Kernenergie duurzaam?

In de eerste plaats: waarom is kernenergie duurzaam?

Duurzaamheid van een materiaal of van een gebruiksgoed kan gedefinieerd worden als de onafzienbare toepasbaarheid van dat materiaal of gebruiksgoed.

Zoals misschien bekend wordt kernenergie vooral gewonnen uit uranium. De beschikbaarheid van kernenergie is daarom vooralsnog afhankelijk van de beschikbaarheid van uranium.

Het uranium dat in de natuur gevonden wordt is een mengsel van twee soorten uranium namelijk uranium-235 en uranium-238.  Het thans bruikbare gedeelte is uranium-235, maar dat is slechts voor 0,7% vertegenwoordigd, de rest, 99,3% is uranium-238. Er is echter tot op heden voldoende uranium-235 gevonden voor 80 jaar kernenergie bij huidig verbruik. Vanwege deze ruime voorradigheid en de lage prijs heeft men echter het zoeken geen grote prioriteit gegeven. Het Internationaal Atoom Energie Agentschap (IAEA) schat  daarom dat redelijkerwijs voor 200 jaar voldoende uranium-235 op aarde te vinden zal zijn.

Uranium-235 is een onstabiel element dat door een kleine verstoring kan uiteenvallen in twee ongeveer even grote stukken. Bij die splijting komt een grote hoeveelheid energie vrij in de vorm van warmte.

De technologie is echter gereed om ook het uranium-238 geschikt voor kernsplijting en bijgevolg voor energieopwekking toepasbaar te maken. Dat zou de beschikbaarheid van kernenergie 80 maal groter maken.

In de aardkorst is bovendien nog thorium te vinden, dat eveneens voor kernenergie bruikbaar gemaakt kan worden. Er is naar schatting drie tot vier maal zoveel thorium te vinden op aarde als uranium.

De zee bevat een klein percentage uranium, maar in absolute termen wel ongeveer duizend maal zoveel als op land te vinden is. Volgens een Japans onderzoekteam zullen de kosten van winning van dit uranium ongeveer twee maal zo hoog zijn als die voor winning op land, waarmee ook dit uranium toepasbaar zou worden.

Concluderend kan gesteld worden dat er voldoende uranium en thorium te vinden is voor het onafzienbare gebruik van  kernenergie .

Duurzaamheid heeft ook betrekking op de duurzaamheid van de leefbaarheid op aarde. We kennen allemaal het probleem van CO2. Wat minder bekend is misschien de enorme schade die zwavel- en stikstofoxiden aan ons milieu kunnen toebrengen. De huidige gebruikte brandstoffen aardgas, olie en steenkool geven bij verbranding luchtvervuiling door CO2, zwaveloxiden en stikstofoxiden. Kernenergie kent dit probleem niet. Ook wind-en zonnenergie geven dit probleem niet. Zij kunnen ons echter niet verzekeren van een constant doorlopende energievoorziening (de basislast).

Bezwaar wordt door veel mensen gemaakt tegen het kernafval dat sterk en langdurig radioactief is. Ook dit heeft natuurlijk te maken met ons leefmilieu ook op lange termijn. Bedacht moet echter worden dat het om een relatief kleine hoeveelheid gaat. In dit verband is een interessant gegeven dat  1 gram uranium-235 bij volledige splijting evenveel energie oplevert als 2800 kg steenkool bij volledige verbranding. Dit betekent dat kernenergie naar verhouding zeer weinig afval oplevert. Dit afval wordt geïntegreerd is glas en vervolgens ingepakt is beton in roestvaste vaten. De bedoeling is deze vaten op te slaan in onderaardse toegankelijke ruimten in stabiele gesteenten of kleilagen. Er is nauwelijks twijfel op te brengen aan de duurzaamheid van deze opslag.

 

Nieuw

Tamura City is het eerste gebied bij Fukushima, waar het evacuatie bevel dat na de ramp van maart 2011 werd uitgevaardigd, wordt opgeheven en wel per 1 april 2014. Een opruimactie,  onder meer bestaande uit schoonmaken gevels en verwijderen van de bovenlaag aarde, die 120.000 mandagen heeft gevergd, heeft het niveau van de effectieve stralingsdosis teruggebracht tot 20 mSv per persoon per jaar. Men acht dit niveau voldoende veilig om erin te leven.         

Lekkende tank bij Fukushima reactor

De reactorkernen van de verwoeste kernreactoren in Fukushima moeten nog steeds gekoeld worden. Het koelwater dat in contact komt met de kernen, die gedeeltelijk gesmolten zijn is radioactief. Direct na het ongeluk zijn 300 opslagtanks van ieder 1000 m³ en een installatie om het radioactief besmette water te behandelen op het terrein geïnstalleerd om dit water op te vangen. Een van de tanks die gedeeltelijk behandeld water bevatte lekte. Dit water wordt in eerste instantie binnen een damwand gehouden. Echter via een aflaat leiding is het water naar het omliggende terrein gestroomd zie figuur. Voor een gedeelte is dit water in zee gestroomd

 

                   

Tank damwand en aflaatleiding

 

Ondertussen blijken de eerste berichten over het lekkende water erg overdreven te zijn. Tepco, de operator, meldde dat het gelekte water een radioactiviteit bezat van 80 Mbq (miljoen becquerel). Het is gebleken dat dit 0,2 MBq had moeten zijn.

Men heeft een nieuwe dam van aarde om de opslagtanks gebouwd, die eventuele verdere lek zal kunnen opvangen.

Zowel de Japanse regering als de toezichthoudende instantie zijn intussen van mening dat Tepco een klunzige behandeling van de situatie rondom het koelwater te verwijten valt.  Een en ander heeft de afwijzende houding van de Japanse bevolking t.a.v. kernenergie versterkt. Ten gevolge hiervan komt de heropening van de kernreactoren, die na het ongeluk in 2011 werden gesloten (en dat waren vrijwel alle kernreactoren) in gevaar. De kosten voor de import van gas om het ontstane energie tekort te compenseren lopen intussen hoog op en ook de doelstelling voor het inperken van de luchtvervuiling wordt met geen mogelijkheid gehaald.

 De regering heeft thans besloten om het management van het koelwater project zelf ter hand te nemen.

(Bron: World Nuclear Association 22-08-2013)

Zijn BWR reactoren veilig?

Bij het ongeluk in Fukushima is, als gevolg van het uitvallen van de elektriciteitsvoorziening, de koeling van de kern van een aantal reactoren gestopt. De regelstaven worden in een dergelijk geval meteen automatisch tussen de splijtstofstaven geschoven zodat de kernsplijting stopt. De splijtingsproducten vervallen dan verder waardoor de kern warmte blijft produceren (ongeveer 7% van de warmteproductie bij kernsplijting). Deze warmte is voldoende om de kern zodanig op te warmen dat hij gaat smelten, mits geen (nood)koeling wordt toegevoegd. Dit gebeurde niet omdat de elektriciteitsvoorziening het liet afweten.. Bij 1200 ⁰C gaan de splijtstofstaven oxideren, d.w.z. dat stoom gevormd door de hitte in reactie gaat met het metaal van de splijtstofstaven. Het zuurstof van de stoom (H₂O) gaat in verbinding met het metaal en waterstof (H₂) komt vrij. Figuur 1 toont een opengesneden reactorgebouw en kernreactor

 

              Figuur 1:  Het reactorgebouw met kernreactor van een BWR Mark I

 

In de figuur is de kernreactor (rood) te zien, die zich binnen een containment bevindt, dat de vorm heeft van een omgekeerde gloeilamp, drywell genoemd. Dit containment is vervaardigd van beton van enkele meters dik. Hoopt zich stoom hierin op dan kan de druk zo hoog worden dat de stoom via dikke leidingen weggeleid wordt naar een torusvormig vat (wetwell) dat tot ongeveer de helft gevuld is met water. De stoom condenseert daar zodat de druk in het containment binnen de perken gehouden wordt. Heeft zich waterstof gevormd zoals hierboven omschreven, dan wordt dit ook meegevoerd doch condenseert niet en komt in het reactorgebouw terecht, waar het zich mengt met daar aanwezig zuurstof en ontploft door een altijd voorkomende vonkontlading.

Om dit te voorkomen is op de wetwell een afvoerleiding van gehard staal (hardened vent) gemonteerd, zie figuur 2, die de waterstof naar buiten moet afvoeren. In Fukushima hebben deze afvoerleidingen niet naar verwachting gefunctioneerd met de bekende gevolgen.

 

 

      Figuur 2:  Het ringvormige vat met afvoerleiding

 

Het gevolg was dat de reactorgebouwen ontploften, en daarbij radioactiviteit in de omgeving verspreidden.

De afvoerleidingen van alle BWR mark I reactoren in de wereld zijn niet vervaardigd volgens een voorgeschreven ontwerp doch van een eigen ontwerp van de reactorbeheerders, m.a.w. er kan gerede twijfel zijn over het goed functioneren.

Zoals eerder gemeld beginnen de splijtstofstaven bij 1200 ⁰C te oxideren, bij 1850 ⁰C, welke temperatuur snel bereikt wordt bij voortduren van het verlies van koeling van de kern, gaan ze smelten en bij 2400 ⁰C gaat de splijtstof smelten. Hierbij komt radioactiviteit vrij die net als de stoom en het waterstof door het water van de wetwell wordt gedrukt en net als waterstof daar niet condenseert. Een gedeelte wordt wel door het water opgenomen. Dat betekent dus dat ook deze radioactiviteit  door de afvoerleiding weggeleid wordt (indien deze goed functioneert). Daarom worden bedrijven verplicht om ook een filter voor deze radioactiviteit in de afvoerleiding te installeren.

In de VS staan 31 BWR’s, waarvan 23 van het type Mark I zijn en 8 van een later type de zgn. Mark II. Alle Mark I reactoren bezitten een hard stalen afvoerleiding terwijl de 8 Mark II reactoren die niet hebben. Mogelijk zijn de afvoerleidingen van de Mark I reactoren van hetzelfde ontwerp als die van Fukushima.De toezichthoudende instantie in de VS, de NRC, heeft begin juni 2013 een order uitgevaardigd die inhoudt dat alle Mark I en MarkII reactoren per juni 2014 uitgerust moeten zijn met een goed werkend afvoersysteem voorzien van filters om radioactief mareriaal te verwijderen.

23 juni 2013

 

Turkije investeert in Areva reactoren

Turkije heeft een overeenkomst gesloten met Areva dat Areva de exclusieve onderhandelingsrechten geeft die moeten leiden tot de bouw van vier reactoren van het type Atmea-1. De bedoeling is dat de constructie start in 2017 en dat de reactoren in 2023 in bedrijf komen. De Atmea-1 reactor is een PWR van 1150 MWe. De centrale krijgt drie stoomgeneratoren van het type dat eveneens bij de EPR geleverd wordt (de EPR heeft een vermogen van 1600 MWe en bezit vier stoomgeneratoren). De Atmea-1 is flexibel t.a.v. het af te geven vermogen.

 

De Atmea-1

 

Bron: World Nuclear News 02-05-2013

 

Grote R&D plannen voor kernenergie in het VK

Het Verenigd Koninkrijk zet £200 miljoen opzij om te investeren in een uitgebreid R&D programma voor kernenergie. Dit om een geduchte kracht in de wereld op dit gebied te worden. Eén en ander hangt ook samen met de grote plannen die op stapel staan voor de bouw van een aantal kerninstallaties (zie het artikel onder “Nieuws" met als titel “Kernenergie in Groot-Brittannië"). Het programma houdt alle aspecten van kernenergie in vanaf de bouw tot de ontmanteling van kernreactoren. Het programma wordt opgezet door de onlangs opgerichte Nuclear Energy Council die gevormd wordt door ministers en leiders uit de industrie.

Bronnen: Financial Times 26-03-2013 en Power News 26-03-2013

Uranium uit fosfaat kunstmest

Uit een onderzoek in opdracht van Uranium Equities en Cameco blijkt dat uranium als bijproduct te winnen is bij de productie van fosfaat voor kunstmest. Het zou mogelijk zijn om uranium op deze manier te produceren voor minder dan US$ 18 per pound U₃O_8. Deze prijs is vergeleken met de uraniumprijs uit normele productie, aan de lage kant. Het potentieel voor voor het productiehoeveelheid ligt op 11.000 ton per jaar. De productie van uranium volgens de conventionele methode ligt op ca. 54.000 ton per jaar.

 

Straling rondom Fukushima reactor

Het ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie in Japan heeft kaarten gepubliceerd die een aanwijzing zijn dat  het stralingsniveau 

rondom Fukushima in een jaar aanmerkelijk verlaagd is, zie figuur.

 

Zoals bekend is de straling het hoogst geweest in een lijn naar het noord-westen vanuit Fukushima, dit is ook duidelijk op de kaarten te zien. De 

verandering in kleur duidt op halvering van de straling. 

 

Tijdens het ongeluk werden voornamelijk jodium-131, caesium-134 en caesium-137 verspreid in de omgeving. Jodium-131 vervalt het snelste met een 

halveringstijd van acht dagen. Caesium-134 heeft een halveringstijd van twee jaar een caesium-137 dertig jaar. De laatstgenoemde stof geeft de meeste 

hoofdbrekens. Men tracht met opruimactivitieten de zaak te versnellen. Ook de natuur helpt een handje door neerkomende regen.

 

De World Health Organisation (WHO) stelt dat het ongeval een laag risico voor het publiek heeft veroorzaakt. Voorspelbare toename van kanker risico

is nauwelijks meetbaar. De bevolking van Namie en met name 22.000 inwoners die er zijn blijven wonen na het ongeluk lopen het meeste risico. Deze 

ontvingen doses oplopend naar 50 mSv Voor professionele werkers met straling wordt dit getal als maximaal per jaar te ontvangen dosis opgevat. Over 

het hele gebied rondom Fukushima schat WHO in dat de ontvangenn doses omstreeks 1-10 mSv liggen. Overigens hebben de Verenigde Naties hebben 

een advies overgenomen van de UN Scientific Committee on Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) dat inhoud dat gezondheidseffecten in het 

algemeen nietkunnen worden toegeschreven aan blootstelling aan straling tot 100mSv (per jaar). 

Bronnen: Financial Times, World Nuclear Organisation van omstreeks 4 maart.

 

 

High Temperature Gas-Cooled Reactor (HTGR)

Al heel lang wordt gewerkt aan een nieuw type reactor. Het is de High Temperature Gas-Cooled Reactor, een reactor die de volgende voordelen heeft:

• Hij is inherent veilig; dat betekent dat mocht het ergste gebeuren, namelijk dat de kern oververhit raakt de reactor zich zelf uitschakelt
• Hij wordt bedreven bij zeer hoge temperatuur, zo tot 1000⁰C, waardoor andere toepassingen mogelijk worden, zoals de productie van waterstof
• De kernlading wordt continue ververst, zodat de reactor niet stilgelegd hoeft te worden bij het verversen van de lading, zoals bij de licht water reactoren.
• Het ziet er naar uit dat het apparaat geschikt gemaakt kan worden voor de verwerking van thorium.
• De afbraak van langlevende verbindingen in het kernafval zou mogelijk zijn in deze reactor.

                                      

De brandstof bestaat uit in eenvoudigste vorm uit uraniumoxide balletjes die omgeven zijn door keramische lagen van o.m. grafiet. Hiermee ontstaan ballen ter grootte van tennisballen. Deze tennisballen worden bovenin de reactor gevoed. Onderuit de reactor kunnen vervolgens de afgewerkte brandstofballen afgevoerd worden.

Het U.S. Department of Energy (DoE) heeft een subsidie van $ 1 miljoen ter beschikking gesteld voor verdere ontwikkeling van dit concept. Een ontwerp is reeds gekozen.

Bron:  World Nuclear News 30-01-2013

Russiscge kweekreactor voorzien van natrium

In Rusland wordt al enige tijd veel inspanning gestoken in de ontwikkeling van kweekreactoren. Een aantal kleinere reactoren heft reeds gefunctioneerd en daarna hebben een aantal grotere zelfs elektriciteit aan het net geleverd. Thans is men toe aan de opstart van een reactor van 800 MWe, die gekoeld wordt met vloeibaar natrium. Het benodigde natrium voor deze reactor is thans ontvangen en de vulling van het primaire koelcircuit kan beginnen.

 

 

 

Een kweekreactor wordt bedreven met snelle neutronen. Snelle neutronen splitsen de brandstof van een kweekreactor (d.i. plutoniumoxide) waardoor energie vrijkomt benevens drie nieuwe snelle neutronen.. Eén daarvan is nodig voor de volgende splijting, twee blijven dan over. Er treden altijd verliezen op zodat meer dan één neutron overblijft om van uranium-238 plutonium te kweken (beide in oxide vorm). Zie voor beschrijving van het kweekproces onder “Achtergrond” en onder “De kernreactor”.

Snelle neutronen worden niet of nauwelijks afgeremd door vloeibaar natrium, vandaar dat het primaire circuit met natrium gekoeld wordt.

Bron: World Nuclear News 24-01-2013

 

Japan gaat weer voor kernenergie?

 

Na het kerongeval in Fukushima besloot de toenmalige Japanse regering alle kerncentrales te sluiten en ze alle een veiligheidstest te laten ondergaan, Daarnaast besloot dezelfde regering kernenergie, dat voor 30% verantwoordelijk is voor de Japanse elektriciteitsproductie, geheel uit te bannen in de jaren 2030. Thans zijn twee kerncentrales weer online.

De nieuwe regeringsleider Abe heeft het besluit van zijn voorgangen al langer geleden onverantwoordelijk genoemd. Japan beschikt zelf niet over energiebronnen van enige betekenis en het is thans grotendeels afhankelijk van aardgas importen. Broeikas emissies zijn sinds deze omslag beduidend toegenomen.

Een enquête onder bergemeesters van gemeenschappen nabij kerncentrales werd door 49% beantwoord. Meer dan de helft van hen sprak zich uit voor een herstart, mits de toezichthoudende instantie, de Nuclear Regulation Authority (NRA) akkoord ging. In deze context dient vermeld te worden dat de niet naar behoren functionerende toezichthoudende instantie ten tijde van het ongeval thans is vervangen door  deze NRA.

Van belang voor de toekomstige ontwikkelingen in Japan op het gebied van energie is de vermelding in de recente World Energy Outlook van het International Energy Agency van een onderzoek naar de gasprijs. Uit bijgaande figuur blijkt dat  deze voor Japan op een zeven maal hoger niveau ligt dan in de US. Een en ander heeft de US grotendeels te danken aan de schaliegas bonanza.

 

Het ziet er naar uit dat dit gegeven in de nabije toekomst ook een belangrijke rol gaat spelen in het Japans energiebeleid.

 

Bronnen: World Nuclear News en IEA Energy Outlook 2012

Datum:11-01-2013

mPower krijgt subsidie

De mPower van Babcock and Wilcox is door het Amerikaanse Department of Energy (DoE) uit een aantal veelbelovende ontwerpen van kleine kernreactoren uitverkoren voor ondersteuning met subsidie voor verdere ontwikkeling. De mPower, in eerste instantie ontworpen voor een vermogen van 125 MWe, krijgt een subsidie van $450 miljoen. De mPower staat beschreven in deze website onder "De kernreactor". Een concurrent van de mPower, een 200 MWe kernreactor van Westinghouse, wordt onder "Nieuws" onder de loep genomen.

Bron: World nuclear News 21-11-2012

Zuid-Korea ontving valse certificatan bij de aflevering van reactor onderdelen

Twee Zuid-Koreaanse nutsbedrijven hebben bij de aflevering van in totaal 7682 reactor componenten valse certificaten ontvangen. Twee reactoren zijn stilgelegd om de componenten te vervangen door goedgekeurde. Van de drie overige reactoren met gefalsificeerde componenten kunnen vervangende componenten tijdens bedrijf aangebracht worden.

World Nuclear Association; 08-11-2012

 

Kernenergie in Groot-Brittannië

In Groot Brittannië is 63% van de bevolking voorstander van kernenergie, volgens een onderzoek uitgevoerd in juli 2012. In oktober van dat jaar kwam uit een enquete dat 40% vond dat Groot Brittannië meer kernenergie moest gebruiken. In 2006 al had de regering zich positief opgesteld voor kernenergie waardoor energiebedrijven in het geweer kwamen om plannen op te stellen. Het Franse energiebedrijf EDF kocht in 2009 British Energy dat in het bezit was van sites waar kerninstallaties gebouwd konden worden en zette de bouw van vier kernreactoren van het type EPR (vermogen 1650 MWe per stuk) in de planning; de eerste zou einde 2017 opgestart kunnen worden.

Eveneens in 2009 werd Horizon Nuclear Power opgericht als joint venture van de Duitse energiebedrijven RWE en E.ON. Tegen 2025 wilde Horizon 6000 MWe in bedrijf hebben op te wekken d.m.v. PWR's van het type EPR of AP1000. In 2012 wilde RWE zich terugtrekken uit Horizon als gevolg van hoge kosten door het nieuwe energiebeleid van de regering Merkel in Duitsland. Horizon zocht investeerders voor zijn kernenergie plannen. Eind oktober 2012 kocht het Japanse Hitachi Horizon. Hitachi dat al veel eerder in het bezit was gekomen van het kernenergie gedeelte van General Electric is van plan te investeren in kokend water reactoren en wel in de ABWR.

In de tussentijd had ook NuGeneration, een joint venture van een Schots nutsbedrijf en GDF Suez interesse getoond met het plan om 3600 MWe te installeren. De planning van de totale investering in kernenergie ziet er thans als 't volgt uit:

 

Aanvrager	Site	Plaats	Type	Capaciteit (MWe gross)	Start-up
EDF Energy	Hinkley Point C-1	Somerset	EPR	1670	2018
	Hinkley Point C-2		EPR	1670	2019
EDF Energy	Sizewell C-1	Suffolk	EPR	1670	2020
	Sizewell C-2		EPR	1670	2022
Horizon	Oldbury B	Gloucestershire	ABWR x 2               of 3	2760-4140	tegen 2025
Horizon	Wylfa B	Wales	ABWR x 2 of 3	2760-4140	tegen 2025
NuGeneration (Iberdrola + GDF Suez)	Moorside	Cumbria	?	tot 3600	2023
Total in planning en voorgesteld				Total ongeveer 18,600 MWe

 

Bron: World Nuclear Organisation.

Het kernenergiebeleid van China

China wil weer terugkeren naar het op volle kracht bouwen van kerninstallaties, waarbij een aantal projecten in ieder van de komende vijfjaren wordt goedgekeurd en waar de toegepaste technologie beperkt wordt tot generatie-III ontwerpen. Generatie-III ontwerpen zijn de ontwerpen van kernreactoren die ontworpen werden naar aanleiding van de ongelukken in Three Mile Island en Tsjernobyl. De belangrijkste reactoren in deze generatie zijn de EPR van het Franse Areva en de AP-1000 van Westinghouse. Pemier Wen Jiabao heeft dit beleid onlangs toegelicht. Sinds het ongeluk in Fukushima is goedkeuring van nieuwe projecten stopgezet totdat een goed veiligheidsplan gereed zou zijn en er een zekerheid was dat bestaande centrales goed ontworpen waren, op goede plek stonden, de bewaking in orde en de leiding in goede handen was. In bestaande centrales ging de elektriciteitsopwekking gewoon door evenals de bouw van 25 eenheden die reeds goedgekeurd waren.

 

                           Realisatie van een eerder goedgekeurd plan: het dak van het

                           containment van een reactor onder constructie wordt geplaatst.

 

Premier Wen heeft gezegd dat langzamerhand teruggekeerd zal worden naar de normale constructie. Wat hiermee precies bedoeld wordt is niet geheel duidelijk, in ieder geval zal volgens het vijf jaren plan (2011-15) een "klein aantal"nucleaire projecten goedgekeurd worden na uitvoerige overweging. Alleen projecten langs de kust zullen in beschouwing genomen worden. De beperking van de keuze tot generatie-III reactoren sluit goedkeuring van de CPR-1000 (een Chinese versie van een Franse PWR) uit, daar deze reactor als generatie-II+ beschouwd wordt. Vóór Fukushima had China 50 CPR-1000s in de planning terwijl er reeds 15 in bedrijf zijn.

Bron: World Nuclear News 24-10-2012.

 

 

Stress tests voor Europese kernreactoren i.h.a. positief

 

Het ongeval in de kerncentrale in het Japanse Fukushima heeft aanleiding gegeven tot stress tests uit te voeren op alle 143 kerncentrales in Europa. De stress tests zijn met name geënt op het gebeurde in Japan.

De veiligheid van Europese kernreactoren is in het algemeen goed beoordeeld in de stress tests die onder auspiciën van de Europese Commissie zijn uitgevoerd. Dit wil niet zeggen dat alles in orde is want bijna alle kernreactoren moeten verbeteringen aanbrengen. Internationale veiligheids- standaarden zijn niet overal doorgevoerd. Met name heeft dit betrekking op betere toepassing van de standaarden voor aardbevingen en de berekeningen van overstromingsrisico's. Verder de installatie of de verbetering van on-site seismische instrumenten en van afvoersystemen van bepaalde gassen uit het containment. Opvallend is ook dat in sommige kerncentrales de beschikbaarheid van een back-up besturingsruimte (control room) ontbreekt.

De kerncentrale in Borssele blijkt ruimschoots te voldoen aan de veiligheidseisen uit de huidige vergunning zo staat te lezen in het Nationaal Rapport over stresstest in Borssele.

 

Bronnen:

-  Stress tests show room for EU improvement; World Nuclear News 05-10-2012

-  Kamerbrief Nationaal rapport OLP stresstest onderzoekslocatie Petten; 02-10-2012

Japan’s kabinet twijfelt over eliminatie van kernenergie.

Na Fukushima was de Japanse regering vastbesloten kernenergie vóór 2040 geheel uit te bannen.. Het Japanse kabinet heeft echter op 19 september jl. een motie aangenomen inhoudende dat deze visie flexibel geïnterpreteerd dient te worden en dat hij gedurig tegen het licht en eventueel bijgesteld moet worden. In deze motie wordt geen planning genoemd. Volgens verscheidene Japanse media komt de motie neer op het langzamerhand terugkomen op de gehele eliminatie van kernenergie. Dit zou ook een buitengewoon moeilijke opgave voor Japan zijn gezien het feit dat circa 30% van Japan’s elektriciteitsproductie uit kernenergie komt. Bovendien heeft de industrieminister bekend gemaakt dat de regering de constructie van drie kernreactoren, die reeds in bestelling waren vóór Fukushima, wilde afronden. Deze zullen omstreeks 2020 in productie komen. Het sluiten van deze reactoren in 2040 zal, gezien de kostbare investering, niet toelaatbaar zijn.

Bron: Financial Times 20-09-2012

Nieuwe technologie voor uranium verrijking

Er is een nieuwe technologie voor het verrijken van uranium in opkomst. Direct na de tweede wereldoorlog was het gangbare proces voor het verrijken van uranium (het opvoeren van het gehalte uranium-235 tot 5-8% in natuurlijk uranium, d.i. uranium met 0,7% uranium-235 en 99,3% uranium-238) het diffusie proces. Hierbij werd uranium verrijkt door middel van passage van een duizendtal membranen waardoor het uraniumgas UF₆  gevoerd moet worden om langzamerhand stap voor stap   de gewenste verrijkingsgraad te verkrijgen. Aan het eind van de jaren vijftig kwam de ultracentrifuge methode in opkomst. Hierbij is het mogelijk om via een serie van circa zes centrifuges het                                  

                      

                         Een cascade ultracentrifuges

voor ogen staande resultaat te verkrijgen. Dit laatste proces vergt circa vijftig maal minder energie dan het membraanproces.

Reeds lang werd gezocht naar een manier om uranium te verrijken door uranium-235 selectief te ioniseren in een gas van natuurlijk uranium om vervolgens het geïoniseerde uranium-235 langs elektrische weg af te scheiden. De technologie is mogelijk gebleken met behulp van laserstraling in frequentie afgestemd op het specifieke trilling gedrag van uranium-235. Thans is men zover dat de Amerikaanse toezichthoudende autoriteit op kernenergie goedkeuring heeft verleend tot de bouw van een productie installatie van 6 miljoen SWU per jaar. (Een SWU is de eenheid die de inspanning weergeeft om uranium te verrijken. De capaciteit van de Urenco fabrieken in Europa bedraagt ongeveer 12 miljoen SWU per jaar). In een eerder stadium van de ontwikkeling is reeds vastgesteld dat deze manier van verrijking minder ruimte inneemt dan de ultracentrifuge methode en tevens minder energie verbruikt.

Bron: World Nuclear News 12-09-2012.

Kernenergie te duur?

De CEO van General Electric, in het verleden een belangrijke bouwer van kerncentrales, zegt dat kernenergie te duur wordt. Zijn uitspraak wordt natuurlijk voorzien van commentaren uit vele hoeken. Onder meer wordt naar voren gebracht dat de heer Immelt (de CEO van GE) spreekt voor de Verenigde Staten, waar de enorme ontwikkeling van schalie gas belangrijke kostenverlaging voor aardgas heeft veroorzaakt., waardoor de huidige Amerikaanse energiebehoefte voor een belangrijk deel door schaliegas wordt gedekt. Andere commentatoren wijzen erop dat de huidige inschattingen van de kosten van kernenergie gebaseerd zijn op de bouw van twee nieuwe kernenergiecentrales in Finland en Frankrijk. In deze landen worden thans kernreactoren gebouwd door het Franse bedrijf Areva. De bouw van deze centrales gaat gepaard met enorme vertragingen en een ongehoord uit de hand lopen van de kosten. Areva wijt deze omstandigheid aan het feit dat de centrales de eersten in hun soort zijn en dat de toeleverende industrie over te weinig expertise blijkt te beschikken nadat na het ongeluk in Tsjernobyl zo’n twintig jaar lang niet meer is geïnvesteerd in kernenergie.

Ook wordt opgemerkt dat de ontwikkeling van schaliegas in Europa geen vaart zal lopen door de grote milieugevolgen en de enorme behoefte aan grondoppervlak voor de winning van dit gas. Landen in Azië zijn grotendeels afhankelijk van kostbare import van vloeibaar aardgas en kernenergie is daar nog steeds zeer aantrekkelijk. Hier kan overigens aan toegevoegd worden dat landen als Zuid-Korea en China nog steeds in staat blijken te zijn kerncentrales in korte tijd te bouwen tegen relatief lage kosten.

Bron: Financial Times 03-08-2012.

België wil kernenergie afschaffen

De Belgische regering heeft de complete afschaffing van kernenergie in dat land aangekondigd en sluitingsdata voor de zeven kerncentrales, die het land bezit, vastgesteld. Twee centrales sluiten in 2015, één in 2022, één in 2023 en drie in 2025. Kernenergie levert thans 50% van de energiebehoefte, 32% wordt door gas gedekt en 7% door hernieuwbare energie.

 

Bron: World Nuclear News 23-07-2012

 

Problemen met bouw van kerncentrale in Finland

De Franse leverancier van kerncentrales Areva tekende in 2003 een overeenkomst met de Finse energiemaatschappij TVO voor de bouw van een kerncentrale met een vermogen van 1600 MW, de nieuwste ontwikkeling van Areva, de European Pressure Reactor (EPR). Deze centrale bevat de nieuwste veiligheids  attracties, met name ontwikkeld na het ongeluk op Three Mile Island. Nog niet eerder startte Areva de bouw van dit type centrale. Begin 2004, na de nodige goedkeuringsprocedures, kon de bouw gestart worden. De overeengekomen prijs € 3 miljard sleutelklaar, fixed price. Volgens planning zou de centrale in 2009 van start gaan.

Door het ongeluk in Tsjernobyl in 1986 werd gedurende bijna 20 jaar geen enkele kerncentrale bebouwd. Onder meer gebrek aan de nodige ervaring bij verschillende onderaannemers stuitten Areva en TVO op alle mogelijke vertragingen. In 2011 was de inschatting dat de centrale in 2014 startklaar zou zijn, totale kosten werden bij beëindigen van de bouw geschat op € 6,6 miljard. Onlangs meldde Areva dat het opstarten van de centrale niet kan plaatsvinden in 2014, wanneer wel is blijkbaar nog niet bekend. TVO beroept zich op de fixed price overeenkomst. Areva brengt hier tegen in dat TVO geen duidelijke organisatie op poten heeft om samen met Areva de gestelde doelen te realiseren. Wie uiteindelijk de kosten van de overschrijdingen zal dragen is nog niet duidelijk.

Bron: World NUclear News 17-07-2012

Bouw van prototype kweekreactor

Onder leiding van het Franse Commissariat a l’Energie Atomique (CEA) wordt door een consortium van bedrijven gewerkt aan de ontwikkeling van een kweekreactor. Het project met de naam Astrid voor Advanced Technological Reactor for Industrial Demonstration heeft een budget van € 650 miljoen. Het project moet leiden tot een gedetailleerd ontwerp dat in 2017 kan leiden tot de bouw van een prototype dat in 2020 650 MWe vermogen voortbrengt.

Bron: World Nuclear News 28-06-2012

Kleine kernreactor van Westinghouse

Westinghouse heeft een kleine kernreactor (200 MWe) ontwikkeld onder gebruikmaking van bestaande concepten, zoals het passieve veiligheidssysteem, van zijn AP 1000. De reactor heeft de naam Small Modular Reactor (SMR) gekregen. Modular heeft betrekking op het feit dat men de reactor kan voorzien van een aantal soortgelijke units om,. Indien gewenst, een reactor van groter vermogen te verkrijgen.

 

                                     

            De SMR 200MWe reactor van Westinghouse.

 

De SMR, hierboven afgebeeld, draagt alle onderdelen van het primair koelsysteem (zie onder “De Kernreactor”) in het reactorvat dat een hoogte heeft van 24,7 meter en een diameter van 3,5 meter. De kern is opgebouwd uit 89 splijtstofelementen, ieder van de bekende 17 x 17 configuratie en met een effectieve lengte van 2,4 meter.

De kern bevindt zich onderin de reactor, daarboven is de stoomgenerator gemonteerd en de top van de reactor wordt gebruikt als pressuriser (drukhouder).

De reactor wordt voorzien van een containment van 9,8 meter buitendiameter en een hoogte van 27,1 meter.

Datum:  27 - 5 - 2012

Japanse stad geeft toestemming tot heropening kernreactoren.

 

De Japanse stad Oi, in de centrale regio Fukui, heeft toestemming gegeven tot wederopstart van twee kernreactors. De centrale regering had reeds toestemming gegeven nadat de reactoren een stress test met goed gevolg hadden doorstaan; in Japan moet uiteindelijk ook de gouverneur van de regio het groene licht geven.

Kort geleden was de laatste nog in bedrijf zijnde reactor in Japan voor onderhoud gesloten. Het land ontleende, tot de Fukushima ramp, 30% van zijn elektriciteit aan kernenergie. Door sluiting van de kernreactoren moesten de elektriciteitsproducenten oude fossiele-brandstoffen-centrales uit de mottenballen halen. Nu echter de zomer (waarbij de airconditioners weer volop draaien) voor de deur staat zal het elektriciteitsverbruik sterk oplopen. Eén en ander zal leiden tot een fors elektriciteitstekort. Kansai Electric, de eigenaar van de Oi reactoren heeft afgelopen jaar al door sluiting en in bedrijf stelling van de fossiele centrales een verlies geleden van $ 3 miljard.

 

Bron: Nuclear Power Daily; 14-05-2012

 

Alle kernreactoren in Japan dicht

 

De laatste nog in bedrijf zijnde kernreactor inJapan zal op 5 mei a.s. sluiten voor periodiek onderhoud. Het gaat om een PWR van ongeveer 1000 MWe en het betreft de zogeheten Tomari 3, eigendom van de elektriciteitsmaatschappij Hokkaido Electric.

 

                      

                      De Tomari kerncentrale

 

Na het ongeluk in Fukushima heeft de Japanse regering besloten dat alle kernreactoren een "stress test" moet ondergaan. Deze test is bedoeld om na te gaan of de reactoren bestand zijn tegen mogelijke ongelukken en met name een ongeluk van het soort Fukushima. De testen op een aantal kernreactoren zijn uitgevoerd maar een vergunning om ze weer op te starten laat nog op zich wachten. De centrale overheid heeft het groene licht gegeven, maar het zijn de regionale overheden die heropening tegen houden.

Eén en ander zal tot enorme problemen leiden met de elektriciteitsvoorziening in Japan, dat met zijn 54 kerreactoren voor 30% afhankelijk is van kernenergie.

Japan moet nu omzien naar andere bronnen voor zijn energievoorziening. Extra brandstofkosten komen het land op $ 40 miljard te staan, dat is ongeveer $ 333 per inwoner per jaar. CO2 emissie zal jaarlijks 14% hoger zijn dan in 1990.

Bron; World Nuclear News, 04/05/2012 

           Financial Times, 05/05/2012

 

Meeste steden rondom Tsjernobyl kunnen weer bewoond worden

 

In de Ukraine worden plannen gemaakt om de samenleving in gebieden die als gevolg van het ongeluk in Tsjernobyl onbewoonbaar geworden waren weer te doen herleven. De regering heeft gelden beschikbaar gemaakt voor deze plannen. Er zal ook geld beschikbaar zijn voor met name de mensen die zich indertijd voor het opruimen direct na het ongeluk hebben ingespannen. Na het ongeluk, dat 26 jaar geleden plaats had, zijn maatregelen voor het leefbaar maken van de besmette gebieden genomen. Daarnaast heeft de tijd de straling voldoende doen verminderen.

 

                        

 

 

Ook Belarus (Wit-Rusland) dat pal ten noorden van Tsjernobyl ligt was zwaar gecontamineerd als gevolg van het ongeluk. In 2010 werd een meerjarenplan gepresenteerd om economische activiteit in geëvacueerde gebieden weer op gang te brengen.

 

Ioniserende straling

Bepaalde soorten straling zoals röntgenstraling kunnen een biologisch effect hebben op het menselijk lichaam. Het gaat hier om straling die in staat is een elektron te stoten uit de elektronenwolk van een atoom. Het atoom wordt dan een ion, een atoom dat één of meerdere elektronen mist en daardoor positief geladen is. De door het lichaam geabsorbeerde dosis van deze straling drukt men uit in eenheden gray (Gy). 1 gray is gedefinieerd als de absorptie van een joule stralingsenergie in een kilogram materiaal bijvoorbeeld menselijk weefsel. De geabsorbeerde dosis is dan D = 1 Gy.  Het biologisch effect op het lichaam is afhankelijk van welk lichaamsdeel getroffen wordt en de soort van straling. Dit biologische effect wordt uitgedrukt in eenheden sievert (Sv), waar H = w.D . H is het biologisch effect, w is een factor afhankelijk van lichaamsdeel en soort straling en D is de stralingsdosis. De stralingsdosis gecorrigeerd met w noemt men de effectieve dosis. In de meeste gevallen is de effectieve dosis zo klein dat vaak het symbool mSv oftewel millisievert gebruikt wordt. Hierbij is 1 mSv = 1/1000 Sv.

In Nederland absorberen wij door straling uit de kosmos, doktersbehandelingen, kernstraling etc. Gemiddeld 2-3 mSv per persoon per jaar. Een CT scan kan daar 3-15 mSv aan toevoegen en op sommige plekken in de wereld bedraagt de straling 100 en zelfs 250 mSv per jaar. In Nederland wordt aanbevolen de effectieve dosis beneden 1 mSv per jaar, gemiddeld over een langere periode, te houden.