Het maken van de brandstof voor klassieke westerse kerncentrales, die ook in Japan in gebruik zijn, vereist drie tot vijf procent "verrijking". Uit een hoeveelheid natuurlijk uranium wordt de splijtbare isotoop uranium-235 (U235) gehaald. In natuurlijke omstandigheden zit er maar 0,7 procent van deze vorm in het mineraal, dat voor het grootste deel uit het niet-splijtbare uranium-238 bestaat. Voor een optimale werking van de drukwaterkerncentrales die bij ons in gebruik zijn, is ongeveer 3 procent U235 nodig - een verhouding die streeft naar een optimale balans tussen grootte en vermogen van een reactor.
...

Het maken van de brandstof voor klassieke westerse kerncentrales, die ook in Japan in gebruik zijn, vereist drie tot vijf procent "verrijking". Uit een hoeveelheid natuurlijk uranium wordt de splijtbare isotoop uranium-235 (U235) gehaald. In natuurlijke omstandigheden zit er maar 0,7 procent van deze vorm in het mineraal, dat voor het grootste deel uit het niet-splijtbare uranium-238 bestaat. Voor een optimale werking van de drukwaterkerncentrales die bij ons in gebruik zijn, is ongeveer 3 procent U235 nodig - een verhouding die streeft naar een optimale balans tussen grootte en vermogen van een reactor.Verrijking is een riskante onderneming, want in een bepaalde fase circuleert er een product met een hoog percentage splijtbaar U235, dat met een hoeveelheid natuurlijk uranium gemengd moet worden om de juiste verhouding te krijgen. Het is zaak te beletten dat de stof een bepaalde kritische massa krijgt, waarboven een spontane en niet te controleren kernreactie op gang komt. De kern van uranium-235 is heel onstabiel. Als hij uit elkaar valt, vertrekken er neutronen (niet-geladen atoomdeeltjes) naar alle richtingen, die andere kernen kunnen destabiliseren. Zo ontstaat een kettingreactie, waarbij een grote hoeveelheid radioactieve straling vrijkomt. Na verrijking wordt het uranium in een nitraatoplossing geleid. Ook deze stap moet met de nodige omzichtigheid gebeuren, want als er te veel aangerijkt uranium in de oplossing komt, wordt er een te hoge concentratie aan splijtstof gecreëerd, die zo'n ketting van reacties kan uitlokken. Aan het einde van het proces slaat het uranium neer als een oxide, dat uit de oplossing wordt gefilterd, gezuiverd, en tot tabletten wordt geperst die in brandstofstaven worden opgestapeld.VEILIGE MASSAOm het bereiken van de kritische massa te vermijden, zijn twee procedures mogelijk. De eenvoudigste is die van de batch-controle, waarbij het uranium als een droog oxidepoeder wordt verpakt en gewoon gewogen kan worden. Hier wordt het concept van de "veilige massa" gehanteerd, gelijk aan de kleinst mogelijke kritische massa gedeeld door twee en minus tien procent. De Belgische bedrijven hanteren deze methode. Een tweede procedure steunt op geometriecontrole, waarbij de verhouding van volume tot oppervlakte in het uraniumreservoir zo is dat het verlies aan neutronen maximaal wordt, wat het bereiken van een kritische massa uitsluit. De fabriek in Japan werkte sinds jaren met een normale verrijkingsgraad (om en bij de 3 procent) voor kerncentrales. Uitzonderlijk ontving de fabriek een lading splijtstof uit een experimentele opstelling, waar de verrijking gevoelig hoger lag, tot 18 procent. Dit laatste is de verantwoordelijken ontgaan, met het gekende gevolg. De kritische reactie is uiteindelijk gestopt door de leidingen voor het koelwater van de betrokken tank te laten leeglopen. Het koelwater speelde namelijk als reflector voor de neutronen uit de splijtstof. Opwerking is een proces dat niet zonder risico's is. Sinds 1945 zijn er in de wereld minstens zestig ongevallen gebeurd die te vergelijken zijn met dat in Japan. In ons land wordt al enige tijd niet meer aan opwerking gedaan: de fabriek Eurochemic in Dessel wordt momenteel afgebroken. Frankrijk heeft nog opwerking in een fabriek in La Hague, Groot-Brittannië in Sellafield. De Japanse fabriek was in handen van een dochter van Mitsubishi Nuclear Fuels. De twee arbeiders die aan de basis lagen van het ongeval, verkeren in levensgevaar. Ze zouden de eerste dodelijke slachtoffers van radioactieve straling in Japan kunnen worden na de aanvallen met atoombommen op het einde van de Tweede Wereldoorlog. Aanvankelijk was er paniek, omdat de vrees bestond dat de reactie uit de hand zou lopen en de installatie zou ontploffen. De hoeveelheid radioactiviteit die vrijkwam lag vierduizend keer hoger dan normaal, zodat niemand het gebouw binnenkon om maatregelen te nemen. Blijkbaar beschikten de Japanners niet over robots om zo'n situatie onder controle te krijgen. In maart 1997 werden in Tokaimura al eens 37 arbeiders blootgesteld aan een lage dosis radioactiviteit na een ontploffing. De veiligheid van de Japanse kerninstallaties, die een derde van de Japanse energie leveren, doet nu vragen rijzen. Eind 1995 was er nog een incident in een snelle kweekreactor, waarbij net geen zware straling vrijkwam. Achteraf bleken de officiële rapporten over het ongeval vervalst.Dirk Draulans