Unieke meettechniek NRG van belang voor veiligheid kerncentrales

Printvriendelijke versie

NRG in Petten heeft als eerste ter wereld een meettechniek ontwikkeld waarmee de vervorming van splijtstof tijdens hoge temperaturen en hoge stralingsdoses in de kernreactor gemeten kan worden. Dankzij deze data verbetert het inzicht in het gedrag van splijtstoffen in kerncentrales. Hierdoor speelt  de meettechniek een belangrijke rol bij onderzoek naar en ontwikkeling van veiligere en betere splijtstoffen.

NRG heeft de eerste meetresultaten van de nieuwe techniek deze week gepresenteerd tijdens de Water Reactor Fuel Performance Meeting (WRFPM) conferentie in Zuid-Korea, die specifiek gericht is op nucleaire splijtstoffen.

Door hoge druk, temperatuur en straling in de kernreactor kunnen de gebruikte uraniumoxide-pillen (UO2) in splijtstofstaven blijvend vervormen. Dit wordt splijtstofkruip genoemd. 
NRG heeft in zijn Hoge Flux Reactor (HFR) in Petten een techniek getest waarbij tijdens de bedrijfsvoering de vervorming van meerdere monsters tegelijk gemonitord kan worden via sensoren. Tijdens experimenten in de testreactor kon de kruip bij monsters van metaal en keramiek bij hoge straling en onder temperaturen tussen 500 en 1200 graden Celsius tot op de micrometer nauwkeurig worden vastgesteld. Onder de extreme omstandigheden in een kernreactor, is dit een geweldige uitdaging. NRG heeft twee jaar gewerkt om de techniek te ontwikkelen en de haalbaarheid aan te tonen. De volgende stap is om de vervorming van splijtstof te meten. Dat zal in 2018 gebeuren. NRG werkt daarbij samen met andere partners uit de industrie. ,,We weten nu dat het instrument en het meetprincipe werken en hoe we bij hoge straling en hoge temperaturen de kruip van splijtstof kunnen meten. We zijn hierin de eerste ter wereld, dus kun je spreken van een wereldprimeur,” zegt splijtstofexpert Steven Knol van NRG.

Het verkrijgen van betere data over de kruip van splijtstof is belangrijk bij het opstellen van verplichte ongevalsscenario’s voor kerncentrales. Als operators beter kunnen voorspellen hoe splijtstof in de reactor vervormt, kan de stroomproductie onder veilige condities verhoogd worden. De nieuwe meettechniek kan ook ingezet worden bij het onderzoek naar zogeheten Accident Tolerant Fuels (ATF), waar NRG aan meewerkt. Dat is bedoeld om splijtstoffen in kerncentrales minder gevoelig te maken voor calamiteiten zoals de aardbeving en tsunami in Fukushima in 2011. Ook kan NRG kruiponderzoek verrichten bij MOX, een splijtstof die uit een mengsel van uranium- en plutoniumoxide bestaat, en als splijtstof voor toekomstige snelle reactoren kan dienen.