Fukushima: grootste milieu- en economische ramp van de eeuw ?

… of van het millenium ?

Wat gebeurt er in Fukushima ?

Een goeie bron van actuele feitelijke gegevens, zoals ze publiek bekend zijn gemaakt, vindt men hier:

http://en.wikipedia.org/wiki/Fukushima_I_nuclear_accidents

De gegevens zijn uiteraard partieel, men weet niet alles, ik weet ook niet alles, en geef mijn persoonlijke interpretatie van het ogenblik van het geheel.

Wat is er gebeurd ? Een kerncentrale is blootgesteld aan een uitzonderlijke dubbele natuurramp: een van de zwaarste aardbevingen ooit, gevolgd door een van de geweldigste tsunami's ooit. Hier was die centrale niet voor gespecifieerd, maar, alles bij elkaar genomen, heeft die centrale de beproeving eigenlijk wonderwel doorstaan. Dat op zich is een merkwaardig feit. Natuurlijk kan men stellen dat het cavalier was om op die plek centrales toe te staan die niet voor zulke, weliswaar uitzonderlijke, fenomenen voorzien zijn, en men kan zich terecht de vraag hierover stellen. Maar het uiteindelijke feit is dat deze centrale ondanks daar niet op voorzien te zijn, aan deze natuurramp goed het hoofd geboden heeft, op blijkbaar 1 punt na: de diesel stroomvoorziening.

Alles draait eigenlijk rond dat gebrek aan stroomvoorziening, want men heeft die wel nodig (vooral in zulke oudere centrales) om de restwarmte van het radioactieve verval af te voeren. Die restwarmte is het eerste uur na uitschakelen ongeveer 7% van het nominale vermogen en valt dan terug op een procent of na enkele uren, om gestaag af te nemen (net zoals de radioactiviteit van de brandstof zelf).

Niettemin kan een centrale wel een tijdje zonder stroom: er zijn passieve mechanismen aan het werk die voor convectie zorgen en zo. Maar als zoiets te lang duurt, gaat het water uiteindelijk koken, druk opbouwen, en uiteindelijk de brandstofstaven ongedekt laten. Als die toestand wat aanhoudt, oververhitten de brandstofstaven daar waar ze niet in het water zitten, en kunnen barsten en zelfs smelten: de zogenaamde meltdown. Dat is op zich nog steeds geen overkomelijk probleem, maar men moet dan wel vrij snel het water en de koeling aan de praat krijgen. Dat is wat er niet gebeurd is de tweede dag.

Het tweede probleem is de druk toename. Natuurlijk mag men die niet onbeperkt laten opbouwen zonder de integriteit van het reactorvat in gedrang te brengen, en is men verplicht om stoom af te laten. Indien de brandstofstaven ondertussen beschadigd zijn, geeft dat 2 problemen. Ten eerste zal die stoom gecontamineerd zijn door de vrijkomende fissieprodukten. Maar ten tweede produceert oververhit zirkonium (het metaal van de brandstofstaven) in contact met waterdamp... waterstof. Er is dus een gevaar voor explosie als die hete waterstof in contact komt met zuurstof.

Al die problemen zijn te vermijden als men snel genoeg de koeling weer aan de praat krijgt, maar hiervoor is stroom nodig. En hiervoor is ook soms extra koelwater nodig. En men moet dat op tijd doen. Dat is het essentiele wat er fout gegaan is in Fukushima. Niet de aardbeving, niet de tsunami, maar wel het langdurig (2 dagen) uitblijven van elektriciteit en eventueel koelwater.

En dan zijn we van de regen in de drop geraakt. Bij het (noodzakelijk) aflaten van stoom zijn er waterstof explosies gebeurd die de dakstruktuur van het gebouw hebben beschadigd, en die explosies hebben ook misschien andere dingen beschadigd.

Het derde probleem is een aanvankelijk simpel probleem: de piscines voor opslag van gebruikte brandstof. De gebruikte brandstof uit een kernreactor moet eerst nog 2 à 4 jaar afkoelen (zowel thermisch als radiologisch) alvorens transporteerbaar te zijn. Men slaat dus die gebruikte brandstof op in een piscine naast de reactor tijdens minstens die tijd, maar soms kan men daar veel oudere gebruikte brandstof opslaan in afwachting dat die afgevoerd wordt naar een opslagplaats of een opwerkingsfabriek. Die piscines zijn diep (15 meter) en dienen tegelijkertijd als koelmiddel voor de brandstof elementen, en als stralingsbescherming (een 10-tal meter water houdt de straling tegen).

De warmte produktie in die piscines is afhankelijk van de “ouderdom” en natuurlijk de hoeveelheid opgeslagen afgewerkte brandstof. Natuurlijk heeft zo een grote watermassa een grote thermische inertie, en men kan zich dus permitteren van de koeling daarvan enige tijd te onderbreken. Maar vroeg of laat moet men koelen, anders gaat het water koken, verdampen, en heeft men daar ook op den duur een meltdown. Deze is veel lastiger, want “in open lucht”, ttz, niet in een reactor vat, en niet in een containment. Nochtans is het redelijk eenvoudig: men moet de piscine gewoon vol water houden, en eventueel “koud” water bijpompen. Echter, EENS men een begin van meltdown heeft in zulke piscine wordt alles veel moeilijker, want de grote hoeveelheid straling en contaminatie die dan bloot vrijkomt maakt alles in de buurt veel onhandelbaarder. Het is dus cruciaal om dat “point of almost no return” te vermijden... gewoon door water toe te voegen.

Blijkbaar is dat niet gebeurd ginder, en zijn we voorbij dat punt.

En het doek valt: door die piscine meltdown is werken ginder een nutteloze zelfmoord missie geworden vanwege de gigantische straling en contaminatie on-site. Men kan bijgevolg niks meer doen aan de andere reactoren, die, als ze aan hun lot overgelaten worden, hun eigen full scale meltdown gaan ontwikkelen in de komende dagen en weken. Niks stopt dan nog het vrijkomen van de volledige inhoud, niet alleen van de reactoren, maar van alle opgeslagen brandstof in alle piscines (die uiteindelijk allemaal zullen opkoken en een meltdown ondergaan). Dat had vermeden kunnen worden had men die piscine in reactor 4 snel genoeg (ttz, na een kleine week) met water kunnen vullen.

Dit is dan een bijna-Chernobyl II. Bijna, omwille van het scenario. Geen op hol geslagen reactor, hopelijk geen te wijde verspreiding van de produkten. Maar wel een uiteindelijk totale vrijgave van de inhoud van verschillende reactor- en piscine inhouden. Die hopelijk grotendeels on site blijven.

Gaat dit heel erge nucleaire ongeluk in zijn ergste vorm ervoor zorgen dat het in Tokyo dit jaar gevaarlijker wordt om te leven dan met de auto te rijden ? Je kan uitrekenen dat elke bewoner van Tokyo een geintegreerde dosis van dit ongeluk moet opdoen van ongeveer 60 mSv opdat zijn risico om om te komen door dit ongeluk in de 30 komende jaren groter zou worden dan zijn risico om om te komen door een auto-ongeluk in de 30 komende jaren.

Gaat de gemiddelde bewoner van Tokyo meer dan 60 mSv opdoen ? Bij Chernobyl hebben sommige inwoners van het niet-geevacueerde nabije stadje soms dosissen van 170 mSv opgedaan. Het lijkt me weinig waarschijnlijk dat men in Tokyo uiteindelijk hogere dosissen zou oplopen voor de ganse bevolking.

Niettemin zouden zulke hoge dosissen, waarbij het ongeluk dus een even groot risico betekent als met de auto rond rijden, veel slachtoffers maken: ongeveer 100 000 personen. Dat is namelijk ook de death toll van autoverkeer in Tokyo gedurende 30 jaar. Of de wereldwijde death toll van auto verkeer gedurende 1 maand. Als dat het geval is, is dit ongeluk 10 keer erger dan Chernobyl qua sanitaire impakt.

Alles zal dus afhangen van het verdere verloop van de gebeurtenissen. Als het echt allemaal zwaar tegenzit, wordt deze nucleaire ramp even gevaarlijk als de auto voor de inwoner van Tokyo. Als het hek helemaal van de dam is, zou het zelfs een beetje gevaarlijker kunnen worden.

Misschien ben ik veel te optimistisch.  Ik sluit niet uit mij te vergissen.  Als blijkt dat men in Tokyo veel grotere dosissen dan 60 mSv registreert voor een flink deel van de bevolking, dan IS kernenergie vrij gevaarlijk.   Dan wordt het wereldwijd inderdaad een risico dat moeilijk tolereerbaar is, want dan kan men op gelijk welk ogenblik een ongeluk hebben dat een grote metropool, zelfs op honderden kilometers, kan blootstellen aan risico's die die van het autoverkeer serieus voorbij streven.

De nabije toekomst zal uitwijzen wat er van is.

Waarom is dit dan zo een verschrikkelijke ramp ?

Omdat het nu gedaan is met kernenergie. Het zal niet meer verkocht geraken, nergens ter wereld. Niemand wil zo een gevaarlijke energie techniek die in het geval van een – toegegeven, zo goed als onmogelijk geacht ongeluk – een grote metropool even gevaarlijk maakt als er autorijden.

Bijgevolg gaan er drie dingen gebeuren: enerzijds gaan we gigantische ressources aanwenden in voorlopig nog inadekwate hernieuwbare bronnen. Anderzijds gaan we dwingende maatregelen invoeren die het energiegebruik naar beneden halen, en bijgevolg de economie de dieperik insturen. En tenslotte gaan we veel steenkool en gas centrales bouwen, en dus heel veel CO2 produceren, tot onze fossiele voorraden op zijn.

We krijgen dus tegelijkertijd een toename van de uitstoot van CO2, een aanwending van ressources in voorlopig inadekwate technologieen, en een economische rem (energiebesparingen, taksen, en dergelijke meer).  En een uitputting van ressources.

Het enige wat we kunnen hopen is dat klimaatwetenschappers de bal zwaar misslaan, maar ook daar ben ik redelijk pessimistisch.

Als dusdanig zal Fukushima het einde betekenen van onze hoop op een ecnomische welvaart en enig respect voor het milieu op een efficiente wijze. Het zal miserie, honger, en misschien klimaatsveranderingen veroorzaken op een schaal die we niet eerder gewoon zijn. Deze spanningen zullen leiden tot conflicten en nog meer waardevernietiging. Tientallen miljoenen mensen of meer zullen hierdoor omkomen.

Fukushima zal tientallen zoniet honderden miljoenen slachtoffers maken, en als het tegenzit, het wereldmilieu over eeuwen significant beinvloeden. Omdat kernenergie nu taboe zal zijn.  Terecht, of niet.