Kjernefysisk sikkerhet er et viktig anliggende for kjernekraftindustrien og en rekke tiltak blir gjort for å hindre at ulykker skjer og for å begrense skadene hvis en ulykke likevel skulle inntreffe. Dette gjelder først og fremt kjernekraftverk, men også annen relevant virksomhet som transport og lagring av kjernemateriale for kraftindustri, industri og militær bruk.

En hundre prosent sikkerhet vil likevel aldri kunne garanteres. Uforutsette hendelser og menneskelig feil kan få en større virkning enn det som lå til grunn da kjernekraftverket ble konstruert. Katastrofescenarier som omfatter terroristanslag, sabotasje fra de ansatte, militære angrep er også muligheter som det er vanskelig å gardere seg fullt ut mot.

Truslene fra en kjernereaktor har blitt sammenlignet  med kjernevåpen hvor faren ikke bare innbefatter den ødeleggende sprengvirkningen, men også den direkte strålingen under eksplosjonen og den langvarige virkningen av radioaktive fisjonsprodukter. I prinsippet frigjøres energi på samme måte i en kjernereaktor og en bombe, og både stråling og radioaktive produkter fra reaktoren representerer stor fare. Derimot er faren for en plutselig kjernefysisk eksplosjon ved at reaktoren løper løpsk, ikke til stede. Hvis kontrollstavene som styrer kjernereaksjonen av en eller annen grunn skulle bli fjernet, vil reaktoren riktignok bli overkritisk, og reaksjonshastighet og temperatur vil stige. Men kjernebrenslet kan ikke utløse noen kjernefysisk eksplosjon. Til det er anrikningen av fissilt  materiale for lavt. I termiske reaktorer er anrikningen 0,7–3 %, i hurtigreaktorer cirka 20 %, mens kjernevåpen krever over 90 % anrikning.

Hvis temperaturen i reaktoren øker til noen tusen grader, smelter reaktorkjernen. Det kan da tenkes at den smelter seg gjennom tanken og reaktorinneslutningen, slik at radioaktive stoffer trenger ut og forgifter jordbunnen og grunnvannet. En slik ulykke er feilaktig omtalt som Kinasyndromet, fordi man så for seg at kjernen ville fortsette å synke til den kom ut på den motsatte siden av jordkloden. I virkeligheten vil smelten fra kjernereaktoren bare gjennomtrenge grunnen noen få meter, blande seg med annen materiale under reaktoren, før den kjøles ned og størkner.

Kjernesmelting regnes som den verst tenkelige reaktorulykke. Andre faremomenter ved reaktorer er lekkasje av radioaktiv gass eller væske etter eksplosjoner eller sprekkdannelser i kjølesystem eller reaktortank.

De viktigste sikkerhetstiltakene er å forebygge at noe går galt og at driften forløper normalt. Hvis uhell likevel oppstår, er det lagt inn en rekke tiltak som skal begrense virkningen av skaden. Her nevnes noen av de viktigste.

Ved unormale hendelser er det viktig at selve kjedereaksjonen umiddelbart stanses. Dette gjøres enkelt ved å føre kontrollstavene inn i reaktorkjernen. Kontrollstavene er av et stoff som absorberer nøytroner. I noen reaktorer sprøytes det inn en nøytronabsorberende væske, vanligvis en borløsning, inn i reaktoren. Systemer som avbryter kjedereaksjonen regnes for å være sikre og er for eksempel ikke avhengig andre sikringstiltak som for eksempel pålitelig strømforsyning.

Etter at reaktoren er stengt, utvikles det en restvarme som må tas hånd om, eventuelt av et nødkjølesystem. Kjølevann føres gjennom reaktorkjernen og via en varmeveksler føres varmen ut i omgivelsene. Dette krever tilgang på vann og vanligvis aktive systemer som pumper.

Under normal drift mottar kraftverket strøm fra nettet. I en nødssituasjon kan denne strømforsyningen svikte. Dette frafallet kompenseres med et reservesystem som leverer strøm uavhengig av nettet. Det elektriske reservesystemet består vanligvis av både dieselaggregater og batterier, og i noen tilfeller også av svinghjul. Sikkerheten bedres med flere uavhengige og redundante nødstrømløsninger.

For å hindre utslipp av radioaktivitet blir reaktorkjernen innesluttet av både en sikkerhetstank og en svært solid bygningskonstruksjon. Reaktorinneslutningen skal tåle et høyt innvending trykk, men også motstå store belastninger som kan påføres utenfra. Hvor sikker denne inneslutningen er varierer mye mellom de enkelte kraftverk.

Det har vært gjort mange forsøk på å beregne hvor stor sannsynligheten er for at det skal inntreffe en alvorlig kjernekraftulykke. Slike beregninger kan være vanskelige siden kjernekraftteknologien i historisk sammenheng er forholdsvis ny. Nå er antall reaktorår kommet opp i over 15 000, og så langt har det i kjernekraftens historie vært tre alvorlige ulykker der reaktorkjernen har blitt skadet: Three Miles Island, Tsjernobyl og Fukushima.

I den første ulykken ble reaktoren ødelagt, men en solid reaktorinneslutning førte til minimale utslipp slik at ingen ble skadet som følge av ulykken. Under Tsjernobylulykken i den gamle Sovjetunionen oppsto det en intens brann. Reaktoren manglet vesentlig sikringstiltak og var av en type som ikke ville blitt godkjent for bruk i Vesten. Dessuten manglet en reaktorinneslutning som kunne begrense utslippene. Skadene fikk derfor et stort omfang. Reaktoren i Fukushima var forberedt på et jordskjelv med etterfølgende tsunami, men tsunami-bølgen ble høyere enn det kraftverket var dimensjonert for. Da tsunamien satte nødkjølesystemet ut av spill, sviktet også reaktorinneslutningen som skulle hindre at radioaktivitet ble sluppet ut. Store områder ble ubeboelig, men ingen personer kom direkte til skade som følge av stråling.

Nyere reaktorer er generelt sikrere enn de eldre. Reaktorinneslutningen blir stadig mer solid og mer i stand til å tåle indre trykk og ytre påkjenninger, og dermed holde utslippene under kontroll. Dessuten utstyres de nyeste reaktorene med passive sikringssystemer som fungerer uavhengig av at mekaniske og elektriske nødsystemer også fungerer.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.