kernketen | nuclear chain

kernketen | nuclear chain

‘Kernenergie’ is veel meer dan alleen een kerncentrale. Een kerncentrale maakt deel uit van een keten van fysische en chemische processen waarbij een breed scala aan kerntechnologieën aan te pas komt (zie bovenstaand schema). De kernketen begint met de winning van uranium uit ertsen. Het gewonnen ‘natuurlijk uranium’ wordt bewerkt tot een concentraat (‘yellow cake’) dat vervolgens wordt omgezet in een gasvormige uraniumverbinding (‘hex’) die als grondstof dient voor een uraniumverrijkingsfabriek. In deze fabriek wordt het splijtbare uranium in het ‘natuurlijk uranium’ verrijkt van 0,7% tot 3 à 5% verrijkt uranium. Het verrijkte uranium uit de uraniumverrijkingsfabriek wordt weer omgezet in een vaste uraniumverbinding, waarna het in een splijtstoffabriek wordt verwerkt tot kernbrandstof voor een kerncentrale. Na gebruik in een kerncentrale wordt de hoogradioactieve gebruikte kernbrandstof (of splijtstofstaven) opgeslagen in een koelbassin bij de kerncentrale. Als de hoog radioactieve verbrande splijtstofstaven voldoende zijn afgekoeld worden ze opgeslagen in een interim-opslagplaats (nergens ter wereld is eindberging gerealiseerd) of gaat het naar een opwerkingsfabriek, waarbij het plutonium wordt gescheiden van het resterende deel van de gebruikte kernbrandstof. Het plutonium kan worden gebruikt voor het maken van een ander soort kernbrandstof (MOX-brandstof).

Alle stappen in deze keten gaan gepaard met de productie van radioactief afval. Ook zijn er talrijke kerntransporten nodig om al die verschillende stappen in de kernketen met elkaar te verbinden. De risico’s die dat met zich meebrengt, hangt af van de aard van het materiaal. Dat geldt evenzo voor de fabrieken waar met uraniumverbindingen of andere kernstoffen wordt gewerkt. Kernongevallen trekken al snel de aandacht van de media, maar er is weinig aandacht voor wat er zoal wordt geloosd in het reguliere bedrijf van kerninstallaties. Dat begint al met het afval van de uraniummijnbouw. Zo belandde radioactief afval van uraniummijnen in Niger en Gabon van het Franse AREVA, die dit bedrijf vrijgaf aan het publieke domein, in de bouwmaterialen van woonwijken in die landen. Dit is het afval van de productie van het uranium waarmee de ‘schone’ kerncentrales in de ‘beschaafde’ landen worden gevoed.

Kernenergie en kernwapens

Na de Tweede Wereldoorlog is kernenergie ontstaan als bijproduct van de fabricage van kernwapens. De meest bekende splijtstoffen die in kernwapens worden gebruikt zijn hoog verrijkt uranium (U-235) en plutonium (Pu-239). Productie van hoog verrijkt uranium vindt net als de productie van kernbrandstof (laag verrijkt uranium, tot 20% U-235) plaats in een uraniumverrijkingsfabriek. De militaire kernketen is – op de fabricage van kernwapens na – volkomen identiek met de civiele kernketen. Naast uraniumverrijking behoort opwerking van gebruikte kernbrandstof tot de meest proliferatiegevoelige onderdelen van de kernketen. Plutonium kan in een opwerkingsfabriek worden gescheiden van gebruikte kernbrandstof en aangewend worden voor gebruik in kernwapens. Hierin ligt besloten dat in principe ieder land dat een verrijkingsfabriek of/en een opwerkingsfabriek bezit de schijn van verdenking op zich kan laden het bezit van kernwapens na te streven.

 

nuclear chain

‘Nuclear energy’ is much more than just a nuclear power plant. A nuclear power plant is part of a chain of physical and chemical processes in which a wide range of nuclear technologies is involved (see scheme above) . The nuclear chain begins with the extraction of uranium from ores. The recovered “natural uranium” is processed into a concentrate (“yellow cake”) which is then converted into a gaseous uranium compound (“hex”) that serves as a raw material for a uranium enrichment facility. In this factory, the fissionable uranium in the “natural uranium” enriched from 0.7% to 3 – 5% enriched uranium. The enriched uranium from the uranium enrichment plant is transformed into a solid uranium compound, which is then processed into nuclear fuel for a nuclear power plant in a fuel element factory. After use in a nuclear reactor the highly radioactive spent nuclear fuel (or fuel rods) is stored in a cooling pool at the power plant. If the highly radioactive spent fuel rods are cooled sufficiently they are stored in an interim storage facility (nowhere in the world final disposal has yet been realized) or it goes to a reprocessing plant, where plutonium is separated from the remaining part of the spent nuclear fuel. The plutonium can be used to create a different type of nuclear fuel (MOX fuel).

All steps in this chain are associated with the production of radioactive waste. There are also numerous nuclear transports to connect all these different steps in the nuclear fuel chain with each other. The risks that this entails, depends on the nature of the material. This also applies to the factories where uranium compounds or other nuclear materials are used. Nuclear accidents quickly attract the attention of the media, but there is little attention to what is going discharged into the regular business of nuclear installations. This already starts with the waste from uranium mining. Radioactive waste from uranium mines in Niger and Gabon operated by the French AREVA, which the company released to the public domain, ended in the construction of residential areas in those countries. This is the waste from the production of the uranium by which “clean” nuclear power plants in the “civilized” countries are fed.

Nuclear Energy and Nuclear Weapons

After World War II nuclear power emerged as a byproduct of the manufacture of nuclear weapons. The most famous fissile materials used in nuclear weapons are highly enriched uranium (HEU; U-235) and plutonium (Pu-239). Just like the production of HEU the production of nuclear fuel (low enriched uranium to 20% U-235) takes place in an uranium enrichment plant. The military nuclear chain – except the production of nuclear weapons – is completely identical with the civil nuclear supply chain. Besides uranium enrichtment, reprocessing of spent nuclear fuel is one of the most proliferation-sensitive parts of the nuclear chain. Plutonium can be separated from spent nuclear fuel in a reprocessing plant and be used for nuclear weapons. This means that, in principle, every country that owned an enrichment plant and / or a reprocessing plant can call suspicion on oneself to pursue the possession of nuclear weapons.