NRG en nucleair in het nieuws	Krantenartikelen

Zoeken in NRG krantenartikelen Kernafval: maak er wat moois van. Intermediair Door: Kees Versluis 13 april 2006   De universiteit van Kyoto heeft een reactortje gebouwd waarmee ze hoogradioactief kernafval probeert op te branden. Een veel krachtiger nucleaire vuilverbrander moet binnen tien jaar in Europa verrijzen. Vanaf 2025 kan dan serieus worden begonnen met het onschadelijk maken van nucleair afval, zo hopen wetenschappers. Door Kees Versluis. In Italië ging het twee jaar geleden op het laatste nippertje niet door. Politieke onenigheid was er debet aan dat Nobelprijs-winnaar Cario Rubbia zijn geplande ads-reactortje niet mocht bouwen. Ads staat voor 'accelerator-driven system': een deeltjesversneller die is aangesloten op een 'subkritische reactor' (zie kader). Het doel: het kapotmaken van nucleair afval dat anders honderdduizenden jaren actief zou blijven, door het te beschieten met neutronen. Na behandeling is het dan nog 'slechts' 250 jaar gevaarlijk. 'Transmutatie', noemen nucleaire wetenschappers dat, en sommigen geloven er heilig in, nu steeds meer landen serieus over kernenergie nadenken. Door de Italiaanse domper zijn het nu de Japanners die als eersten een mini-ads-testreactortje gereed hebben, genaamd Kart (Kumatori Accelerator-driven Reactor Test Facility). Het ding staat niet ver van Kyoto; het gaat vanaf september op volle toeren draaien. Kleine hoeveelheden kernafval worden dan eerst 'superopgewerkt', waarbij langdurig-radioactieve stoffen als plutonium en americium gescheiden worden van de rest. Dat americium (samen met een paar andere vervelende stofjes die in kleine hoeveelheden door kerncentrales geproduceerd worden) wordt vervolgens getransmuteerd. Ten minste, dat is het doel voor de lange termijn. De Japanners willen vooral onderzoeken hoe ze dat het beste kunnen doen. Plutoniumberg Het Japanse transmutatiereactortje is een eerste stapje, zeggen Europese wetenschappers. Uiteindelijk moet het ertoe leiden, hopen ze, dat (bijna) al het langdurig radioactieve afval op die manier kan worden vernietigd. Technisch is het op zeer kleine schaal al gelukt. De uitdaging is nu het op grotere schaal te proberen, zonder dat de kosten uit de hand lopen. 'Voor het grootste deel van het langdurig radioactief kernafval hebben we eigenlijk al een oplossing waarmee we morgen kunnen beginnen', zegt Frodo Klaassen, transmutatiespecialist van nucleair onderzoeksinstituut NRG in Petten. Negentig procent van dat afval bestaat namelijk uit plutonium, dat in opwerkingsfabrieken in het Franse La Hague en het Britse Sellafield van de rest van het nucleaire afval De milieubeweging vreest dat het opbranden van kernafval tot de bouw van nieuwe kerncentrales zal leiden wordt gescheiden. Dat levensgevaarlijke plutonium ligt opgeslagen in bovengrondse bunkers (het plutonium uit Borssele ligt in Frankrijk). Maar in sommige kerncentrales wordt het tegenwoordig bijgemengd met uranium om als brandstof te dienen (Mox heet dat mengsel). Er is overigens nog veel wetenschappelijk onderzoek nodig om plutonium op veel uitgebreidere schaal tot kerncentralebrandstof om te werken. 'Maar uiteindelijk verwachten wij dat over tientallen jaren de wereldwijde plutoniumberg op die manier weggewerkt kan worden', zegt de Belgische kernreactorfysicus Peter Baeten. Mocht dat inderdaad lukken, dan zit de wereld nog wel met die tien procent andere langdurig-radioactieve stoffen; daarvoor moeten ads-reactoren zoals die in Kyoto soelaas bieden. Gevaarlijke beschieting Baeten werkt bij het Belgische nucleaire researchcentrum SCK-CEN in Mol. Daar denken ze al sinds 1997 na over de bouw van een ads-reactor om radioactief afval te transmuteren; een veel grotere dan de installatie in Japan overigens. In 2009 moet het ontwerp voor de Belgische Myrrha-reactor klaar zijn drie jaar later begint de bouw, zo is de planning. En vanaf 2016 moet de reactor operationeel zijn. Goede kans dat het tegen die tijd geen Belgisch project meer is, maar een project geadopteerd door de Europese Unie. De EU pompt momenteel via het Zesde-Kaderresearchprogramma tientallen miljoenen euro's in onderzoek naar het opbranden van langdurig radioactief kernafval. Ook de Europese transmutatiereactor wordt vooralsnog een reactor voor wetenschappelijk onderzoek, net als in Japan. Want technisch moet er rond het onschadelijk maken van kernafval nog ontzettend veel uitgezocht worden, zeggen wetenschappers. Bijvoorbeeld het materiaal waar ze de gevaarlijke stoffen mee mengen tijdens de neutronenbeschieting (de 'matrix'). Zo'n matrix is aan de ene kant noodzakelijk, omdat beschieting van hoogradioactieve stoffen in pure vorm tot een te hoge warmteontwikkeling zou leiden. Aan de andere kant geeft de matrix de nodige problemen. Bij langdurige bestraling wordt hij namelijk zelf radioactief. Een metaal als molybdeen of het keramiek magnesiumoxide geven minder problemen. Maar hoe het precies uitwerkt en hoe veilig het is: dat moet allemaal onderzocht worden. Tegen Uiteindelijk zou in Europa in 2025 een allereerste volwaardige ads-reactor klaar kunnen zijn, die een daadwerkelijk begin maakt met het opruimen van het hoogradioactieve americium en zijn gevaarlijke broertjes, denkt Baeten. Ook zijn Nederlandse collega Klaassen vindt 2025 een realistische inschatting, mits 'we er nu echt op inzetten'. Het zal vermoedelijk een Europees of Europees-Japans project worden. De Amerikanen zijn vooralsnog niet geïnteresseerd in het opbranden van langdurig radioactief kernafval in een ads-reactor. Klaassen vindt opbranding een maatschappelijke plicht, nu kernenergie in tal van landen weer op de agenda staat, en zelfs het Nederlandse kabinet voorzichtig droomt van een nieuwe kerncentrale. 'De veiligheid van moderne kerncentrales is bijzonder hoog. Het hoogradioactieve afval is momenteel het grootste probleem van kernenergie.' Hoe nobel opbranding ook is, toch is het de vraag of het onderzoek politieke topprioriteit krijgt. Probleem is wel dat het zowel links als rechts door velen wordt afgewezen. Zo vreest de milieubeweging dat het opbranden van kernafval een rechtvaardiging zal zijn om nieuwe kerncentrales te bouwen. En daar is bijvoorbeeld Greenpeace koste-wat-kost op tegen. Bovendien is het een schijnoplossing, vinden sommigen, want ook al is het kernafval na transmutatie niet langer tienduizenden jaar radioactief, 250 jaar is nog steeds een lange periode. Ook onder de voorstanders van kernenergie leven bezwaren tegen de transmutatie. Het is veel te duur, zo menen zij. Volgens berekeningen van de Oeso in Parijs stijgen de kosten van nucleaire energie met twintig procent als je de kosten van opbranding daarin doorberekent. Maar die prijsstijging zou wel eens fors hoger kunnen zijn, vrezen critici. Bovendien is het nergens voor nodig, stellen zij. Diep onder de grond ligt dat hoogradioactieve afval volstrekt veilig, ook na honderdduizend jaar. Hoe ontstaat radioactief afval? Kerncentrales draaien op staven verrijkt uranium. In dit verrijkte uranium komt - onder de juiste omstandigheden - een gecontroleerde nucleaire kettingreactie tot stand, waarbij uranium-235-atoomkernen spliiten in een allegaartje van radioactieve stoffen (bepaalde jodium- en strontiumisotopen bijvoorbeeld). Daarbij komen verder neutronen en een heleboel energie vrij. De radioactieve spliitinqsproducten blijven gemiddeld 250 jaar radioactief: vervelend, maar te overzien. Een enkel restproduct (technetium-99 en jodium-129 bijvoorbeeld) blijft echter tienduizenden jaren radioactief. Maar het meest omvangrijke probleem vormen de niet-splijtbare uranium-238 isotopen waar de uraniumstaven in kerncentrales voor het grootste deel (normaliter zo’n 96 procent) uit bestaan. Sommige van deze isotopen worden tijdens de kettingreactie getroffen door rondvliegende neutronen. Daarbij transformeren ze tot zogenoemde actiniden: hoogradioactieve stoffen als plutonium, americium, neptunium en curium. Ook deze stoffen blijven tot honderdduizenden jaren radioactief. In het Japanse reactortje proberen wetenschappers die langdurig radioactieve stoffen kapot te bombarderen. Allereerst brengen ze in een deeltjesversneller protonen (positief geladen kern-deeltjes) op extreem hoge snelheid. Deze protonen botsen vervolgens op vloeibaar lood; waarbij neutronen vrijkomen. Het is de bedoeling dat deze neutronen vervolgens op de hoogradioactieve atoomkernen botsen en ze daarbij doen splijten in minder landurig radioactieve stoffen. Technisch is het echter uiterst lastig een snelle protonenbundel te creëren die zo stabiel is dat hij geschikt is voor de ads-reactor. In Japan is dat nu gelukt. Ook het reactortje zelf is technisch overigens een lastig ding. Het is geen gewone kernreactor, maar een zogenaamde subkritische reactor. Dat wil zeggen dat de atoomkernen weliswaar gesplitst moeten worden door het neutronenbombardement, maar dat daarbij geen nucleaire kettingreactie optreedt.(KV)

NRG, PO Box 25, NL-1755 ZG Petten, Netherlands, Tel +31-224564080, Fax +31-224563912 Informatie: info@nrg-nl.com Update 13 april 2006