Hoe groot is kernenergie in Nederland? En nog 6 vragen

Hoeveel actieve kerncentrales staan er nu in Nederland?

In Nederland staan nu drie functionerende kerncentrales. Borssele is de enige die stroom levert. Met zijn 485 megawatt is het een middelgrote centrale, goed voor ruim 3 procent van de stroomopwekking in Nederland. 

In Delft staat een kleine onderzoeksreactor. Dit is een zogeheten zwembadreactor: de splijtstofstaven hangen in een open waterbassin. Je kunt daar dus met blote ogen in een werkende reactorkern kijken. Je zou zelfs in dat bassin kunnen zwemmen, zolang je maar niet gaat duiken. Je ziet de splijtingsreactie niet direct, maar wel indirect aan de spookachtig blauwe Tsjerenkovstraling die de reactorkern produceert.  

In het Noord-Hollandse Petten staat een reactor die medische isotopen maakt. Op dit gebied is Nederland een grootmacht. Medische isotopen zijn radioactieve stoffen met een heel korte halfwaardetijd, die alleen in een kerncentrale gemaakt worden, zoals molybdeen-99. Ze dienen om patiënten te onderzoeken of tumoren intern te bestralen. Die halfwaardetijd moet zo kort zijn – maar een paar uur – omdat de patiënt anders nog maandenlang met radioactief materiaal in het lichaam blijft zitten.

Op het gebied van medische isotopen is Nederland een grootmacht

Van zulke isotopen kun je dus geen voorraad aanleggen, die moeten dagelijks nieuw aangemaakt worden. De reactor in Petten levert 60 procent van al deze isotopen voor Europa, en is de grootste producent ter wereld. Volgens eigenaar NRG worden hiermee dagelijks zo’n 30.000 patiënten onderzocht of behandeld.

De reactor in Petten is in 2024 aan het eind van zijn levensduur, de geplande opvolger heet Pallas. Volgens tegenstanders van kernenergie is Pallas net zo overbodig als Borssele, omdat je molybdeen-99 ook met een deeltjesversneller  kunt maken. In theorie kan dat, maar op grote schaal is dat nog nooit geprobeerd, en waarschijnlijk is dat veel duurder. Bovendien maakt de reactor in Petten, net als Pallas straks, ook andere medische isotopen die je niet met een deeltjesversneller kunt maken.

Halen wij ook kernstroom uit het buitenland?

Ja. We importeren kernstroom uit België, Frankrijk en Duitsland. Anderzijds exporteren wij kolenstroom naar België. Vanwege de geprivatiseerde elektriciteitsmarkt is het lastig om een actueel overzicht te krijgen, maar waarschijnlijk importeren we ongeveer evenveel kernstroom als Borssele produceert, zodat in totaal ongeveer 6 procent van alle Nederlandse stroom nucleair is.^*    

Wat gebeurt er nu met het Nederlandse kernafval?

Dat wordt bewaard bij de COVRA, de instantie die al het radioactief afval in Nederland verwerkt en opslaat. Het terrein ligt een paar kilometer van de kerncentrale Borssele. Er is een apart gebouw voor het hoogradioactieve afval, het HABOG. Het HABOG is nu feloranje, maar naarmate het afval verder ‘afkoelt’ (minder straling produceert), zal de kleur veranderen naar steeds donkerder rood. Dit is overigens gewoon een kwestie van periodiek een nieuw verfje. 

Het Nederlandse beleid is om het kernafval honderd jaar bovengronds op te slaan, en pas rond 2100 een locatie voor een ondergrondse eindberging te kiezen.

Kerncentrales draaien op verrijkt uranium. Maakt Nederland dat zelf?

Jazeker. Ook in dit opzicht is Nederland een nucleaire grootmacht. De van oorsprong Nederlandse multinational Urenco maakt 30 procent van ál het verrijkte uranium – de belangrijkste brandstof van kerncentrales – in de wereld. Het bedrijf heeft vestigingen in Nederland, Duitsland, Groot-Brittannië en de VS. Alleen al het verrijkte uranium dat vanuit de vestiging in Almelo de wereld over gaat, voorkomt jaarlijks honderd miljoen ton CO2-uitstoot, twintig keer zo veel als al onze windmolens nu.

Wat is verrijking van uranium?

Natuurlijk uranium is een scheikundig element dat voor 0,7 procent uit de isotoop uranium-235 en voor 99,3 procent uit de isotoop uranium-238 bestaat. Het wordt onder meer gewonnen in Namibië, Australië, Rusland, Canada en de Verenigde Staten. Alleen u-235 is ‘splijtbaar’: de atoomkern van u-235 kan uiteenvallen in twee helften, waarbij heel veel energie vrijkomt – de energie die kerncentrales gebruiken om stroom op te wekken. U-238 kan dit niet. 

Om de splijtingsreactie in een reactor zichzelf in gang te laten houden, moet de splijtstof minstens 3,5 procent u-235 bevatten (voor een bom is 90 procent u-235 nodig). Het verhogen van het gehalte u-235 in natuurlijk uranium heet ‘verrijking’. 

De meestgebruikte verrijkingsmethode gaat met ultracentrifuges. Omdat u-238-atomen iets zwaarder zijn dan u-235 atomen, gaat – als je het uranium eerst omzet in gasvormig uraniumhexafluoride – in een zeer snel draaiende centrifuge relatief veel u-238 naar de rand toe, en relatief veel u-235 naar het midden. Als je vervolgens het gas uit het midden afzuigt en dit proces een groot aantal keren ‘stapelt’, kun je het gehalte aan u-235 opvoeren tot 3,5 procent of hoger (maar hoger doet Urenco niet).  

Deze verrijkingstechniek is in de jaren zestig tot wasdom gebracht door de eigenzinnige Amsterdamse fysicus Jaap Kistemaker. Over het proliferatierisico van deze potentieel gevaarlijke technologie was men in die tijd onvoorstelbaar naïef. In 1975 stal Urenco-werknemer en fysicus Abdul Qadir Khan waarschijnlijk de blauwdrukken van de ultracentrifuges en nam de benen naar z’n geboorteland Pakistan. Dat had mede dankzij die ultracentrifuges in 1998 een eigen atoombom, en Khan is er tot op de dag van vandaag een nationale held. Mogelijk heeft ook Iran z’n kennis van ultracentrifuges van Khan, dus eigenlijk uit Almelo. 

Hoe gevaarlijk is het transport van verrijkt uranium naar de kerncentrales? En van het afval?

Verrijkt uranium (en de nieuwe splijtstofstaven die daarvan gemaakt worden) zijn maar zwak radioactief en nauwelijks gevaarlijk. ‘Hete’ splijtstofstaven die uit een kernreactor komen om te worden ‘opgewerkt’ (zie hieronder) zijn wel hoogradioactief, net als het opwerkingsafval dat teruggaat naar het land van herkomst.

Het treintransport van zulke splijtstofstaven tussen Duitsland en de opwerkingsfabriek in Frankrijk heeft altijd de warme belangstelling van actievoerders. Het hoogradioactief materiaal zit zo zwaar verpakt in stalen containers, dat het risico dat er radioactiviteit vrijkomt bij een normaal ongeval nihil is. Blijft over: terroristen die zo’n trein kapen en proberen één of meer van die containers kapot te maken. Is dit reëel? Het gaat om slechts enkele transporten per jaar, die zeer zwaar bewaakt worden.

Wat is opwerking en waar gebeurt dat?

Als splijtstofstaven een paar jaar in de reactor gezeten hebben, is pas een klein deel van de u-235 verbruikt. Toch werken ze niet goed meer omdat het uranium vervuild raakt met splijtingsproducten en met plutonium (dat door de aanwezige neutronenstraling ontstaat uit u-238). 

‘Opwerken’ houdt in dat de splijtstofstaven in een speciale fabriek gerecycled worden. Het u-235, de plutonium en de splijtingsproducten worden gescheiden. De splijtingsproducten zijn hoogradioactief afval. Het u-235 en het plutonium worden verwerkt in nieuwe splijtstofstaven, de zogeheten MOX-fuel, die terug een reactor in gaan. In MOX kun je ook plutonium kwijt dat elders overtollig geworden is. Borssele heeft na het sluiten van ontwapeningsverdragen jaren gedraaid op overtollige Russische atoomkoppen! 

Borssele heeft na het sluiten van ontwapeningsverdragen jaren gedraaid op overtollige Russische atoomkoppen

Niet alle landen met kerncentrales doen aan opwerking. De Verenigde Staten, maar ook bijvoorbeeld Finland, gebruiken hun splijtstofstaven maar één keer en danken ze dan in hun geheel af. Daardoor heb je meer kernafval (met plutonium erin) dat langer radioactief blijft dan opwerkingsafval.

Een opwerkingsfabriek moet werken met splijtstofstaven die vers uit de reactor komen, die dus enorm radioactief zijn. Dat is heel lastig, en daarom zijn er maar een paar grote opwerkingsfabrieken op de wereld: in La Hague (Frankrijk), Sellafield (Verenigd Koninkrijk) en Majak (Rusland). Een nieuwe opwerkingsfabriek in Rokkasho, Japan, zou in 2021 klaar moeten zijn, na vele jaren vertraging, mede door ‘Fukushima’. 

Meer lezen?