Bombardementen op Iraanse kerncentrales: waar kan straling lekken en wanneer is dat gevaarlijk?

Met zijn aanvallen op Iran streeft Israël één hoofddoel na: voorkomen dat het regime van de mullahs een atoombom bouwt. De aanvallen zijn daarom primair gericht tegen installaties en personen die een centrale rol spelen in het Iraanse nucleaire programma. Daarmee negeert Israël een waarschuwing die de directeur van het Internationaal Atoomenergie Agentschap (IAEA), Rafael Rossi, sinds het uitbreken van de oorlog in Oekraïne als een mantra herhaalt: "Nucleaire installaties mogen nooit worden aangevallen, ongeacht de context of omstandigheden, aangezien dit zowel mens als milieu kan schaden."

Dus, accepteert Israël verwoestende gevolgen door kerncentrales te bombarderen? Of, anders gezegd: creëert het zelf een nucleair gevaar in een poging een nucleaire dreiging af te wenden?

Het centrale element van het Iraanse nucleaire programma is het chemische element uranium. Uranium is een radioactief metaal dat voornamelijk vervalt door de uitstoot van alfadeeltjes. Deze straling heeft een bereik van enkele centimeters en is relatief gemakkelijk af te schermen. Uranium vormt vooral een gevaar voor de mens wanneer het als stof wordt ingeademd of via voedsel wordt opgenomen. Daarom mag uranium niet in het milieu terechtkomen.

Natuurlijk uranium bestaat voor 99,3 procent uit de zware isotoop uranium-238 en voor 0,7 procent uit het lichtere uranium-235. Alleen dit laatste is splijtbaar. Voor gebruik in een kerncentrale moet het aandeel uranium-235 daarom worden verhoogd tot 3 tot 5 procent; voor een atoombom is een aandeel van 85 procent nodig. Hiervoor moet het materiaal worden verrijkt. Dit gebeurt in een centrifuge, die het zwaardere uranium-238 scheidt van het lichtere uranium-235.

Deze verrijking verandert echter niets aan het feit dat uranium relatief weinig straling afgeeft. Veel zorgwekkender zijn de chemische effecten ervan. Uranium is net zo giftig als lood of andere zware metalen. Zelfs hoeveelheden in het lichaam die onschadelijk zijn qua straling, zijn voldoende om mensen te vergiftigen.

Uranium vormt geen stralingsrisico door spontaan verval, maar alleen door kunstmatig geïnduceerde kernsplijting. Na verloop van tijd hopen splijtingsproducten zoals cesium en strontium, die veel meer straling uitzenden dan uranium-235, zich op in de splijtstofstaven van een reactor. Deze gevaarlijke splijtingsproducten komen niet voor in een verrijkingsinstallatie.

De centrifuges die Iran gebruikt om uranium te verrijken in Natanz en Fordow bevinden zich diep onder de grond. Niemand weet precies hoeveel uranium daar opgeslagen ligt. Bij een ondergrondse explosie zouden delen van dit materiaal kunnen verdampen en in de lucht terechtkomen. Hierdoor zouden de stralingsniveaus in de ondergrondse grotten toenemen. Of het uranium in het milieu terecht kan komen, hangt af van de schade aan de infrastructuur. Zelfs in het ergste geval zouden de gevolgen beperkt blijven tot de directe omgeving van de verrijkingsfaciliteiten. Een bombardement op een grote chemische fabriek zou ernstiger gevolgen hebben voor het milieu, zegt Walter Rüegg, voormalig hoofdfysicus van het Zwitserse leger.

Volgens berichten in de media raakten vooral de faciliteiten in Natanz beschadigd. Het Internationaal Atoomenergie Agentschap heeft echter nog geen verhoogde radioactiviteit buiten de faciliteit gedetecteerd. Dit wijst erop dat deze gebeurtenis geen externe radiologische gevolgen heeft gehad voor de bevolking of het milieu, aldus een verklaring van 13 juni. De bombardementen hebben de faciliteiten in Natanz echter radiologisch en chemisch besmet achtergelaten. Dit betekent echter niet per se dat er ondergrondse explosies hebben plaatsgevonden. De centrifuges zouden ook indirect beschadigd kunnen zijn door de stroomuitval.

Wat betreft de hoeveelheid radioactief materiaal die vrij zou kunnen komen, vormt een kerncentrale zoals die in de Iraanse stad Bushehr een veel groter potentieel risico dan de verrijkingsinstallaties. De reactor heeft een elektrisch vermogen van ongeveer 1000 megawatt. Door de kettingreacties produceert de centrale naar schatting drie kilo splijtingsproducten per dag. Aangezien de kerncentrale sinds september 2011 in bedrijf is, zal zich waarschijnlijk inmiddels een aanzienlijke hoeveelheid splijtingsproducten hebben verzameld. Deze zeer radioactieve afvalproducten van uraniumsplijting kunnen honderdduizenden tot miljoenen jaren radioactief blijven nadat de splijtstofelementen zijn opgebrand. Als deze splijtingsproducten in de atmosfeer terecht zouden komen, zou de radioactiviteit zich buiten de Iraanse grenzen verspreiden.

Een kerncentrale zoals die in Bushehr is echter ontworpen om zelfs extreme krachten te weerstaan. De gehele installatie is omgeven door een zogenaamd containmentgebouw. ​​Deze constructie bestaat doorgaans uit een één tot twee meter dikke muur van gewapend beton, vaak omgeven door een stalen omhulsel. Bovendien beschermen de drie tot vier meter dikke betonnen afscherming en de dikke stalen wand van het reactorvat de reactorkern zelf. Het is daarom onwaarschijnlijk dat een bom de reactorkern zou kunnen binnendringen en de radioactieve stoffen die zich daarin bevinden zou kunnen verdampen, aldus Rüegg.

Volgens Rüegg vormen onderzoeksreactoren een fundamenteel groter gevaar. Deze zijn veel minder zwaar versterkt dan energieproducerende reactoren. Een bom die een onderzoeksreactor raakt, heeft daarom een ​​aanzienlijk grotere kans om de installatie te vernietigen en radioactieve stoffen vrij te laten komen.

In onderzoeksreactoren wordt containment meestal achterwege gelaten. Dit komt doordat de output van de reactor – oftewel de warmteproductie – en de hoeveelheid splijtingsproducten beheersbaar zijn. Het risico op een kernsmelting is in onderzoeksreactoren vrijwel nihil, aldus Rüegg. Daarom hebben dergelijke faciliteiten vaak niet eens noodkoeling. Natuurlijke luchtkoeling is meestal voldoende om een ​​kernsmelting te voorkomen.

Door het ontbreken van een insluiting zou een bomaanslag op een onderzoeksreactor aanzienlijk grotere schade veroorzaken. Maar zelfs dan zou het stralingsrisico beperkt blijven tot de directe omgeving van de reactor. Het puin van een explosie zou radioactief zijn, zegt Rüegg. Maar de zeer radioactieve splijtingsproducten zouden hoogstwaarschijnlijk in de splijtstofmantel blijven zitten.

IAEA-directeur Rafael Rossi zei maandag in een toespraak tot de Raad van Bestuur dat noch de kerncentrale van Bushehr, noch een onderzoeksreactor in Teheran tot nu toe het doelwit waren geweest. Bij de kerncentrale in Isfahan raakten vrijdag vier gebouwen beschadigd. Het gemeten stralingsniveau buiten de centrale bleef echter ongewijzigd.