Realisatie gesmoltenzoutreactor stap dichterbij
Afgelopen week is in de Hoge Flux Reactor (HFR) het onderzoek gestart naar materialen voor de gesmoltenzoutreactor. In dit bestralingsonderzoek wordt de interactie tussen het zout en de constructiematerialen van een toekomstige gesmoltenzoutreactor onderzocht. Dit type reactor heeft goede kaarten op het gebied van veiligheid en produceert minder langlevend radioactief afval dan bestaande kerncentrales. Een gesmoltenzoutreactor is dan ook een aantrekkelijk ‘small modular reactor’ (SMR) concept. Dit onderzoek wordt uitgevoerd in het kader van het NRG PALLAS onderzoeksprogramma in opdracht van het ministerie van Economische Zaken & Klimaat (KGG).
‘Het gesmoltenzoutprogramma bij NRG PALLAS omvat onder andere onderzoek naar geschikte constructiematerialen, het verwerken en zuiveren van gesmolten zouten, en het stabiliseren van radioactief afval. Binnen het programma zijn al meerdere projecten afgerond. Deze bestraling is baanbrekend, omdat de invloed van bestraling op corrosie van constructiemateriaal nog niet eerder is getest. Over een aantal jaar kunnen wij zien hoe het materiaal zich gedraagt,’ aldus Arjan Vreeling, manager nucleaire bestralingen NRG PALLAS. ‘Daarnaast wordt in kaart gebracht welke splijtingsproducten er uit de brandstof vrijkomen tijdens de bestraling. De brandstof moet tijdens gebruik zo zuiver mogelijk blijven, dus is het belangrijk om te weten of de gevormde splijtingsproducten opgelost blijven, neerslaan of gasvormig zijn. Binnen dit gesmoltenzoutprogramma werken wij samen met de Joint Research Centre, vanuit Karlsruhe wordt het zout aangeleverd en vanuit Petten wordt samengewerkt met het ontwerpen van de bestralingsfaciliteit. Uniek onderzoek dat de realisatie van gesmoltenzoutreactoren steeds dichterbij brengt.’
NRG PALLAS beschikt over een unieke, end-to-end infrastructuur voor de bestraling van nucleaire brandstoffen en constructiematerialen in Petten. Sinds 2015 ontwikkelen we capaciteiten om gesmoltenzout-brandstof en MSR-constructiematerialen (legeringen, grafiet) te kwalificeren voor gebruik in een neutronenveld bij hoge temperatuur. In combinatie met speciale faciliteiten voor karakterisering vóór bestraling en geavanceerde faciliteiten voor onderzoek na bestraling op de locatie in Petten, vormt dit een uitgebreid kwalificatieplatform voor gesmoltenzoutreactoren.
De HFR is nog één van de weinige materiaaltestreactoren in de wereld die nucleaire brandstoffen kan onderzoeken en waarmee een aanzienlijke neutronenimpact in constructiematerialen kan worden bereikt. De reactor wordt gebruikt voor zowel de productie van medische isotopen als voor onderzoek naar kernenergie, en draait circa 260 dagen per jaar op vol vermogen, met tussentijdse stops voor onderhoud en brandstofladen. Een hoge neutronenflux in combinatie met instrumentatie maakt versnelde tests van materialen en brandstoffen onder gecontroleerde omstandigheden mogelijk. De HFR wordt vervangen door de nieuwe PALLAS-reactor, die momenteel in Petten wordt gebouwd, waardoor de continuïteit van deze unieke bestralingsdiensten voor nucleaire brandstoffen en materialen wordt gewaarborgd.
Over gesmoltenzoutreactor – Molten Salt Reactor (MSR)
De gesmoltenzoutreactor is een uitvinding van de Amerikaanse kernfysicus Alvin Weinberg. In de jaren zestig draaide vijf jaar lang een experimentele reactor in het Amerikaanse overheidslaboratorium in Oak Ridge. NRG PALLAS werkt voor het gesmoltenzoutreactoronderzoek ondermeer samen met de vestigingen van het Joint Research Centre in Karlsruhe en in Petten van de Europese Commissie. Wereldwijd zijn er verschillende bedrijven bezig met het ontwerpen en vergund krijgen van een MSR, zoals Thorizon (Nederland/Frankrijk) en Terrestrial Energy (US/Canada). Om de compatibiliteit van de zouten en de constructiematerialen onder reactorcondities aan te tonen, kunnen zij in de toekomst gebruik maken van de bestralingsfaciliteiten in Petten, wat de realisatie van deze innovatieve reactoren aanzienlijk zal versnellen.
