Is kernenergie een optie?

Eind november 2016 sluit de beweegbare kap over de verwoeste kernreactor van Tsjernobyl. Ruim dertig jaar na de kernramp zit de oude kerncentrale ingekapseld in een stalen, verschuifbare constructie van 36 miljoen kilo. De enorme sarcofaag – de grootste beweegbare constructie op land ooit gebouwd – moet de wereld behoeden voor wat eronder ligt: de hevig radioactieve ruïne van Reactor Vier. Het zijn de resten van de ergste kernramp uit de geschiedenis.

Op 26 april 1986 om kwart over twee ’s nachts ontploft reactor vier in de kerncentrale nabij het dorpje Tsjernobyl door een niet goed uitgevoerde veiligheidstest in combinatie met een aantal constructiefouten in de bouw van de centrale. De eerste explosie blaast het deksel van tweeduizend ton van het reactorvat en de tweede slaat een gat in het reactorgebouw. De dagenlange brand die erop volgt, blaast een wolk radioactieve deeltjes de atmosfeer in. De wolk trekt rechtstreeks over Wit-Rusland, Oekraïne en Rusland. Ook in Europa en Azië regenen radioactieve deeltjes neer. In Nederland worden oogsten vernietigd, moeten kinderen uit de zandbak blijven en mag vee niet grazen voor de periode van een week tot enkele maanden. In de Sovjetunie zijn de gevolgen nog veel erger. De Russische regering evacueert in 1986 ruim 115.000 mensen. Later moeten nog eens 220.000 mensen worden geëvacueerd. Zowel in Oekraïne als in Wit-Rusland moeten bewoners hun dieren en spullen achterlaten, hun dierbaarste bezittingen zijn net als zijzelf besmet met radioactieve deeltjes.

De ramp in Tsjernobyl verandert alles, maar vóór 1986 zijn kerncentrales toch vooral een heel moderne manier om snel veel stroom op te kunnen wekken. In de jaren vijftig wordt kernenergie zelfs nog gezien als dé energiebron van de toekomst. De Sovjet-Unie is het eerste land met een kerncentrale die stroom produceert voor het elektriciteitsnet. In 1954 gaat in Obninsk, op ruim honderd kilometer ten oosten van Moskou, centrale Atom Mirny open – ‘vreedzaam atoom’ in het Russisch. Een paar jaar later openen ook in de Verenigde Staten en in Europa kerncentrales voor ‘vreedzame doeleinden’.

Ook in Nederland wordt kernenergie vooral gezien als nuttig. Zelfs de kraters die achterblijven na proeven met nucleaire ontploffingen in de woestijn van Nevada, worden in het Nederlandse Polygoonjournaal bejubeld: de mogelijkheid om gigantische gaten in de bodem te slaan, zou wel eens handig kunnen zijn voor het graven van kanalen. En die straling? Och, die blijft in de aarde achter.

Kernenergie wordt opgewekt door instabiele atomen, bijvoorbeeld plutonium, thorium of uranium, te splijten. In Nederland gebeurt dat in Borssele met een mengsel van twee soorten uranium: het splijtbare uranium 235 en het niet-splijtbare uranium 238. De 235-variant is instabiel. Dat wil zeggen dat als er een ander deeltje tegenaan botst, het atoom uit elkaar valt. Daarbij ontstaat warmte. De minuscule brokkenstukken van dat uit elkaar gevallen atoom raken ook weer andere uranium 235-atomen, die weer uiteenvallen in warmte en nieuwe brokstukken, die weer botsen en uiteenvallen in warmte en brokstukken, die weer... Een kettingreactie dus. De warmte uit die reactie is bruikbaar, de brokken niet. Dat is radioactief afval.

Met de warmte die uit zo’n kernreactie vrijkomt, wordt water opgewarmd. Met de stoom daarvan worden weer turbines aangedreven die stroom opwekken – dat zijn de grote witte wolken die je uit de koeltorens ziet komen. In feite is een kerncentrale dus een gigantische dynamo. Na vier jaar zijn alle atomen in de splijtstof in Borssele uit elkaar gevallen. De kernreactie houdt op, radioactief afval blijft over.

Overal om ons heen is straling, maar in de meeste stoffen is de straling te zwak om schade te kunnen doen. Radioactieve stoffen zoals uranium, strontium en plutonium kunnen dat wel: deze stoffen zenden zoveel straling uit dat ze ons DNA kunnen veranderen. Dat kan op termijn kanker veroorzaken. Doordat het DNA beschadigt, heeft het ook invloed op ongeboren kinderen – zij hebben meer kans op leukemie, maar ook op aangeboren afwijkingen als vergroeiingen, groeistoornissen of een verstandelijke handicap.

In hele hoge doseringen veroorzaakt radioactiviteit stralingsziekte. Bij stralingsziekte heb je zo veel radioactieve straling te verduren gehad, dat je DNA te beschadigd is om nog eiwitten te kunnen produceren. Daardoor willen je cellen ook niet meer delen. Uiteindelijk sterft de cel af. Fysiek merk je het gelijk: je wordt misselijk, je haar valt uit, je huid kan zweren en blaren gaan vertonen, je krijgt hoofdpijn. Kortom, je bent hondsberoerd. Bij een hoge hoeveelheid straling is stralingsziekte dodelijk.

De hitte die vrijkomt bij een kernreactie is de basis van de energieopwekking in een centrale, maar te veel hitte is niet goed. Daarom wordt in een kerncentrale de splijtstof gekoeld. Gebeurt dit niet, dan bestaat de kans op een zogenoemde ‘meltdown’. Bij een meltdown smelt de splijtstof en is de kettingreactie niet langer controleerbaar. De kernreactie in een kerncentrale vindt dan ook plaats in een reactorvat. Die bestaat niet alleen uit meters dik beton om de straling in te dammen, maar ook om te voorkomen dat in geval van een meltdown de radioactieve kern alles op zijn weg smelt en de bodem inzakt. Zelfs in Tsjernobyl smolt de kern wel, maar zakte niet door het beton van de centrale. Gelukkig maar, want als de smeltende kern in contact komt met een grote watermassa – bijvoorbeeld in het grondwater – splitst water zich in waterstof en zuurstof door de zinderende hitte en kan een gigantische radioactieve explosie ontstaan.

Een van de grootste voordelen van kernenergie is dat er bij een kernreactie geen CO2 vrijkomt, een broeikasgas dat klimaatverandering veroorzaakt. Nog een voordeel: kernenergie is een hele zekere energiebron. Als een kerncentrale eenmaal ‘aan’ staat, levert het een continue stroom energie op, een voordeel dat andere CO2-vrije energiebronnen zoals zonne- en windenergie niet hebben – je moet maar afwachten hoe hard het waait en hoeveel zon er is.

Nog altijd is er geen oplossing voor de verwerking van radioactief afval. Niet alleen de splijtstof die gebruikt wordt bij kernsplitsing is hoogradioactief nadat er energie mee opgewekt is, ook delen van de kerncentrales zijn ‘besmet’ – bijvoorbeeld het beton waarvan het vat waar de kernsplitsing plaatsvindt gemaakt is. De enige manier om met het afval om te gaan is om het weg te stoppen op een plek waar het geen bedreiging voor mens en milieu meer vormt. En dat is niet alleen ingewikkeld, maar ook duur.

In Nederland wordt kernafval tegenwoordig naar het Franse La Hague gestuurd. Daar wordt het in een fabriek ‘verglaasd’. Het afval uit bijvoorbeeld de kerncentrale van Borssele wordt gemengd met chemicaliën die bij afkoeling een zwart glazen blok vormen. Die glazen blokken worden vervolgens weer teruggestuurd naar Nederland. Hier wordt het opgeslagen bij Covra, in Vlissingen. In dit gebouw verliezen de blokken in een eeuw tijd de ergste straling - die ook na 100 jaar nog gevaarlijk is. Daarna is het klaar voor de zogenoemde eindberging, vermoedelijk diep onder de aarde, omdat het afval volgens het Covra pas na 100.000 jaar echt zijn schadelijkheid heeft verloren.

Zo heeft ieder land zijn eigen bewaarplekken als het gaat om kernafval. De Russen hebben hun kernafvalbelt in het noorden. Het eiland Nova Zembla – net als Nevada bij de Amerikanen een testgebied voor nucleaire proeven – geldt als bewaarplaats van Russisch kernafval (in de Koude Oorlog werden hier meer dan 200 nucleaire ontploffingen uitgevoerd). De Amerikanen zijn bezig met de aanleg van een onderaards complex in Yucca Mountain - in de staat Nevada, op 130 kilometer van Las Vegas - voor de opslag van hun hoogradioactieve afval. Ze bewaren het afval nu nog verspreid over het land.

De hoeveelheid ernstige ongelukken in kerncentrales zijn op twee handen te tellen, maar als er een ramp gebeurt, zijn de gevolgen meteen ernstig. Rondom het Japanse Fukushima en in Tsjernobyl zijn hele gebieden onbewoonbaar geworden door de te hoge hoeveelheid straling. Niet voor niks staan de meest kerncentrales dicht bij de grens. Zo ligt de kerncentrale bij het Belgische Doel op vijf kilometer van de Nederlandse grens, het Nederlandse Borssele ligt twintig kilometer van de Belgische grens.

Los van dat de ramp niet te overzien is bij een ernstig ongeluk, maken die veiligheidsrisico’s kernenergie ook duur. Het afval afvoeren en verwerken is door alle maatregelen prijzig, maar ook het onderhoud en de beveiliging van de centrales maken kernenergie tegenwoordig een dure exercitie.

Een ander veiligheidsrisico gaat over de cultuur van een land waar de kerncentrale staat: hoe gaan mensen om met tegenspraak? In niet-Westerse landen is het hoogst ongebruikelijk je meerdere tegen te spreken. Maar wat als je in een kerncentrale werkt en je meerdere maakt een veiligheidsfout? Durf je daar dan iets van te zeggen?

In 2009 zijn er concrete plannen om een tweede kerncentrale te bouwen bij de bestaande centrale in Borssele. De bouw wordt op vier miljard euro begroot. Er zou behoefte zijn aan een zekere energiestroom voor de zware industrie. Bovendien werd er geanticipeerd op energiebeleid vanuit Europa dat het uitstoten van CO2 bestraft door er een prijskaartje aan te hangen. Door deze maatregel zou kernenergie weer aantrekkelijk worden.

Maar het is ook het moment dat de economie in een dip raakt en er in plaats van een tekort een stroomoverschot ontstaat. Daarnaast blijkt het beprijzingssysteem voor broeikasgassen niet te werken doordat het uitstoten van broeikasgassen veel te goedkoop blijft, onder andere doordat er te veel emissierechten op de markt zijn. De bouwplannen verlopen steeds stroever, maar nog steeds is het idee concreet om een nieuwe kerncentrale door te zetten.

Tot in 2011 een aardbeving en een vloedgolf een ravage aanrichten in Japan.

Op 11 maart 2011 is er een extreem krachtige aardbeving voor de kust van Japan. Minder dan een uur later spoelt een vloedgolf tot tien kilometer het land in. De kerncentrale van Fukushima, Fukushima Daiichi, is met drie reactoren in bedrijf op het moment van de aardbeving. Automatisch schakelen de reactoren uit, maar door de ravage doen ook de noodaggregaten het niet meer om de radioactieve stof in de reactor te kunnen koelen. In drie van de reactoren loopt de hitte snel op waardoor de splijtstof smelt, uiteindelijk tot een temperatuur van 2300 graden Celcius: een meltdown dus. Door de hitte ontstaan in de dagen daarop, ondanks de verwoede pogingen de reactoren te koelen, verschillende waterstofexplosies. Van een van de reactoren wordt het hele dak weggeblazen. Hierdoor komt radioactief materiaal in de atmosfeer. In de maanden en weken daarop blijkt ook via het grond- en zeewater radioactief materiaal weg te lekken in zee, doordat de kerncentrale door de aardbeving, de vloedgolf, de meltdown en de explosies zwaar beschadigd is.

Voor de tweede keer in de geschiedenis moet weer een groot gebied ontruimd worden. De bewoners moeten hun hele hebben en houden achterlaten: hun thuis is vergiftigd door de radioactiviteit.

Een optimistische schatting is dat het gebied over tien jaar schoongemaakt zal zijn. Realistischer is dat het nog een paar decennia langer duurt. De kosten raamt het Japanse energiebedrijf Tepco, de verantwoordelijke voor de kerncentrale, op honderd miljard dollar. Ook dat is optimistisch. Volgens Bank of America zou alleen al dat bedrag nodig zijn voor de schadeclaims.