ik ben afgestudeerd in 1976 in Kernfysica/Elektronica aan het Hoger Rijksinstituut voor Kernenergiebedrijven te Brussel, waarbij we het onderdeel 'Reactorstudie' hadden) staat het feit dat de regelstaven onderaan of bovenaan in het reactorvat ingebracht worden volledig los van het type reactor (BWR of PWR).
Enkel het initiëel ontwerp van de reactor/het reactorvat bepaalt of de regelstaven onder of boven ingebracht worden (beiden hebben voor- en nadelen).

 

Wikipedia biedt dikwijls uitkomst (tegenwoordig). Citaat:

Control rods often stand vertically within the core. In pressurised water reactors (PWR), they are inserted from above, the control rod drive mechanisms being mounted on the reactor pressure vessel head. Due to the necessity of a steam dryer above the core of a boiling water reactor (BWR) this design requires insertion of the control rods from underneath the core.

En bij alle drukvaten waaraan ik gerekend heb was dat ook zo. Dit waren voornamelijk PWR's van het Westinghouse type (behalve Borssele, dan was een Siemens reactor). Maar vooral in het begin ook BWR's van General Electric (hoewel Doodewaard net af was toen ik begon) en AEG (later zijn Siemens en AEG samengegaan in KWU).

Als werkstudent heb ik overigens van 1968 tot 1973 gestudeerd bij het laboratorium voor Energievoorziening, bij de leerstoel Kernenergie van de Afdeling Werktuigbouw van de TH Delft (tegenwoordig TU Delft). Daar kregen we zowel kernfysica als een tweetal cursussen "Constructie van Kernreactoren". Dat is allemaal een tijd geleden, dus er is best wel het een en ander vervaagd, maar daar hebben we tegenwoordig Wikipedia voor!!!!!

Groet,

Ad Bakker

 

Achteraf toch niet zo vreemd, Ron. Ik begrijp net uit Amerikaanse sites dat alle 6 Fukushima reactoren toch BWR's zijn, en geen PWR. Dat betekent dat de animatie wel degelijk correct was. Ik weet niet meer waardoor ik op het verkeerde been gezet ben, maar ik ging er steeds automatisch vanuit dat het PWR's waren, misschien ook wel doordat men gelijk weer over Borssele begon te emmeren (wat een PWR is).
Verder doet het weinig af aan eerder gemaakte opmerkingen. In beide gevallen (PWR en BWR) is nakoeling na een (al dan niet nood)stop noodzakelijk om de kern niet te beschadigen.

Groet,

Ad

 

Bij de volgende centrale kunnen we de reactor dus beter vast in het water plaatsen in plaats van er naast.
Als deze zich beneden de waterspiegel bevind kun je in een noodgeval een sluis open zetten en heb je behoorlijk veel koeling ter beschikking.
Eerlijk gezegd is het uitvallen van stroom helemaal niet zo ondenkbaar. Dit is toch wel een zwakke schakel.

 

Heb me ooit laten vertellen dat ze op de Maasvlakte, wanneer de stroom heel erg duur verkocht kon worden, ze zelfs de nood diesels lieten meedraaien en binnen alle misbare gebruikers uitzetten.

 

Een les uit Japan: reactorgebouwen verder uit elkaar zetten?

 

Gisteren las ik in de Volkskrant een opvallend artikel.
Het gegeven was: Als een risicoberekening wordt gemaakt van een reactor, dan komt daar onveranderlijk uit dat de kans dat het misgaat één op een miljoen is (of daaromtrent). Toch zijn er inmiddels al zes kapotgegaan, met gevolgen variërend van ernstig tot verschrikkelijk. Hoe kan dat - kunnen ze niet rekenen?
Nou, laat dat maar over aan mensen die iets van kernfysica weten. Het probleem is, dat ze altijd uitgaan van bekende risico's. Maar iedere keer opnieuw blijkt er een nieuw, tot dusver nog onbekend fenomeen te zijn dat een reactor de das omdoet - zoals in dit geval de combinatie van een aardbeving en een tsunami.

Vandaag gaat, op pagina 19 van de Volkskrant, Frank van Kalshoven op dit thema door:

>Omdat de kansen zo klein zijn op nucleaire rampen, tsunami's, maar ook op financiële instabiliteit, terroristische aanslagen en het ineenstorten van huizenprijzen, lijkt de verwachte waarde van de mogelijke ramp goed te behappen, hoe groot de impact ook is.
Mijn idee is dat we ons hierdoor enigzins laten misleiden. Het aantal mogelijke gebeurtenissen waarvoor geldt "kleine kans keer grote impact" is de afgelopen vijftig jaar nogal toegenomen. En naarmate er meer van dit soort kansjes zijn op gebeurtenissen die zich "eens in de honderd of duizend jaar" zullen voordoen, zal het aantal ernstige gebeurtenissen dat in een gegeven tijdvak daadwerkelijk plaatsheeft óók toenemen. Dit combineert slecht met de afnemende bereidheid onder de bevolking om risico's te lopen.<

Tot zover Frank van Kalshoven. Ik vond het de moeite waard om hier over te typen (morgen staat die bewuste column denk ik ook helemaal online, dit was een fragment).
Nee, ik weet ook wel dat we nog geen bruikbaar alternatief hebben voor fossiele brandstof, die op z'n einde loopt (en bovendien andere risico's met zich brengt). Maar ik vind wel al veel jaren dat er te veel wordt geïnvesteerd in een energiebron (kernsplitsing) waarvan de gevolgen niet werkelijk te overzien zijn.

Wat is er eigenlijk gebeurd met het (veilige) alternatief kernfusie?

 

Het argument zal geweest zijn dat je op deze manier een hele infrastructuur rond die reactors kan opzetten, inclusief beveiliging en onderhoud. Maar nu blijkt dus dat het ook nadelen heeft...

 

Ik denk niet dat dat uitmaakt, Ron. Of liever gezegd: mag uitmaken. Eerste les is denk ik dat je noodstroomvoorziening en water toevoer niet te vergeten, even goed beschermd moet zijn als de reactor zelf. Maar ik kan me eerlijk gezegd niet voorstellen dat daar niet voldoende over is nagedacht. Blijft wat mij betreft een raadsel.

Verder zijn dit de oudste generatie reactoren die er (nog) zijn, unit 1 was juist deze maand 40 jaar in dienst. Best kans dat de nieuwere typen al beter beschermd zijn. Feit is wel dat ze allemaal aan zee staan, en de vraag is of bij het ontwerp naast met aardbevingen ook met tsunami's rekening is gehouden. Ik heb een Nederlandse expert die tevens een hele goede Japan kenner is wat vragen gesteld. Ik ben benieuwd of hij iets meer hierover weet. Ook bijvoorbeeld wat mij opviel was dat aan de oostkust uitsluitend BWR's staan en aan de westkust op 4 na allemaal PWR's. Daar moet een idee achter zitten, maar ik snap niet welk.
Ik dacht zelf eigenlijk dat de rol van BWR's zo'n beetje was uitgespeeld, maar als je naar de planning voor nieuwe reactoren kijkt zijn het overwegend BWR's en maar een enkele PWR (wel allemaal van de "advanced" generatie, dus ABWR en APWR). Ook hoop ik te horen wat daar de achtergrond van is.

Groet,

Ad