Hoofdbanner

We kennen allemaal de traditionele kerncentrales. Daarin wordt energie opgewekt uit verrijkt uranium. Verrijkt betekent dat het percentage uranium-235 is vergroot ten opzichte van het veel in de natuur voorkomende (minder bruikbare) uranium-238. Dit uranium-235 wordt beschoten met neutronen, waardoor dit atoom uiteenvalt in verschillende kleinere brokstukken. Bij dit uiteenvallen komt (heel veel) energie vrij. Dit komt doordat de brokstukken bij elkaar opgeteld minder massa (dus minder materie) bevatten dan het oorspronkelijk uraniumatoom. Deze afname van massa betekent toename van energie volgens de beroemde formule van Einstein: E = mc2

Een groot voordeel van een traditionele kerncentrale is dat er geen uitstoot is van schadelijke stoffen. Geen CO2, geen zwaveldioxiden, geen stikstofoxiden, geen roet, geen fijnstof, niets. Wel heeft een traditionele kerncentrale twee grote nadelen: er is een kans op explosiegevaar ten gevolge van een meltdown en er is het probleem van het afval dat nog tienduizenden jaren radioactief is. Daarnaast is de hoeveelheid uranium in de natuur relatief beperkt.

In de jaren zestig van de vorige eeuw heeft men zich bezig gehouden met het ontwikkelen van een thoriumreactor (in het Amerikaanse Oak Ridge, Tennessee). Het was een kleine demonstratiecentrale. Hier werd het element thorium, dat zelf niet splijtbaar is, beschoten met langzame neutronen. Hierdoor ontstond uranium-233 dat wel splijtbaar is. Met ook hier uiteindelijk het uiteenvallen in verschillende kleinere brokstukken waar heel veel energie bij vrijkomt. Om hier een idee van te krijgen: een bolletje van één centimeter doorsnede thorium levert ongeveer evenveel energie als een miljoen kubieke meter aardgas.

Echter, door bij deze thoriumcentrale gebruik te maken van vloeibare zoutmengsels in plaats van de hoge druk zoals bij een traditionele uranium-kerncentrale is er geen kans op een meltdown. Als hier de temperatuur te hoog wordt, stopt het proces vanzelf. Een ramp als dat in Fukushima in 2011 (of Tsjernobyl in 1986) kan hier dan ook niet plaatsvinden.
Een ander voordeel is dat het afval slechts nog zo'n 300 jaar radioactief is (en niet tienduizenden jaren zoals bij uranium-235). En, thorium komt in de natuur veel meer voor dan uranium. Ook niet onbelangrijk.  

Waarom is dit succesvolle experiment dan toch niet doorgezet en op grote schaal toegepast? 
Hier zijn verschillende redenen voor. De eerste is dat men in de jaren zestig van de vorige eeuw, toen men voor het eerst experimenteerde met het gebruik van thorium als brandstof, nog weinig kennis had omtrent de te bouwen thoriumcentrale. Van uranium en plutonium wist men toen veel meer af. Vandaar dat men toen kerncentrales ging bouwen met uranium en plutonium als brandstof. 
De tweede reden is dat het type kerncentrale voor thorium fundamenteel anders gebouwd is dan die voor uranium en plutonium. De huidige conventionele kernreactor (die dus werkt op uranium en plutonium) werkt met een drukwaterreactor, de thoriumcentrale zoals gezegd met gesmolten zout. Dat vraagt een totaal andere techniek van bouwen. De kosten zijn veel hoger.
De misschien wel belangrijkste reden is dat met een thoriumreactor geen plutonium kan worden gemaakt. In de jaren zestig was het hebben van plutonium, dat in de vrije natuur niet voorkomt, een noodzakelijk onderdeel voor het maken van nucleaire wapens. Het hebben van kernwapens was toen voor een grootmacht als de VS van essentieel belang. President Nixon heeft de verdere ontwikkeling van thoriumreactoren toentertijd stopgezet. Met een uraniumcentrale kan wel plutonium gemaakt worden.  
 
Heden ten dage nieuwe thoriumreactoren bouwen is geen gemakkelijke zaak. Het vraagt om grote investeringen. Toch is er een toenemende groep mensen die zich hiermee bezighoudt. Zo is er sinds een aantal jaren de Stichting Thorium MSR als pleitbezorger van onderzoek naar een type kerncentrale dat thorium gebruikt in plaats van uranium. De afkorting MSR staat voor Molten Salt Reactors
In Petten wordt al geëxperimenteerd met het bestralen van thorium in zout. De demonstratiecentrale van Oak Ridge uit de jaren zestig van de vorige eeuw dient hier als voorbeeld. Het centrum, dat een zogenoemde hogefluxreactor heeft, krijgt voor drie jaar een subsidie van 5 miljoen euro van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Dat is natuurlijk een goede zaak. Toch blijft alles wat met kernenergie te maken heeft, politiek gezien moeilijk te verkopen, zeker in Nederland. De anti-kernenergielobby is hier nog altijd sterk vertegenwoordigd.

Dat zonne- en windenergie nooit in onze totale energiebehoefte kunnen voorzien, kun je eenvoudig uitrekenen. Van de vervuilende fossiele brandstoffen moeten we op termijn af, daar is iedereen het over eens. Het meest aantrekkelijk blijft natuurlijk een kernfusiereactor. Oneindig veel brandstof (deuterium dat als isotoop van waterstof in zeewater zit), geen vervuiling, niets. Maar technisch, door de nodige zeer hoge temperaturen, nog niet haalbaar. Tot die tijd zou het nuttig zijn om thoriumcentrales te bouwen, zou je denken, ook al kost dat veel geld. In India, China en ook Noorwegen heeft men daar wel oren naar. De verwachting is dat men daar rond 2050 de eerste thoriumcentrales operatief kan laten zijn. Voor India is dit extra aantrekkelijk, omdat zich daar in de grond zo'n 30 % van de totale hoeveelheid thorium op aarde bevindt. We wachten af.