Recycling splijtstof

Printvriendelijke versie

De splijtstof die EPZ in de kerncentrale gebruikt, wordt na verloop van enkele jaren minder bruikbaar doordat er radioactief afval in ontstaat, wat de energieproductie hindert. Maar na recycling kan de splijtstof voor een tweede keer gebruikt worden. Deze praktijk van EPZ vermindert sterk het verbruik van natuurlijk uraniumerts.

Het splijten van atoomkernen, uranium-235 of plutonium-239, levert radioactieve afvalstoffen op. Die afvalstoffen werken het kernsplijtingsproces tegen, en daarom wordt na een aantal jaar de splijtstof uit de reactor gehaald en vervangen door nieuwe splijtstof, De samenstelling van oude splijtstof is dan veranderd in:

  • circa 94 procent uranium
  • circa één procent plutonium
  • circa vijf procent radioactief afval

De bestanddelen uranium en plutonium kunnen opnieuw worden gebruikt. Recyclen vermindert het gebruik van natuurlijke grondstoffen en het afvalvolume. Bij het recyclen wordt 95 procent van de gebruikte splijtstof teruggewonnen voor hergebruik. Slechts 5 procent wordt als hoogradioactief afval opgeslagen bij COVRA.

EPZ heeft al 40 jaar ervaring met het recyclen van haar splijtstof. EPZ werkt daarvoor samen met gespecialiseerde fabrieken van het Franse bedrijf AREVA, met name de opwerkingsfabriek in La Hague (Normandie). Eerst wordt de gebruikte splijtstof uit de kerncentrale Borssele overgebracht naar Frankrijk. De fabriek in La Hague levert na recycling het uranium en het plutonium aan EPZ terug. Daarvan worden nieuwe splijtstofstaven gemaakt zoals hieronder wordt uitgelegd. De kleine hoeveelheid radioactief afval die na recycling overblijft, wordt verpakt in makkelijk en veilig hanteerbare canisters. Deze canisters met afval worden naar Nederland teruggebracht en opgeslagen bij COVRA. 

Herverrijkt gerecycled uranium
In gebruikte splijtstof is het grootste deel van het splijtbare uranium-235 verbruikt voor energieproductie. Het uranium dat teruggewonnen wordt is daarom niet langer verrijkt  en vergelijkbaar met natuurlijk uranium (minder dan 1% splijtbaar uranium-235). Het gerecyclede uranium wordt daarom opnieuw verrijkt. Daarvoor zijn diverse methoden beschikbaar. Na verrijking worden er net als bij verrijkt natuurlijk uranium tabletten van gemaakt. Die gaan weer in splijtstofstaven voor gebruik in de kerncentrale.
EPZ heeft met dit recyclen van uranium al vele jaren ervaring. Alle uranium dat in de afgelopen 40 jaar werd teruggewonnen is inmiddels hergebruikt.

Mengoxide (MOX)
Het recyclen van plutonium uit gebruikte splijtstof gaat iets anders dan bij uranium. Plutonium dat in de kerncentrale in de splijtstofstaven wordt gevormd, is een zeer geconcentreerde vorm van splijtstof. Om het plutonium als reactorbrandstof te kunnen hergebruiken wordt het als het ware met verarmd uranium verdund tot het dezelfde eigenschappen heeft als verrijkt uranium. Dat mengsel van plutonium en verarmd uranium wordt  Mengoxide (MOX) genoemd. De fabriek die uit EPZ’s plutonium MOX maakt is hierin gespecialiseerd en staat in Zuid Frankrijk. Deze fabriek (MELOX) maakt al jaren MOX splijtstof voor Franse, Japanse, Duitse, Zwitserse en andere kerncentrales. In vroeger jaren werd van EPZ plutonium MOX gemaakt voor andere kerncentrales, maar vanaf 2014 zal EPZ zelf MOX inzetten. Om de gedachten te bepalen: uit 8 tot 9 oude uranium-splijtstof elementen kan genoeg plutonium worden teruggewonnen om 1 nieuw MOX splijtstofelement te maken. MOX helpt dus om het verbruik van uraniumerts te verminderen.

Ex-militair uranium
In het verleden werd in speciale verrijkingsinstallaties ook hoogverrijkt uranium gemaakt. Daarin ligt het percentage splijtbaar uranium-235 boven 20 procent als het om onderzeebootaandrijving gaat. Voor kernwapens is dat zelfs boven 90 procent. Door de internationale ontwapeningsverdragen is veel hoogverrijkt uranium overtollig geworden en is de productie ervan gestaakt. Uit overtollige militaire voorraden wordt nu splijtstof voor kerncentrales gemaakt. Daarna is er geen gevaar meer dat het ex-militaire materiaal in verkeerde handen valt en heeft het bovendien een nuttige bestemming gekregen. Ook EPZ maakt gebruik van ex-militair uranium. De afgelopen 10 jaar heeft EPZ haar teruggewonnen uranium uit La Hague laten ‘verrijken’ door menging met afgedankt hoogverrijkt uranium uit Rusland. De splijtstofelementen die met dit procédé zijn gemaakt, hebben identiek aan standaard splijtstofelementen in de kerncentrale Borssele energie opgewekt.