In het regeerakkoord ligt kernenergie weer op tafel als optie om de klimaatdoelen te halen. Moderne reactoren zijn veiliger en efficiënter dan de eerdere generaties. Veelbelovend – maar vooralsnog toekomstmuziek – is de gesmoltenzoutreactor. Bijkomend voordeel: je kunt er thorium in verbranden. ‘Met thorium krijg je minder langlevende bijproducten.’

De gesmoltenzoutreactor (afgekort MSR, Molten Salt Reactor) geldt al jaren als een beter alternatief voor de traditionele watergekoelde kernreactor. De naam zegt het al: zouten spelen een belangrijke rol. Het primaire zout, bijvoorbeeld een mengsel van alkalimetaalzouten en de zouten van radioactief thorium of uraan, is de splijtstof die je kunt zien als de brandstof van de reactor, en tegelijkertijd het koelmiddel. Een warmtewisselaar draagt warmte over aan een tweede zoutmengsel, dat tegelijkertijd fungeert als secundair koelmiddel. Dit secundaire zout is bijvoorbeeld een mix van lithium-, natrium- en kaliumfluoride, ook wel FLiNaK genaamd. Dit mengsel van verschillende zouten verlaagt het smeltpunt, waardoor het vloeibaar is bij 500 tot 700°C.

Extrapoleren

De Nuclear Research and consultancy Group (NRG), dat de onderzoeksreactor in Petten exploiteert, lanceerde in 2015 een MSR-programma. Geert-Jan de Haas, programmamanager bij NRG, vertelt dat de reactor in Petten een van de weinige ter wereld is met een complete experimentele infrastructuur voor nucleair materiaal en daarom bij uitstek geschikt is voor MSR-onderzoek. ‘Naast de bestraling zelf doen we ook onderzoek naar de bestraalde splijtstof en de splijtingsproducten,’ vertelt hij. Voor die analyse gebruiken ze zogenaamde hot cell labs. ‘In deze speciale kasten van lood en beton kunnen we bijvoorbeeld vrijgekomen gassen of plakjes zout grondig inspecteren. Dit levert belangrijke data op om modellen mee te voeden waarmee we berekeningen doen om het gedrag in vermogensreactoren te voorspellen.’

Bij NRG werken ze veel samen met onder andere de TU Delft, waar Anna Smith zich bezighoudt met dit soort modellen. Ze doet experimenteel onderzoek naar de chemische en fysische eigenschappen van splijtstofzout. ‘Deze resultaten vormen input voor thermodynamische modellen’, vertelt Smith. ‘Door te extrapoleren kunnen we voorspellen hoe de zouten zich gedragen onder omstandigheden die je niet in een lab kunt testen.’