Förloppet vid en härdsmälta
Härdsmälta är en allvarlig härdskada som innebär att kärnbränslet blir så varmt att hela eller delar av reaktorhärden smälter. Detta kan inträffa om härden inte kyls.
- Normalt kyls reaktorhärden med vanligt vatten. För att härden ska vara täckt under drift pumpas 1 000–2 000 liter nytt vatten in i tanken per sekund. När härden är stoppad behövs betydligt mindre vatten, ungefär 50 liter per sekund.
- Om vattentillförseln upphör friläggs härden från vatten. Det kan ta mellan 30 minuter till 2 timmar beroende på reaktortyp. När härden är frilagd från vatten börjar metallen som omsluter kärnbränslet oxidera och vätgas frigörs tillsammans med värme. Resteffekten och värmen från oxideringen leder till att härden snart börjar att smälta. Det leder till att temperaturen stiger ytterligare vilket påskyndar nedsmältningsförloppet.
- När smältförloppet fortskrider rör sig smält material ner i härden. Där kan det stelna för att strax återigen smälta. Metaller som ingår i härden smälter före bränslets urandioxid som har en mycket hög smälttemperatur på ungefär 2 800 grader Celsius. Ämnen som var för sig har högre smälttemperatur kan förenas i en gemensam sammansättning som smälter (så kallad eutektika). Härdresterna faller ner på ett stöd för bränslepatronerna och slutligen till botten på reaktortanken.
- Härdsmälta och stelnade härdrester som har samlats i reaktortankens botten tränger genom reaktortanken och faller ner till inneslutningens botten. Härdresterna värmer upp vattnet som börjar koka, varpå trycket ökar i inneslutningen. I reaktorer som är utrustade med haverifilter ger ett sprängbleck efter för det ökade trycket och släpper ut ångan och gaser via ett haverifilter för att inneslutningen inte ska skadas. I haverifiltret fastnar cirka 99,9 procent av inneslutningens radioaktiva cesium och jod.
Händelseförloppet gäller för en kokvattenreaktor där säkerhetssystemen inte har fungerat. I verkligheten finns ett antal system som oberoende av varandra förser härden med kylvatten.
Alla kärnkraftverk i Sverige har haverifilter.