FOPSPEEN: DE INHERENT VEILIGE REACTOR

Naast het niet op te lossen afvalprobleem is de kans op ongelukken een van de grote 'bottlenecks' van kernenergie. De huidige generatie kernreactoren is niet veilig. Teveel ongevallen en te grote risico's hebben de kernenergie-industrie op het idee gebracht zogenaamd inherent veilige reactoren te ontwikkelen: reactoren waarbij de gevaarlijke kernsmelting zou zijn uitgesloten. De term inherent veilig (veiligheid die ontstaat uit het ontwerp en dus niet afhankelijk is van ingrijpen door buitenaf) is echter misleidend. Een veilige reactor bestaat niet en zal er ook nooit komen.
'Inherent veilig' moet dan ook gezien worden als lokkertje in de hoop dat de bevolking erin mee gaat. Het is een fopspeen die de kernindustrie en de politiek gebruiken.

Nieuwe generaties reactoren
Bij verschillende ongelukken is het tot een kernsmelting gekomen. Zo viel op 29 maart 1979 in de Amerikaanse centrale Harrisburg een koelingspomp uit. Noodsystemen traden in werking maar door slecht functionerende kleppen kwam de kern droog te liggen, smolt en radioactiviteit kwam vrij in het milieu. De ramp had erger kunnen uitpakken als het gevormde waterstofgas in de reactor was geëxplodeerd.

Na de ramp wordt in de VS geen kerncentrale meer besteld. De risico's zijn te groot. Ook in de rest van de wereld loopt de verkoop sindsdien terug. De grote reactorbouwers verkeren in een diepe crisis. Hieruit ontstond het idee een nieuwe generatie reactoren te ontwikkelen die veiliger zou moeten zijn. De reactorbouwers verwachten hun afzetmogelijkheden weer te kunnen vergroten.

De ontwikkeling van de vroegere generatie reactoren werd gekenmerkt door het herhaaldelijk aanpassen aan nieuwe veiligheidseisen. Er zijn veiligheidssystemen ontwikkeld die de al aanwezige systemen weer controleren. De reactoren zijn daardoor zeer complex geworden en heel gevoelig voor storingen en menselijk falen bij de bediening. De industrie wilde een reactor ontwerpen waarbij een kernsmelting is uitgesloten: de inherent veilige reactor.

Als eerste stap werd er gewerkt aan een serie tweede generatie reactoren, ook wel 'evolutionaire' modellen genoemd. Sommige ontwerpen van deze tweede generatie hebben inmiddels geresulteerd in daadwerkelijk gebouwde kerncentrales. Anderen zijn nog in de ontwerpfase of zijn inmiddels weer in een bureaulade verdwenen als onhaalbaar. Overigens verschillen sommige ontwerpen van de tweede generatie niet veel van de laatst gebouwde kerncentrales uit de tachtiger jaren. 'Tweede generatie' betekent dan ook niet dat er ineens een veel veiliger reactor is gerealiseerd.

Bij de derde generatie reactoren, ook wel 'innovatieve' ontwerpen genoemd, gaat het om duidelijk andersoortige ontwerpen. Als voorbeeld komen we later op de Hoge Temperatuur Reactor. Het zijn met name de innovatieve ontwerpen die volgens de kernindustrie inherent veilig zouden zijn.

Maar het IAEA heeft afstand genomen van de term inherent veilig. Volgens de internationale kernenergie-instantie bestaat er geen reactor waarbij de kans op een ramp is uitgesloten. Ook bij de inherent veilige reactor kan de storing uiteindelijk op een ramp uitdraaien, hoe klein die kans ook is. De kernindustrie echter wil ons nog vaak doen geloven dat die inherent veilige reactor er toch ooit zal komen.

De tweede generatie; een aantal voorbeelden
De European Pressurized Water Reactor (EPR) werd ontworpen door het bedrijf Nuclear Power International (NPI), wat in 1989 was opgericht door het Franse Framatome en het Duitse Siemens. De EPR verschilt niet veel van de gangbare drukwaterreactoren. Critici noemen het dan ook slechts een mengeling van reeds bestaande Franse en Duitse reactoren. Het Duitse Öko-Institut boog zich over het ontwerp en concludeerde in 1993 dat de EPR niet aan de Duitse veiligheidseisen kon voldoen. In Duitsland is het nooit gekomen tot een vergunningaanvraag voor de bouw van een EPR en in 1997 zijn plannen voor een EPR in Carnet, Frankrijk, afgeblazen door de regering. Elektriciteitsbedrijf EdF kondigde in 1999 aan dat er voor 2020 geen nieuw vermogen nodig is. Omdat de plannen voor een EPR in Frankrijk misschien in de toekomst weer opduiken hebben Franse anti-kernenergie groepen zo'n 135.000 handtekeningen ingezameld en in 2000 aan premier Jospin aangeboden.

Ook de Advanced Boiling Water Reactor (ABWR) mag nauwelijks tot de nieuwe generaties gerekend worden. Al in 1975 werd er aan dit ontwerp gewerkt, dus vier jaar voor de ramp in Harrisburg. Er zijn dan ook weinig verschillen met de gangbare kokendwaterreactoren. Sommige pompen zijn van positie veranderd, het reactorvat staat lager, etc. Simpelweg veranderingen aan een bestaand ontwerp dus. Nieuw is het 'overdrukventiel', een ventiel in het reactorgebouw. Mocht de luchtdruk daar, door bijvoorbeeld een waterstofgasexplosie, te hoog oplopen dan opent het overdrukventiel zich. Zo kan de druk weer zakken en blijft het reactorgebouw intact maar is er inmiddels wel een hoeveelheid radioactieve lucht naar buiten gestroomd. Enkele ABWR's zijn inmiddels gebouwd in Japan.

In 1985 startte Westinghouse met het ontwerpen van de Advanced Passive 600 (AP600) drukwaterreactor. Nieuw aan dit ontwerp is de aanwezigheid van vier opslagtanks met water boven de reactor. In geval van nood kan het water in de reactor worden gelaten. Omdat de opslagtanks zich boven de reactor bevinden zijn er geen pompen nodig om dit water in de kern te laten stromen. Onderzoeken hebben echter ook aangetoond dat een plotselinge toevoer van koud water in een oververhitte reactor juist tot een verhoging van de kernsplijting kan leiden. In geval van een ongeluk loopt ook nog een tank met 1900 kubieke meter water leeg, die het hele reactorgebouw onder water zet. Meest controversieel aan deze reactor is het ontbreken van één van de koepels die normaal aanwezig zijn. Omdat het ontwerp in noodscenario's uitgaat van koeling door buitenlucht kan er maar één koepel aanwezig zijn. Een dubbele koepel zou tot te grote isolatie leiden.

De derde generatie: de HTR
De belangrijkste derde generatie reactor, oftewel innovatieve reactor, is de Hoge Temperatuur Reactor (HTR). In deze reactor zit de uraniumbrandstof als kleine kogeltjes verpakt in grafieten ballen ter grote van tennisballen. Daarom wordt de reactor ook wel de tennisballenreactor genoemd. De reactor wordt gekoeld door heliumgas. Volgens de industrie is deze reactor inherent veilig omdat de grafietballen niet kunnen smelten.

De geschiedenis van de HTR belooft weinig goeds voor de toekomst. In 1991 staakte het Duitse Siemens haar onderzoek naar de HTR omdat de reactor niet haalbaar bleek, terwijl er al 2 miljard gulden in gestoken was. Ook in andere landen kende de HTR de nodige tegenslagen. Eigenlijk kent de HTR een geschiedenis van drie decennia onderzoek maar is het niveau van prototype en demonstratiereactor nooit ontstegen. Ondanks dat de 'kern' van een HTR niet kan smelten kent het ontwerp wel andere gevaren. Grafiet is een stof die kan branden en de ramp in Tsjernobyl liet zien wat de gevolgen van zo'n brand kunnen zijn. Ook bij de HTR is een dergelijk scenario mogelijk als lucht of water in de reactor komt door een lekkage. De HTR heeft bovendien geen betonnen koepel die moet voorkomen dat er radioactieve stoffen worden geloosd bij een ongeluk. Sterker nog, het ontwerp laat zo'n koepel ook niet toe. Een reden voor de Amerikaanse Nuclear Regulatory Commission om in 1988 ernstige kritiek te uiten op het ontwerp. De HTR technologie kan ook gebruikt worden in de productie van kernwapenmateriaal. Sommige ontwerpen maken gebruik van hoogverrijkt uranium, wat direct bruikbaar is in kernwapens.

Andere ontwerpen gaan uit van thorium waaruit uranium-233 wordt gekweekt en dat is ook weer geschikt voor kernwapens. Wordt er wel gebruik gemaakt van 'normaal' uranium dan is het gevormde plutonium weer van uitzonderlijke kernwapenkwaliteit. Alle verdere problemen van kernenergie worden met deze reactor ook niet opgelost: radioactief afval, lozingen in lucht en water, transporten, opwerking, etc.

Andere innovatieve reactoren die bestudeerd worden zijn bijvoorbeeld de zogenoemde Small and Medium Reactors (SMR). Dit zijn niet veel meer dan gangbare reactoren maar dan van een klein vermogen. Ze worden veiliger genoemd omdat kleinere reactoren minder moeilijk te beheersen zijn in geval van nood. Ook is er onderzoek verricht naar een kleine natriummetaal gekoelde kweekreactor, de PRISM. Over dit ontwerp wordt zelden nog iets gehoord. Het falen van de kweektechnologie in de meeste landen zal dan ook weinig bevorderlijk zijn geweest voor dit type reactor.