Publication Laka-library:
Onderzoek verarmd uranium vliegtuigongeval Bijlmermeer
| Author | ECN, Nucleair Onderzoek |
 |
6-05-5-10-18.pdf |
| Date | September 1998 |
| Classification | 6.05.5.10/18 (DEPLETED URANIUM - CIVIL - LOCATIONS BIJLMER DISASTER) |
| Front | 
|
From the publication:
SEPTEMBER 1998 ECN-CX--98-102
Onderzoek verarmd uranium
vliegtuigongeval Bijlmermeer
Onderzoek verannd uranium vliegtuigongeval Bijlmermeer
VOORWOORD
Medio 1998 heeft het Directoraat-Generaal Rijksluchtvaartdienst van het Ministerie van
Verkeer en Waterstaat aan ECN gevraagd een onderzoek uit te voeren naar het verarmd
uranium bij het vliegtuigongeval in de Bijlmermeer. De opdracht is verleend per brief
met kenmerk LI/VZ/98.160919. ECN projectnummer is 810297. Het project is
uitgevoerd in het cluster Decommissie, Afval en Milieu van ECN-Nucleair Onderzoek.
Naast de opdrachtgever heeft de Stichting Laka (documentatie en onderzoekscentrum
kernenergie) er zorg voor gedragen dat eerder verzamelde informatie over de ramp en
toepassingen van verarmd uranium voor het ECN onderzoek beschikbaar kwam en heeft
zij advies gegeven over de richting van het onderzoek.
ECN is erkentelijk voor de medewerking van de Brandweer Amsterdam, de afdeling
Engineering & Maintenance van de KLM en de Raad voor de Luchtvaart.
© ECN Nucleair Onderzoek
SAMENVATTING EN CONCLUSIES
Het vliegtuig van El Al dat op 4 oktober 1m in de Bijlmermeer verongelukte, bevatte
balansgewichten van verarmd uranium. De gewichten waren aangebracht in drie van de
zes stuurvlakken in de staart en voorzien van een nikkel-cadmium beschermingslaag.
Volgens opgave van producent Boeing en El Al bevatte het vliegtuig in totaal circa 282
kg uranium. Circa 152 kg balansgewicht is na de ramp niet teruggevonden: het is onzeker
wat er met dit deel is gebeurd. Eén van de mogelijkheden is dat het uranium tijdens of na
de brand is verstoven. Om hierover meer duidelijkheid te krijgen, heeft de
Rijksluchtvaartdienst ECN opdracht gegeven deze mogelijkheid uit te zoeken aan de
hand van de volgende onderzoeksvragen:
1. Bij welke temperatuur gaat verarmd uranium (metaal) verstuiven, dat wil zeggen bij
welke temperatuur komt verarmd uranium metaal vrij in een verspreidbare vorm?
2. Bij welke temperatuur treedt verbranding van verarmd uranium (metaal) op ?
3. Wat is de kans dat verarmd uranium (metaal) verstuift onder omstandigheden zoals
die zich tijdens het vliegtuigongeval in de Bijlmermeer hebben voorgedaan ?
Conform de opdracht heeft ECN zich bij onderzoeksvragen 1 en 2 beperkt tot een
analyse van literatuurgegevens. Deze gegevens hebben betrekking op onderzoek aan
uranium metaal zonder nikkel-cadmium beschermingslaag.
vraag 1. Bij temperaturen tot circa 300 °C vindt slechts oppervlakkige oxidatie van
uranium metaal plaats (corrosie). Door stevig over de corrosielaag te wrijven zal een
weinig uraniumoxide op de hand kunnen achterblijven. Bij verhitting in lucht tot
temperaturen boven 300 °C zal een stuk uranium metaal min of meer gelijkmatig
oxideren. Bij dit proces komt tussen 350-600 °C uraniumoxide als fijn poeder in
verspreidbare vorm vrij. Bij temperaturen van 650-850 °C blijft het oxide grotendeels aan
het oppervlak vastzitten; bij (heftige) wrijvingsbewegingen kan het oxide echter wel
loskomen. Bij nog hogere temperaturen blijft de beschermende oxidelaag stevig
vastzitten.
vraag 2. Naast de hier boven beschreven (geleidelijke) oxidatie, kan uranium metaal bij
verhitting in lucht ontbranden (zelfontbranding). Bij welke temperatuur dat gebeurt, is
afhankelijk van de verhouding van het oppervlak en het gewicht van het stuk uranium.
Uit extrapolatie van experimenten kan worden afgeleid dat een stuk uranium met de
afmetingen van de balansgewichten bij temperaturen hoger dan 700-800 °C tot
zelfontbranding kan komen. Indien dit proces optreedt, kan het metaal binnen korte tijd
volledig "verbranden" tot verspreidbare deeltjes uraniumoxide.
vraag 3. Voor de beantwoording van de derde onderzoeksvraag heeft ECN naast
literatuuronderzoek gesprekken gevoerd met ooggetuigen, en de schriftelijke rapportages
bestudeerd omtrent de ramp en daarop volgende bergingsactiviteiten. Gaande deze fase
van het onderzoek werd duidelijk dat de feiten die nodig zijn om met enige zekerheid tot
een uitspraak te komen niet meer kunnen worden achterhaald. Het onderstaande heeft
dan ook een sterk speculatief karakter.
Om de kans vast te stellen dat het niet teruggevonden uranium bij het ongeval
daadwerkelijk is verstoven dient rekening te worden gehouden met factoren als: de
exacte locatie waar het metaal terecht is gekomen tijdens de inslag, de hoogte van de
temperatuur waaraan het werd blootgesteld en de duur van die blootstelling, het
vochtgehalte, de aanwezigheid van zuurstof of kooldioxide, de mate van turbulentie, de
conditie waarin balansgewichten verkeerden (intact, of in grotere of kleinere stukken), en
de conditie van de nikkel-cadmium beschermingslaag. Tijdens en na de ramp is niet op
deze factoren gelet: de feiten zijn dus onbekend, noch kunnen zij met enige zekerheid
worden gereconstrueerd.
Globaal zijn er drie scenario's denkbaar:
• Het niet-teruggevonden metaal is buiten de brandhaard terecht gekomen. Gezien het
zeer hoge soortelijk gewicht is het aannemelijk dat de stukken tijdens de inslag diep
zijn ingeslagen. Het metaal is dan deels slechts oppervlakkig gecorrodeerd, bij de
berging van de wrakstukken of het ruimen van het puin niet als uranium herkend
(daar werd ook niet op gelet) en vervolgens afgevoerd naar stortplaats of
schroothandel. In dit scenario is geen verstuiving opgetreden: wel kan huidcontact
met uraniumoxide hebben plaatsgevonden.
• Het metaal is in of zeer nabij de brand terecht gekomen, deels geoxideerd, waarbij
een deel van de oxides wellicht is verstoven of in het puin terecht is gekomen. De
vaste restanten zijn niet herkend en afgevoerd. Ook hier is huidcontact mogelijk
geweest.
• Het metaal is (langdurig) blootgesteld geweest aan temperaturen boven de 700-800 °C
en is volledig verbrand en daarbij geheel of gedeeltelijk verstoven.
Indien er daadwerkelijk uraniumoxide is verstoven, zullen de deeltjes zich met de wind
mee hebben verspreid en zijn neergeslagen op een afstand die varieert tussen enkele
tientallen en enkele honderden meters van de ongevalsplek. Uit de literatuur is bekend
dat minder dan 10% van deze deeltjes zo klein is dat deze bij inademing in de longen
kunnen komen (respirabele fractie).
Hoewel het niet mogelijk is vast te stellen of, en zo ja hoeveel oxide is verstoven zijn er
enkele indirecte gegevens bekend die kunnen worden opgevat als een indicatie dat de
kans op verstuiving gering moet worden geacht. Zo duurde de kerosinebrand, waarin een
temperatuur is opgetreden die tot ontbranding had kunnen leiden, zeer kort (minder dan 1
minuut). Deze brand ontwikkelde zich als een opstijgende vuurbal: het kan worden
uitgesloten dat het uranium zich in deze vuurbal heeft bevonden. Eerder uitgevoerd
bodemonderzoek toonde geen verhoogde concentratie uranium aan. Dit was overigens
ook niet te verwachten, aangezien het eventueel neergeslagen oxide volledig zou
wegvallen tegen de natuurlijke concentratie uranium in de bodem. Voorts werd in
isotopenonderzoek van bodemmonsters geen verarmd uranium aangetoond. De
brandweer heeft tijdens de brand geen "wit vuur" waargenomen dat zou kunnen duiden
op een uraniumbrand. Sommige teruggevonden balansgewichten waren weliswaar
gebroken, maar de beschermingslaag was grotendeels intact en niet door het vuur
aangetast.
Al met al heeft ECN- in lijn met eerdere uitspraken- de indruk dat er tijdens de brand
weinig tot geen uraniumoxide in de atmosfeer is vrijgekomen. Wegens gebrek aan kennis
over de feitelijke omstandigheden, kan gedeeltelijke of volledige oxidatie echter niet met
100% zekerheid worden uitgesloten.