De sectie PNR is onderdeel van de afdeling Radiation, Radionuclides and Reactors (R3) dat zich toelegt op universitair wetenschappelijk onderzoek en onderwijs op de terreinen energie (vooral fundamenteel materiaalonderzoek voor betere zonnecellen, batterijen, waterstofopslag etc. en onderzoek aan innovatieve kernreactoren) en gezondheid (het gebruik van straling en radionucliden voor therapie en diagnostiek en onderzoek en ontwikkeling van stralingsdetectiesystemen). Gemeenschappelijke factoren in het onderzoek en onderwijs zijn straling (neutronen, positronen, gamma- en röntgenstraling en muonen), stralingsbronnen (in het bijzonder de Hoger Onderwijs Reactor), stralingsdetectiesystemen en radionucliden.

Binnen de sectie PNR doen we onderzoek aan innovatieve kernreactorconcepten die uitblinken in duurzaamheid. Hieronder worden inherent veilige reactoren verstaan die zuinig omgaan met splijtstof en zo min mogelijk radioactief afval produceren. In de praktijk is er (nog) geen reactortype dat al deze doelen verenigt, dus doen we onderzoek aan een park van reactoren die gezamenlijk (als eenheid) deze doelen wel kunnen verwezenlijken.

Hoewel de verschillende reactortypen uitblinken op het gebied van veiligheid, presteren ze verschillend op het gebied van duurzaamheid en hebben ze ieder een specifiek toepassingsgebied. De gasgekoelde Very High Temperature Reactor (VHTR), bijvoorbeeld, levert warmte met hoge temperatuur (1000 ⁰C) waarmee met hoge efficientie electriciteit of waterstof kan worden geproduceerd. Zogenaamde snelle reactoren blinken uit omdat ze efficient met neutronen omgaan zodat de fractie niet-splijtbaar uranium (U-238) kan worden omgezet in nieuwe splijtstof. Het meest geavanceerd is de gesmolten-zout gekoelde reactor waarin de splijtstof is opgelost in het koelmiddel. Deze reactor kan zelfs gebruik maken van thorium, dat in nog grotere hoeveelheden voorkomt op aarde dan uranium.

Ik schrijf dit stukje vanuit de Verenigde Staten, waar ik de zomer doorbreng bij het Idaho National Laboratory (INL). In de afgelopen decennia zijn hier meer dan vijftig reactoren gebouwd en getest. Bij dit nucleaire onderzoekscentrum werken meer dan 3500 mensen. Dit brengt mij op een andere eenheid binnen de reactorfysica, namelijk de “dollar”. Niet alleen omdat onderzoeksbudgetten in de Verenigde Staten zoveel groter zijn dan in Nederland, maar ook omdat de “reactiviteit” van een kernreactor, dit is de grootheid die bepaalt hoe snel het vermogen van een kernreactor toe- of afneemt in de tijd, wordt uitgedrukt in “dollar”. Een overblijfsel uit de begintijd van de reactorfysica.

For more information, please contact j.l.kloosterman@tudelft.nl.