Bij het splitsen van het IRI komt negatieve energie vrij, maar ook strijdlust. Over één ding lijkt iedereen het eens: de onderzoeksreactor moet ook na 2008 in bedrijf blijven.
Turen naar een bassin met 250 duizend liter gedemineraliseerd water . een mens zou er dorstig van worden. Op zeven meter diepte ligt het hart van de reactor: twintig staven uranium-235, die zijn vervat in aluminium platen en opgebouwd rond vier regelstaven
“Nergens aankomen”, waarschuwt adjunct-directeur dr.ir. Eduard Hoogenboom. Hij geeft een rondleiding op het hoogste platform van de onderzoeksreactor van het IRI, onder die vertrouwde grijze koepel, en de bezoekers houden zich nauwgezet aan zijn instructies. Trekken knalgele plastic sloffen aan om te voorkomen dat hun schoenen straks ongemerkt een verdwaalde waterdruppel meenemen. Steken straks handen en voeten in een stralingsmonitor. Veiligheid boven alles! Homer Simpson zou hier nooit zijn aangenomen.
Eerder die ochtend voerde de wandeling langs de recente aanwinst Delphi, een subkritieke ‘minireactor’ waar studenten en promovendi metingen kunnen verrichten zonder rekening te hoeven houden met alle veiligheidsmaatregelen die gelden bij een grote reactor. Hoogenboom heeft ook gewezen op de krachtigste positronenbron ter wereld, gebouwd door de onderzoeksgroep defecten in materialen. De positief geladen deeltjes nemen in elektromagnetische velden een scherpe bocht richting experimenteerhal, waar de grootste meetopstellingen een plaats hebben gekregen.
En nu turen we naar het water. De reactorkern is het duidelijkst te zien als de reactor in werking is, vertelt Hoogenboom. De Tsjerenkov-straling, die ontstaat als de elementaire deeltjes zich met onwaarschijnlijke snelheid door het water bewegen, verspreidt dan een diepblauw licht. Maar deze maandagochtend ligt de reactor stil. Hoogenboom schakelt daarom maar de verlichting in het bassin aan. In de diepte wordt een soort metalen tafel met gaten zichtbaar, omringd door bestralingsbuizen. Die maken het mogelijk om via ‘buizenpost’ aangeleverde monsters intensief te laten bestralen, waarna ze weer terug naar de afzenders worden geschoten.
In een kerncentrale zou de reactorkern volledig verpakt zijn in staal en beton. Een onderzoeksreactor is iets heel anders: warmte wordt hier niet omgezet in elektriciteit, maar verdwijnt via koeltorens. Hoofdzaak is het produceren van straling om uiteenlopend wetenschappelijk onderzoek te verrichten. Dat onderzoek speelt een rol bij de ontwikkeling van zonnecellen en duurzame batterijen, maar ook bij het verbeteren van zuivelproducten, het dateren van antiek en het bakken van microchips. De lijst is lang. “De buitenwereld denkt vaak dat het IRI een klein instituut voor kernenergie is”, zegt prof.dr. Don Kearley van de onderzoeksafdeling neutronenverstrooiing en mössbauerspectrometrie. “Dat is al decennia lang niet meer zo. Mijn onderzoeksgroep is de grootste van het IRI, en we doen niets met kernenergie.”
Leeggezogen
Een achterhaald imago is niet het grootste probleem waarmee het IRI op dit moment worstelt. Anderhalf jaar geleden pakte het nieuwe allocatiemodel ongunstig uit. De bijdrage liep terug van vijftien naar tien miljoen euro. “Het IRI is een buitenbeentje binnen de TU”, zegt onderdeelscommissievoorzitter dr. Menno Blaauw, “we mogen bijvoorbeeld tot op de dag van vandaag geen universitaire docenten en universitaire hoofddocenten in dienst hebben, en onze onderwijsbijdragen worden niet gehonoreerd, soms zelfs ontkend.”
Bovendien besloot de TU Delft om vanaf 2005 de bijdrage aan de reactor gefaseerd te verlagen: politiek, industrie en wetenschap zouden ook flink moeten meebetalen aan de enige onderzoeksreactor van Nederland. Zonder zulke aanvullende financiering zou de reactor na drie jaar moeten sluiten. “Als de reactor eenmaal dicht is, is het uitgesloten dat ‘ie ooit nog open zal gaan”, zegt Hoogenboom. “Dan gaat veel waardevol aanvullend natuurkundig onderzoek verloren.”
IRI-directeur prof.dr.ir. Ad Verkooijen ziet goede kansen om de reactor open te houden. “Weinig reactoren zijn zo goed onderhouden en uitgerust. We worden niet voor niets vaak door het International Atomic Energy Agency gevraagd om reactoren in het buitenland te beoordelen. En het onderzoek is vaak interessant genoeg om in de allerbeste tijdschriften te worden gepubliceerd.” De reactor moet open blijven, is de heersende opinie op het IRI.
En dan was er natuurlijk het nieuws dat IRI in zijn huidige vorm verdwijnt: al het onderzoek zal vanaf volgend jaar onderdak vinden bij de faculteit Technische Natuurwetenschappen, de reactor gaat verder als zelfstandig instituut. De huidige directie keert niet terug in deze nieuwe opzet.
Verkooijen heeft met dat laatste geen moeite. “Na acht jaar is het weer tijd voor een jonger iemand.” Maar hij ziet een risico in het overhevelen van het IRI-onderzoek naar TNW. “Strategische keuzes bij TNW kunnen ertoe leiden dat onderzoeksgroepen van het IRI leeggezogen worden. De grote nadruk ligt daar op nano- en biotechnologie. Het zou een hard gevecht om mensen en budgetten kunnen worden.”
De angst bestaat dat een aantal onderzoeksgroepen straks zal verdwijnen. Met name de afdeling defecten in materialen lijkt kwetsbaar, omdat die bij de laatste visitatie niet zo goed werd beoordeeld als voorheen. “Een canard van de visitatiecommissie”, meent Verkooijen. “Ze hebben niets begrepen van wat die groep doet.” Menno Blaauw: “De afdeling kreeg voor dezelfde dingen waar ze vijf jaar geleden om werden geprezen, opeens harde kritiek. Het tragische is dat het afdelingshoofd een week na die beoordeling onverwachts is overleden.”
Ondanks deze vraagtekens ziet de jongere generatie onderzoekers volgens Blaauw mogelijkheden in de samenwerking met TNW. “Bovendien kunnen we ons bij TNW ook op onderwijsgebied gaan profileren.”
Prof.dr.ir. Tim van der Hagen, nu nog hoofd van de afdeling reactorfysica, zal vanaf volgend jaar het ingelijfde stralingsonderzoek bij TNW leiden. Bij de reactor is geen sprake van een sterfhuisconstructie, benadrukt hij. “We zijn al met diverse partners in gesprek. Het nationale belang van de onderzoeksreactor moet ook tot uitdrukking komen in nationale financiering.”
KERNREACTOREN FOR DUMMIES
Hoe zat het ook alweer? Afgevuurde neutronen treffen uraniumkernen, en bij de splijting van die kernen komen nieuwe neutronen vrij. Die gaan op hun beurt ook weer uraniumkernen splijten… enzovoorts, enzovoorts. De kunst is om te zorgen dat die kettingreactie constant blijft, zodat de reactor kritisch is, oftewel op constant vermogen werkt. Je kunt de kans op splitsing beïnvloeden door via buizen neutronenabsorberende regelstaven in de reactorkern te laten zakken. Steken de staven volledig in de reactorkern, dan stopt de reactor.
THEE
Begin jaren zestig verklaarde een wetenschappelijke directeur van het IRI in een lokale krant dat hij rustig thee durfde te drinken van het bassinwater in de reactor. Zijn uitspraak dook weer op in ‘Geboeid door straling en strategie’, het historisch overzicht dat vorig jaar verscheen bij het veertigjarig bestaan van het IRI.
“Thee zetten met bassinwater? Dat zou de stralingsbeschermingsdienst van het IRI niet goed vinden”, zegt adjunct-directeur dr.ir. Eduard Hoogenboom. “Maar die directeur had gelijk: de risico’s zijn te verwaarlozen. Ik sta volledig achter de strenge regelgeving van de overheid, maar de keerzijde is dat mensen snel denken: aha, dan zal het daar wel heel gevaarlijk zijn. En dat is niet zo.”
DUURZAAM
Duurzame kernenergie. Voor sommigen is het concept misschien even wennen, maar de onderzoeksgroep reactorfysica houdt zich er al jaren intensief mee bezig. “We kijken naar de fysica van nieuwe, betere systemen”, zegt afdelingshoofd Tim van der Hagen. “Denk bijvoorbeeld aan reactors die minder afval produceren, geen personeel nodig hebben of geschikt zijn om water te ontzouten.”
Reactorfysica neemt onder meer deel aan het door de Verenigde Staten geïnitieerde Generation Four-programma. Doel: rond 2020 moet een nieuw type reactor op de markt komen. “Een park van verschillende type kernreactoren vormen samen een duurzaam geheel”, legt Van der Hagen uit. “Eén type reactor ruimt bijvoorbeeld het afval van een andere reactor op. Je hoeft het afval dan geen 200 duizend jaar weg te stoppen, maar slechts vijfhonderd jaar.”
Hoe breng je monsters dicht bij de reactorkern, zodat ze intensief kunnen worden bestraald? Met een variant op buizenpost. De metingen na de bestraling kunnen nieuwe informatie opleveren over de samenstelling van de bestraalde materialen.
Het hart van de reactor. Het water zorgt onder meer voor afkoeling: bij een onderzoeksreactor is de warmte die bij splijting van uranium ontstaat van ondergeschikt belang.
De regelkamer van de onderzoeksreactor. Vanuit hier kunnen onder meer de regelstaven worden bediend. In de regelkamer moet altijd minimaal één van de drie dienstdoende operators aanwezig zijn. De oorspronkelijke regelkamer bevond zich nog binnen de reactorhal en heeft nu een historische functie. (Foto’s: Hans Stakelbeek/FMAX)
Turen naar een bassin met 250 duizend liter gedemineraliseerd water . een mens zou er dorstig van worden. Op zeven meter diepte ligt het hart van de reactor: twintig staven uranium-235, die zijn vervat in aluminium platen en opgebouwd rond vier regelstaven
“Nergens aankomen”, waarschuwt adjunct-directeur dr.ir. Eduard Hoogenboom. Hij geeft een rondleiding op het hoogste platform van de onderzoeksreactor van het IRI, onder die vertrouwde grijze koepel, en de bezoekers houden zich nauwgezet aan zijn instructies. Trekken knalgele plastic sloffen aan om te voorkomen dat hun schoenen straks ongemerkt een verdwaalde waterdruppel meenemen. Steken straks handen en voeten in een stralingsmonitor. Veiligheid boven alles! Homer Simpson zou hier nooit zijn aangenomen.
Eerder die ochtend voerde de wandeling langs de recente aanwinst Delphi, een subkritieke ‘minireactor’ waar studenten en promovendi metingen kunnen verrichten zonder rekening te hoeven houden met alle veiligheidsmaatregelen die gelden bij een grote reactor. Hoogenboom heeft ook gewezen op de krachtigste positronenbron ter wereld, gebouwd door de onderzoeksgroep defecten in materialen. De positief geladen deeltjes nemen in elektromagnetische velden een scherpe bocht richting experimenteerhal, waar de grootste meetopstellingen een plaats hebben gekregen.
En nu turen we naar het water. De reactorkern is het duidelijkst te zien als de reactor in werking is, vertelt Hoogenboom. De Tsjerenkov-straling, die ontstaat als de elementaire deeltjes zich met onwaarschijnlijke snelheid door het water bewegen, verspreidt dan een diepblauw licht. Maar deze maandagochtend ligt de reactor stil. Hoogenboom schakelt daarom maar de verlichting in het bassin aan. In de diepte wordt een soort metalen tafel met gaten zichtbaar, omringd door bestralingsbuizen. Die maken het mogelijk om via ‘buizenpost’ aangeleverde monsters intensief te laten bestralen, waarna ze weer terug naar de afzenders worden geschoten.
In een kerncentrale zou de reactorkern volledig verpakt zijn in staal en beton. Een onderzoeksreactor is iets heel anders: warmte wordt hier niet omgezet in elektriciteit, maar verdwijnt via koeltorens. Hoofdzaak is het produceren van straling om uiteenlopend wetenschappelijk onderzoek te verrichten. Dat onderzoek speelt een rol bij de ontwikkeling van zonnecellen en duurzame batterijen, maar ook bij het verbeteren van zuivelproducten, het dateren van antiek en het bakken van microchips. De lijst is lang. “De buitenwereld denkt vaak dat het IRI een klein instituut voor kernenergie is”, zegt prof.dr. Don Kearley van de onderzoeksafdeling neutronenverstrooiing en mössbauerspectrometrie. “Dat is al decennia lang niet meer zo. Mijn onderzoeksgroep is de grootste van het IRI, en we doen niets met kernenergie.”
Leeggezogen
Een achterhaald imago is niet het grootste probleem waarmee het IRI op dit moment worstelt. Anderhalf jaar geleden pakte het nieuwe allocatiemodel ongunstig uit. De bijdrage liep terug van vijftien naar tien miljoen euro. “Het IRI is een buitenbeentje binnen de TU”, zegt onderdeelscommissievoorzitter dr. Menno Blaauw, “we mogen bijvoorbeeld tot op de dag van vandaag geen universitaire docenten en universitaire hoofddocenten in dienst hebben, en onze onderwijsbijdragen worden niet gehonoreerd, soms zelfs ontkend.”
Bovendien besloot de TU Delft om vanaf 2005 de bijdrage aan de reactor gefaseerd te verlagen: politiek, industrie en wetenschap zouden ook flink moeten meebetalen aan de enige onderzoeksreactor van Nederland. Zonder zulke aanvullende financiering zou de reactor na drie jaar moeten sluiten. “Als de reactor eenmaal dicht is, is het uitgesloten dat ‘ie ooit nog open zal gaan”, zegt Hoogenboom. “Dan gaat veel waardevol aanvullend natuurkundig onderzoek verloren.”
IRI-directeur prof.dr.ir. Ad Verkooijen ziet goede kansen om de reactor open te houden. “Weinig reactoren zijn zo goed onderhouden en uitgerust. We worden niet voor niets vaak door het International Atomic Energy Agency gevraagd om reactoren in het buitenland te beoordelen. En het onderzoek is vaak interessant genoeg om in de allerbeste tijdschriften te worden gepubliceerd.” De reactor moet open blijven, is de heersende opinie op het IRI.
En dan was er natuurlijk het nieuws dat IRI in zijn huidige vorm verdwijnt: al het onderzoek zal vanaf volgend jaar onderdak vinden bij de faculteit Technische Natuurwetenschappen, de reactor gaat verder als zelfstandig instituut. De huidige directie keert niet terug in deze nieuwe opzet.
Verkooijen heeft met dat laatste geen moeite. “Na acht jaar is het weer tijd voor een jonger iemand.” Maar hij ziet een risico in het overhevelen van het IRI-onderzoek naar TNW. “Strategische keuzes bij TNW kunnen ertoe leiden dat onderzoeksgroepen van het IRI leeggezogen worden. De grote nadruk ligt daar op nano- en biotechnologie. Het zou een hard gevecht om mensen en budgetten kunnen worden.”
De angst bestaat dat een aantal onderzoeksgroepen straks zal verdwijnen. Met name de afdeling defecten in materialen lijkt kwetsbaar, omdat die bij de laatste visitatie niet zo goed werd beoordeeld als voorheen. “Een canard van de visitatiecommissie”, meent Verkooijen. “Ze hebben niets begrepen van wat die groep doet.” Menno Blaauw: “De afdeling kreeg voor dezelfde dingen waar ze vijf jaar geleden om werden geprezen, opeens harde kritiek. Het tragische is dat het afdelingshoofd een week na die beoordeling onverwachts is overleden.”
Ondanks deze vraagtekens ziet de jongere generatie onderzoekers volgens Blaauw mogelijkheden in de samenwerking met TNW. “Bovendien kunnen we ons bij TNW ook op onderwijsgebied gaan profileren.”
Prof.dr.ir. Tim van der Hagen, nu nog hoofd van de afdeling reactorfysica, zal vanaf volgend jaar het ingelijfde stralingsonderzoek bij TNW leiden. Bij de reactor is geen sprake van een sterfhuisconstructie, benadrukt hij. “We zijn al met diverse partners in gesprek. Het nationale belang van de onderzoeksreactor moet ook tot uitdrukking komen in nationale financiering.”
KERNREACTOREN FOR DUMMIES
Hoe zat het ook alweer? Afgevuurde neutronen treffen uraniumkernen, en bij de splijting van die kernen komen nieuwe neutronen vrij. Die gaan op hun beurt ook weer uraniumkernen splijten… enzovoorts, enzovoorts. De kunst is om te zorgen dat die kettingreactie constant blijft, zodat de reactor kritisch is, oftewel op constant vermogen werkt. Je kunt de kans op splitsing beïnvloeden door via buizen neutronenabsorberende regelstaven in de reactorkern te laten zakken. Steken de staven volledig in de reactorkern, dan stopt de reactor.
THEE
Begin jaren zestig verklaarde een wetenschappelijke directeur van het IRI in een lokale krant dat hij rustig thee durfde te drinken van het bassinwater in de reactor. Zijn uitspraak dook weer op in ‘Geboeid door straling en strategie’, het historisch overzicht dat vorig jaar verscheen bij het veertigjarig bestaan van het IRI.
“Thee zetten met bassinwater? Dat zou de stralingsbeschermingsdienst van het IRI niet goed vinden”, zegt adjunct-directeur dr.ir. Eduard Hoogenboom. “Maar die directeur had gelijk: de risico’s zijn te verwaarlozen. Ik sta volledig achter de strenge regelgeving van de overheid, maar de keerzijde is dat mensen snel denken: aha, dan zal het daar wel heel gevaarlijk zijn. En dat is niet zo.”
DUURZAAM
Duurzame kernenergie. Voor sommigen is het concept misschien even wennen, maar de onderzoeksgroep reactorfysica houdt zich er al jaren intensief mee bezig. “We kijken naar de fysica van nieuwe, betere systemen”, zegt afdelingshoofd Tim van der Hagen. “Denk bijvoorbeeld aan reactors die minder afval produceren, geen personeel nodig hebben of geschikt zijn om water te ontzouten.”
Reactorfysica neemt onder meer deel aan het door de Verenigde Staten geïnitieerde Generation Four-programma. Doel: rond 2020 moet een nieuw type reactor op de markt komen. “Een park van verschillende type kernreactoren vormen samen een duurzaam geheel”, legt Van der Hagen uit. “Eén type reactor ruimt bijvoorbeeld het afval van een andere reactor op. Je hoeft het afval dan geen 200 duizend jaar weg te stoppen, maar slechts vijfhonderd jaar.”
Hoe breng je monsters dicht bij de reactorkern, zodat ze intensief kunnen worden bestraald? Met een variant op buizenpost. De metingen na de bestraling kunnen nieuwe informatie opleveren over de samenstelling van de bestraalde materialen.
Het hart van de reactor. Het water zorgt onder meer voor afkoeling: bij een onderzoeksreactor is de warmte die bij splijting van uranium ontstaat van ondergeschikt belang.
De regelkamer van de onderzoeksreactor. Vanuit hier kunnen onder meer de regelstaven worden bediend. In de regelkamer moet altijd minimaal één van de drie dienstdoende operators aanwezig zijn. De oorspronkelijke regelkamer bevond zich nog binnen de reactorhal en heeft nu een historische functie. (Foto’s: Hans Stakelbeek/FMAX)
Comments are closed.