Dinsdagochtend 23 september jongstleden is het TEG met 24 leden te gast bij het Reactor Instituut Delft (RID). Het onderwerp van deze excursie is: “De Thoriumreactor, is de techniek er klaar voor?”. Na een zorgvuldige legitimatie controle was er een ontvangst met koffie/thee, een koekje en een lichtgevende pen.

Gedurende ruim een uur gaf Dr. Ir. Jan Leen Kloosterman, universitair hoofddocent aan de TU Delft op het gebied van kernenergie, een presentatie met als titel “Thorium in the Molten Salt Reactor”. Het bestaansrecht van kernenergie, en daarmee het RID, wist Jan Leen te onderbouwen met de volgende indrukwekkende cijfers:

·       Groei van de wereldbevolking van ruim 7 miljard naar 11 miljard in het jaar 2100;

·       Twee á drie keer zoveel energie verbruik in de komende 30 jaar;

·       16% van alle elektriciteit wordt momenteel opgewekt door kernsplijting;

·       Bij één uranium kernsplijting komt 25 miljoen keer meer energie vrij dan bij de chemische verbranding van één koolwaterstofatoom;

·       Eén gram uranium (²³⁵U) geeft evenveel energie als 2.500 liter benzine of 3.000 kilogram kolen.

Met het nut van kernenergie vastgesteld, introduceerde Jan Leen ons in de wereld van kernreactoren. En als we het over kernreactoren hebben, hebben we het over veiligheid. De veiligheid binnen een kernreactor wordt bepaald door de mate van beheersing van de kettingreactie, de temperatuur en de radioactiviteit. Gelukkig is er een positieve terugkoppeling in de kernreactie van het Uranium erts (99,3% ²³⁸U en 0,7% ²³⁵U). Naarmate de temperatuur van het erts stijgt, worden er meer neutronen afgevangen in het rijkelijk aanwezige en stabiele ²³⁸U waardoor de kettingreactie van de kernsplijting van ²³⁵U wordt ingeperkt. De temperatuur moet echter niet te hoog worden om te voorkomen dat de kernreactor smelt. Zoals vaak onterecht wordt aangenomen, staan de kernreactoren niet aan landsgrenzen vanwege gedeelte smart bij ongelukken, maar omdat de landsgrenzen vaak door rivieren worden afgebakend. Door het lage Carnot rendement, moet 65% van de warmte die vrijkomt bij het opwekken van elektriciteit uit kernenergie worden afgevoerd aan bijvoorbeeld oppervlakte water.

Uranium erts wordt echter steeds moeilijker te winnen. Rijke ertsen met 10% Uranium beginnen op te raken en nu worden mijnen met ertsen met slechts 1% Uranium gebruikt. De totale hoeveelheid Thorium op aarde is ruim 3 keer zoveel als de totale hoeveelheid Uranium. Een Thorium reactor heeft een ingebouwd veiligheidssysteem tegen oververhitting waardoor een kernsmeltongeval zoals in Fukushima niet kan plaatsvinden. Buiten de reactor bevinden zich tanks die zijn afgesloten van de reactor door middel van een prop bevroren zout. Bij het bereiken van een te hoge temperatuur smelt deze zogenaamde Freeze Plug en wordt de brandstof afgevoerd naar deze tanks en zo onttrokken van het reactieproces. Een ander voordeel is dat de afval producten van een Thorium reactor ‘slechts’ 500 jaar radioactief blijven, terwijl die van een Uranium reactor 100,000 jaar radioactief blijven. Hoewel er in de jaren zestig gedurende 5 jaar in Oak Ridge in de VS een Thorium experimentele reactor met succes heeft gedraaid, is deze techniek een stille dood gestorven. Het antwoord op de vraag “De Thoriumreactor, is de techniek er klaar voor?” lijkt hiermee gegeven. Waarom er (nog) geen wijds gebruik van wordt gemaakt, is de vraag waarmee wij weer naar huis gaan.

Na de interessante presentatie, werd onder leiding van een RID medewerker in drie groepen van acht TEG leden, de kernreactor bezocht. De reactor wordt gebruikt voor onderzoek op gebied van straling voor onder andere medische doeleinden en dient als neutronenbron en positronenbron voor materiaal onderzoek. Voor de meeste leden was dit waarschijnlijk de eerste keer om een reactor met eigen ogen te kunnen aanschouwen. De link met de lichtgevende pen was direct gelegd. Na terugkeer in de gewone wereld, letterlijk aan de andere kant van de gele streep, bleek gelukkig niemand radioactief besmet te zijn. Bij de volgende TEG activiteit, is hopelijk iedereen dan ook weer aanwezig.