kjernefysisk nedsmelting

Artikkelstart

Kjernefysisk nedsmelting er en vanlig betegnelse på en alvorlig kjernekraftulykke som medfører at reaktorkjernen blir overopphetet og dermed smelter.

En nedsmelting kan skje når varmen som utvikles i en kjernereaktor ikke i tilstrekkelig grad ledes bort av kjølesystemet. Da vil temperaturen i reaktorkjernen øke, og hvis denne temperaturøkningen ikke stanses, vil temperaturen til slutt overskride smeltepunktet til brenselselementene.

Når brenselselementene begynner å smelte, ødelegges innkapslingen av brenselet. Da kan både brenselet (uran eller plutonium) og de fisjonsproduktene som er dannet lekke ut til kjølemidlet, som for eksempel kan være vann. Etterfølgende feil og skader kan føre til at disse radioaktive isotopene lekker videre ut i reaktortanken. Hvis den nedsmeltede kjernen blir truffet av vann, kan det utløse en dampeksplosjon. Overopphetet damp og varmt metall kan utløse hydrogeneksplosjoner og trykkbølger som kan ødelegge deler av reaktortanken. Alvoret i en kjernefysisk nedsmelting ligger i at radioaktivt materiale dermed kan bryte gjennom reaktorinneslutningen og spres ut til omgivelsene til skade for mennesker og dyr i nærheten. I tillegg vil en nedsmelting kunne påføre reaktoren uopprettelige skader.

Årsaker

Tsjernobyl kraftverk
Helikopterbilde av den nedsmeltede reaktor 4 i Tsjernobyl kjernekraftverk, tatt dagen etter ulykken 26. april 1986.
Bildet er fra den historiske bildesamlingen om Tsjernobyl-ulykken til the Ukrainian Society for Friendship and Cultural Relations with Foreign Countries (USFCRFC).

En kjernefysisk nedsmelting kan utøses av ulike hendelser.

  • Hvis varmen ikke ledes bort i tilstrekkelig grad, kan det skyldes at kjølemidlet enten er gått tapt eller at viktige pumper ikke sørger for tilstrekkelig gjennomstrømning av kjølemidlet gjennom reaktoren.
  • Ved bruk av inert gass som kjølemiddel, vil tap av trykk være kritisk, da dette vil redusere varmeovergangen mellom reaktorkjerne og gassen.
  • Det kan også oppstå en brann i reaktorkjernen som kan få brenselstavene til å smelte. Brannen kan utløses ved at luft kommer i kontakt med kjernen i en grafittmoderert reaktor eller en flytende natriumkjølt reaktor. Andre reaktortyper er mindre utsatt for brann. Lettvannsreaktorer, som er mest vanlig i dag, har ikke en kjerne eller moderator som kan ta fyr, og i moderne gasskjølte reaktorer brukes kjølemidlet helium som ikke kan brenne, og som dessuten bruker brensel som motstår høye temperaturer uten å smelte.
  • En nedsmelting kan også oppstå hvis kjedereaksjonen kommer ut av kontroll og overskrider nivået reaktoren er dimensjonert for.

Hendelser

De mest kjente kjernefysiske nedsmeltingene i senere tid er Tsjernobylulykken i 1986 og Fukushimaulykken i 2011. Ulykken i Tsjernobyl ble utløst av at kjedereaksjonene kom ut av kontroll og utløste en brann. I Fukushima var det kjølesystemet som sviktet da tsunamien som fulgte etter jordskjelvet satte nødaggregater ut av spill. Selv om reaktoren ble slått av umiddelbart etter jordskjelvet, krevde utviklet restvarme en vedvarende drift av kjølesystemet. Ulykken i Three Miles Island skyldes bortfall av kjølemiddel som ledet til en delvis nedsmelting.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg