‘Er lijkt nu echt momentum te komen voor de thoriumreactor’

Komt de thoriumreactor eindelijk van de grond? Hoogleraar reactorfysica Jan-Leen Kloosterman heeft hoge verwachtingen van de recente ontwikkelingen in China.

De beloften zijn groot: een vrijwel onuitputtelijke brandstofvoorraad, slechts een zeer klein veiligheidsrisico en geen uitstoot van koolstofdioxide. Al jaren heeft men het er over, maar nu komt de ontwikkeling van een reactor die werkt met gesmolten zout en thorium in een stroomversnelling. China stampt zo’n reactor uit de grond in de buurt van de stad Wuwei. Volgend jaar zal hij in gebruik genomen worden, is de verwachting. De eerste draait op uranium, maar latere versies – zo is de hoop – draaien ook op thorium.

Al zo’n vijftien jaar doet hoogleraar reactorfysica Jan-Leen Kloosterman onderzoek naar de thorium gesmoltenzoutreactor, ook wel Thorium MSR genoemd (molten salt reactor). Hij is verheugd over het nieuws uit China. “Er lijkt nu echt momentum te komen voor deze technologie. Hopelijk zien Europese landen nu ook in dat de techniek veelbelovend is en dat er geld in moet worden gestoken.” China investeerde volgens Kloosterman 500 miljoen euro in de proefreactor die nu verrijst. In Europa is dat slechts een fractie van dat bedrag.

Nadeel van de recente ontwikkeling in China is wel dat de Chinese collega’s, met wie Kloosterman nauw contact onderhield, nu hun kaarten meer tegen de borst houden. “Ze schermen hun kennis af.”

De reactor produceert geen langlevend radioactief afval

Een schaalmodel (1:6) van het Oak Ridge National Laboratory's Molten Salt Reactor Experiment. De MSRE bereikte krititiciteit (criticality) op 1 juni 1965 en bereikte zijn volledige vermogen van 7.500 kilowatt in mei 1966. De foto is gemaakt in 1968.

Hoe het werkt

In de Thorium MSR zit de brandstof (thorium) opgelost in een vloeibaar zout van lithiumfluoride of lithiumberylliumfluoride dat tegelijk dient als koelmiddel. De druk in de reactor is laag. Als er een lek is, stroomt tegelijk met het koelmiddel ook de brandstof uit de reactor weg waardoor de reacties in de reactor stilvallen, zo is het idee. De reactor produceert geen langlevend radioactief afval (het afval blijft zo’n driehonderd jaar schadelijk in plaats van vele tienduizenden jaren). Het kan ook bestaand afval van kerncentrales en kernwapens opruimen en omzetten in energie.

De technologie van de gesmolten-zoutreactor is niet nieuw. De bedenker, Alvin Weinberg, had van 1965 tot 1969 een MSR in bedrijf bij het Oak Ridge National Laboratory in de Verenigde Staten. De Weinbergreactor leek veelbelovend. Toch werd het project stopgezet. Een van de verklaringen: door de energiecrisis wilde men snel kernenergie introduceren en lichtwaterreactoren werkend met uranium waren hiervoor direct beschikbaar.

Maar nu is er dus weer een opleving van de technologie. Kloosterman hoopt dat er op meer plekken op aarde gesmolten-zoutreactoren worden gebouwd. In eerste instantie zullen die nog moeten werken met uranium. Er zijn namelijk nog enkele technische hindernissen die moeten worden getackeld. Eén ervan is het efficiënt zuiveren van het zout. Net als bij de dialyse van een nierpatiënt, moet de gesmolten-zoutoplossing continu worden opgeschoond – van zijn splijtingsproducten ontdaan - en na toevoeging van onder meer thorium weer teruggevoerd naar de reactorkern. “Dat proces moet nog worden verbeterd”, zegt Kloosterman. Het is een van de aspecten waar hij en zijn collega’s onderzoek naar doen. “We onderzoeken ook of de materialen in het binnenste van de reactorkern goed bestand zijn tegen de barre omstandigheden die daar heersen.” 

/* */