Amerikaanse kerncentrale legt reactor stil na onverwacht zakken van regelstaven

Operators van de kerncentrale St. Lucie, aan de oostkust van Florida, grepen woensdagochtend 13 augustus in nadat drie regelstaven ongepland in de reactorkern van Unit 1 vielen. Om 9.47 uur lokale tijd werd de reactor handmatig uitgeschakeld, terwijl deze op 100 procent vermogen draaide. Eigenaar Florida Power and Light (FPL) meldde het voorval bij de Amerikaanse kernenergietoezichthouder Nuclear Regulatory Commission (NRC), zoals bij elke afwijking in een kerncentrale verplicht is.

Regelstaven zijn lange staven van een neutronenabsorberend materiaal die in de reactorkern zakken of stijgen om de kettingreactie te sturen. Zakken ze volledig naar beneden, dan dooft de reactie vrijwel direct: het proces waarbij splijtbare atoomkernen elkaar aanslaan en zo warmte opwekken, komt tot stilstand. Normaal gesproken gebeurt dat gecontroleerd, maar in dit geval zakten de staven zonder dat de operators daar opdracht toe hadden gegeven. Om verdere onzekerheid te voorkomen, besloot het personeel de hele reactor direct handmatig te stoppen.

Wat gebeurde er in de centrale?

Volgens de melding aan de NRC verliep de shutdown, in vaktaal een 'reactortrip', zonder complicaties. Alle veiligheidssystemen reageerden zoals verwacht. De centrale werd overgebracht naar wat in de sector 'Mode 3' heet, oftewel warme stand-by: de reactor produceert geen elektriciteit meer, maar blijft heet genoeg om snel weer opgestart te kunnen worden. De resterende warmte die de splijtstof na uitschakeling nog afgeeft, de zogeheten vervalwarmte, werd afgevoerd door stoom via de hoofdcondensor te leiden met behulp van de turbinebypasskleppen en het hoofdvoedingswater. Dit is een standaardprocedure die ook bij geplande onderhoudsstops wordt gebruikt.

Geen gevaar, wel stilstand

De NRC classificeerde het incident als een gebeurtenis zonder noodsituatie. Dat betekent dat er geen dreiging was voor de omgeving of het personeel. St. Lucie bestaat uit twee reactoren, beide van het type drukwaterreactor, een veelgebruikt ontwerp waarbij water onder hoge druk als koelmiddel en moderator dient. Unit 2 bleef gewoon in bedrijf en leverde ongestoord stroom aan het net. Op het moment van schrijven staat Unit 1 volgens de NRC nog steeds stil, in afwachting van onderzoek naar de oorzaak van het ongeplande zakken van de regelstaven.

Waarom dit soort incidenten aandacht krijgen

Reactortrips komen vaker voor dan het grote publiek beseft en verlopen doorgaans zonder gevolgen, mede dankzij de vele onafhankelijke veiligheidslagen die kerncentrales kennen. Toch worden ze altijd nauwgezet onderzocht, omdat een onverwachte verandering in de criticaliteit van een reactor in theorie tot grotere problemen kan leiden als meerdere systemen tegelijk zouden falen. Voor de energievoorziening in Florida heeft de stilstand van Unit 1 beperkte gevolgen: het net kan de tijdelijke uitval opvangen, al levert kernenergie doorgaans betrouwbaar basislastvermogen dat niet afhankelijk is van weer of daglicht.