A3 Wasserstoffexplosion

Thema

Wie im vorherigen Modell beschrieben, reagiert die Brennstoffbeschichtung bei ausreichend hohen Temperaturen in Gegenwart von Wasserdampf unter Freisetzung von Wasserstoffgas. Diese Anomalie tritt auf, wenn sich dieser Wasserstoff in geschlossenen Räumen innerhalb des Reaktorgebäudes ansammelt, insbesondere wenn die Systeme, die normalerweise für die Belüftung oder die kontrollierte Rekombination mit Sauerstoff zuständig sind, durch denselben allgemeinen Energieverlust beeinträchtigt wurden, der die Überhitzung ursprünglich verursacht hat.

Der in ausreichender Konzentration angesammelte Wasserstoff vermischt sich mit dem Sauerstoff der Raumluft und bildet ein Gemisch, das sich durch eine einfache Zündquelle wie einen elektrischen Funken von ansonsten normal funktionierenden Geräten explosionsartig entzünden kann.

Genau dieser Mechanismus wurde in mehreren Reaktoren von Fukushima Daiichi beobachtet. Dort ereigneten sich Explosionen in den oberen Gebäudeteilen, getrennt vom primären Sicherheitsbehälter, die das umliegende Gebäude schwer beschädigten, jedoch nicht die direkte Ursache der Kernschmelze waren: Diese hatte aufgrund des Kühlungsausfalls bereits vor den Explosionen eingesetzt. Deshalb schließt dieses Modul, das mit der Ansammlung von Wasserstoff an Stellen beginnt, wo er eigentlich abgeleitet werden sollte, mit der Erläuterung der Logik der passiven Wasserstoffrekombinatoren, die in modernen Reaktoren eingebaut sind: Die Rückumwandlung von Wasserstoff in Wasser durch eine kontrollierte Reaktion mit dem Sauerstoff der Umgebung, ohne dass externe elektrische Energie benötigt wird, ist genau die Antwort auf ein Risiko, das, wie dieser Unfall bereits gezeigt hat, dazu neigt, genau dann aufzutreten, wenn die aktiven Systeme, die es verhindern sollen, nicht mehr zur Verfügung stehen.

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