Kernramp van Fukushima (2011)

De kernramp is ontstaan ten gevolge van een aardbeving. Na de aardbeving is de kernreactor ogenblikkelijk stilgelegd door de controlestaven die in de reactor zijn ingebracht. De noodgeneratoren werden automatisch opgestart om de koelpompen te doen werken. Alles verliep perfekt gedurende de eerste 50 minuten na de aardbeving en de centrale leek de aardbeving goed te hebben doortstaan. Er is een kleine verhoging van de radioaktiviteit, wat lichte schade aan reactor 1 laat vermoeden. Men begint met de drukverlaging van de reactor om die te kunnen onderzoeken.

Er kwam echter een vloedgolf (een waterbarrière van 13 meters hoog, terwijl de omheining slechts 10 meter hoog was). Alle noodgeneratoren in de centrale werden beschadigd, op twee na. Noodgeneratoren die later gebouwd werden op een veilige hoogte konden niet ingezet worden, want de schakelkasten (in de centrale zelf) waren ondertussen onder water.

Batterijen waren in staat voldoende stroom te leveren gedurende ongeveer 24 uur, nadien vielen de pompen één voor één stil waardoor de koeling van de kern in het gedrang kwam. De temperatuur in de kernreactor is daardoor sterk opgelopen (tot meer dan duizend graden). Waterdamp werd in zuurstof en waterstof ontbonden, waardoor er verschillende explosies zijn gebeurd.

De eerste reactor had een natuurlijke noodkoeling (er zijn geen pompen nodig, maar een natuurlijke circulate zorgt voor de koeling). Op het ogenblik dat de stroom uitviel waren de kleppen van het noodsysteem echter gesloten, en konden daarna niet geopend worden.

De aardbeving heeft waarschijnlijk de watertanks waar de gebruikte brandstofstaven van reactor 4 bewaard worden beschadigd, en het was toen niet zeker of die stand zouden houden, daarom werden de staven later naar een andere watertank verplaatst. Bij dit ontwerp staan de watertanks waarin de gebruikte brandstofstaven bewaard worden boven de reactor, en niet ernaast, zoals in andere ontwerpen. Door de warmteproductie is er een versnelde verdamping van het water, waardoor de staven uit het water zouden kunnen steken.

Geconcentreerde kernbrandstof wordt spontaan roodgloeiend door de natuurlijke splijting als de pellets hun warmte niet meer kunnen afvoeren.

De reactorstaven bevatten een stapel pellets, waarbij de concentratie aan splijtbaar materiaal weliswaar kleiner is, maar er is meer brandstof aanwezig.

Als de koeling van de kernreactor stilvalt, dan stijgt de temperatuur van de brandstofstaven. Het is een natuurkundige reactie die niet te stoppen is. De brandstofstaven bestaan uit uranium en een bekleding (zirkalloy), het zijn reactieve metalen, in contact met wat er overblijft aan water in de kern oxideren ze en komt er waterstofgas vrij. Door de warmte smelten de reactorstaven en komt er nucleair materiaal vrij als het omhulsel van de reactor barst.

Uiteindelijk zijn de reactoren 1, 2 en 3 zwaar beschadigd door oververhitting. Ook het gebouw van reactor 4 is beschadigd door gasexplosies. De reactoren 5 en 6 zijn niet aangetast.