1. Ga naar het menu
  2. Ga naar de inhoud
NOS NieuwsAangepast

Hoe werkt de Fukushima kerncentrale?

Een kerncentrale is een fabriek waar elektriciteit wordt gegenereerd met behulp van kernsplijting. Het grootste deel van een kerncentrale is conventioneel, het produceert elektriciteit op dezelfde manier als bijvoorbeeld een kolencentrale. Wat een kerncentrale onderscheidt, is het nucleaire deel van het proces. Dit proces speelt zich af in de reactor van de centrale.

Uranium

De brandstof van de kerncentrale is uranium. De energie die nodig is voor het produceren van elektriciteit komt vrij door de splitsing de atoomkernen van uranium. Het uranium zit in metalen staven, splijtstopelementen genoemd. Binnen in die staven vindt het splijtingsproces plaats. Daarbij valt het uranium als het ware uiteen in brokstukken. Daarbij komen neutronen vrij, die gebruikt kunnen worden om de volgende kern uranium te splijten. Zo ontstaat er een gecontroleerde kettingreactie. Bij dat splijtingsproces komt enorm veel energie in de vorm van warmte vrij. Die warmte zorgt in combinatie met water voor stoom. De stoom drijft een turbine aan, waarmee elektriciteit wordt opgewekt.

De staven met uranium bevinden zich in een groot stalen vat. De stalen behuizing is zo'n twintig centimeter dik. Het vat is gevuld met water, dat de staven koelt door de warmte af te vangen. Door de hitte van de staven wordt het water op een gegeven moment zo warm, dat het gaat koken. Als het water kookt, komt er stoom vrij.

Stoom

De kerncentrale in Fukushima is een kokendwaterreactor. Daarvan zijn er wereldwijd ongeveer tachtig. Bij een kokendwaterreactor wordt er in het stalen vat water tussen de uraniumstaven door gepompt. Het water wordt tussen de staven aan de kook gebracht. De stoom wordt via een stoomleiding afgevangen.

De Nederlandse kerncentrale in Borssele is een drukwaterreactor. Daarbij wordt het water onder hoge druk tussen de staven doorgepompt, maar niet tot het kookpunt. Het wordt verder gepompt naar een tweede waterloop. Pas daar wordt het water in een warmtewisselaar aan de kook gebracht en de stoom gebruikt voor stroomopwekking.

Explosie

Bij de aardbeving in Japan werden alle centrales in het getroffen gebied automatisch stilgelegd. Het splijtingsproces stopt dan, maar de radioactieve stoffen in de staven geven nog wel veel warmte af. Daarom is het noodzakelijk dat het koelen gewoon doorgaat. Daarvoor is stroom nodig. Als dat er niet is, moet een noodaggregaat ervoor zorgen dat koud water wordt rondgepompt.

Als dit niet gebeurt, wordt het water in het stalen vat steeds warmer, komt er meer en meer stoom vrij en wordt de druk te hoog. De druk kan dan worden verlaagd door stoom weg te laten lopen uit het vat, naar een veiligheidszone, meestal gewoon het hele gebouw waarin de reactor staat. Als de druk in de veiligheidszone ook stijgt, wordt de stoom via filters die de radioactieve deeltjes moeten opvangen, gecontroleerd naar buiten gelaten.

Meltdown

In de Fukushima kerncentrale zijn dus problemen met het koelsysteem. Als het koelsysteem niet meer werkt, kan er zoveel water verdampen dat de uraniumstaven gedeeltelijk boven water komen te staan. Als dat gebeurt worden de staven gloeiend heet en smelt het metalen omhulsel. Dan komen er splijtingsproducten vrij en als vervolgens de hele kern smelt, spreken deskundigen van een meltdown.

Het gesmolten materiaal komt op de bodem van het reactorvat. In het ergste geval komt er weer een kernreactie op gang en 'smelt' de splijtstof zich een weg door de bodem van het vat en van het reactorgebouw. Dan komen splijtingsmaterialen en splijtingsproducten in direct contact met de buitenwereld en komt er veel radioactieve straling in de omgeving vrij.

Deel artikel:

Advertentie via Ster.nl