Het gevaarlijkste radioactieve afval ter wereld is waarschijnlijk de 'Olifantenpoot', de naam die wordt gegeven aan de vaste stroom van de kernsmelting bij de Kerncentrale van Tsjernobyl op 26 april 1986. Het ongeval vond plaats tijdens een routinetest toen een stroomstoot een noodstop veroorzaakte die niet volgens plan verliep.
Tsjernobyl
De kerntemperatuur van de reactor steeg, wat een nog grotere stroomstoot veroorzaakte, en de regelstaven die anders de reactie zouden hebben beheerd, werden te laat ingebracht om te helpen. De hitte en kracht stegen tot het punt waar het water dat werd gebruikt om de reactor te verdampen, verdampte, waardoor er druk ontstond die het reactorsamenstel in een krachtige explosie uit elkaar blies.
Omdat de reactie niet kon worden afgekoeld, liep de temperatuur uit de hand. Een tweede explosie gooide een deel van de radioactieve kern in de lucht, waardoor het gebied met straling werd overstroomd en branden ontstonden. De kern begon te smelten en produceerde een materiaal dat leek op hete lava - behalve dat het ook wild radioactief was. Terwijl gesmolten slib door de resterende buizen sijpelde en beton smolt, verhardde het uiteindelijk tot een massa die lijkt op de voet van een olifant of, voor sommige kijkers, Medusa, de monsterlijke Gorgon uit het Grieks mythologie.
Olifant's voet
The Elephant's Foot werd ontdekt door arbeiders in december 1986. Het was zowel fysiek heet als nucleair heet, radioactief tot op het punt dat het naderen ervan voor meer dan een paar seconden een doodvonnis vormde. Wetenschappers zetten een camera op een wiel en duwden die naar buiten om de massa te fotograferen en te bestuderen. Een paar dappere zielen gingen naar de massa om monsters te nemen voor analyse.
Corium
Wat onderzoekers ontdekten was dat de Olifantenpoot niet, zoals sommigen hadden verwacht, de restanten van de splijtstof waren. In plaats daarvan was het een massa gesmolten beton, kernafscherming en zand, allemaal met elkaar vermengd. Het materiaal werd genoemd corium na het deel van de reactor dat het heeft geproduceerd.
De olifantenpoot veranderde in de loop van de tijd, stootte stof uit, barstte en ontbond, maar ondanks dat bleef het te heet voor mensen om te naderen.
Chemische samenstelling
Wetenschappers hebben de samenstelling van corium geanalyseerd om te bepalen hoe het is gevormd en wat het werkelijke gevaar is. Ze leerden dat het materiaal is ontstaan uit een reeks processen, van het eerste smelten van de kern tot de Zircaloy (een handelsmerk van een zirkoniumlegering) bekleding van het mengsel met zand en betonsilicaten tot een uiteindelijke laminering terwijl de lava door vloeren smolt en stolt. Corium is in wezen een heterogeen silicaatglas dat insluitsels bevat:
- uraniumoxiden (uit de brandstofpellets)
- uraniumoxiden met zirkonium (vanaf het smelten van de kern in de bekleding)
- zirkoniumoxiden met uranium
- zirkonium-uraniumoxide (Zr- U-O)
- zirkoniumsilicaat met tot 10% uranium [(Zr, U) SiO4, chernobylite genoemd]
- calciumaluminosilicaten
- metaal
- kleinere hoeveelheden natriumoxide en magnesiumoxide
Als je naar het corium zou kijken, zou je zwart en bruin keramiek, slakken, puimsteen en metaal zien.
Is het nog steeds warm?
De aard van radio-isotopen is dat ze na verloop van tijd vervallen tot stabielere isotopen. Het vervalschema voor sommige elementen kan echter traag zijn, plus de "dochter" of het product van verval kan ook radioactief zijn.
Het corium van de Olifantspoot was 10 jaar na het ongeval aanzienlijk lager, maar nog steeds waanzinnig gevaarlijk. Op het 10-jarige punt was de straling van het corium gedaald tot 1/10 van de oorspronkelijke waarde, maar de massa bleef fysiek heet genoeg en emitteerde voldoende straling dat 500 seconden blootstelling stralingsziekte zou veroorzaken en ongeveer een uur dodelijk was.
Het was de bedoeling om de Olifantenpoot tegen 2015 in bedwang te houden in een poging het niveau van de bedreiging voor het milieu te verminderen.
Een dergelijke insluiting maakt het echter niet veilig. Het corium van de Olifantspoot is misschien niet zo actief als het was, maar het genereert nog steeds warmte en smelt nog steeds weg in de basis van Tsjernobyl. Mocht het water lukken, dan kan er weer een explosie ontstaan. Zelfs als er geen explosie zou plaatsvinden, zou de reactie het water verontreinigen. De Olifantenpoot zal na verloop van tijd afkoelen, maar hij blijft radioactief en (als je hem kon aanraken) nog eeuwenlang warm.
Andere bronnen van Corium
Tsjernobyl is niet het enige nucleaire ongeval dat corium produceert. Grijs corium met gele vlekken werd ook gevormd bij gedeeltelijke meltdowns in de kerncentrale van Three Mile Island in de Verenigde Staten in maart 1979 en de kerncentrale Fukushima Daiichi in Japan in maart 2011. Glas geproduceerd uit atoomproeven, zoals trinitiet, is soortgelijk.