TU-reactor gaat een jaar uit voor modernisering

English translation in progress

De opfrisbeurt van het Reactor Instituut Delft (RID) kost een smak geld, maar dan heb je ook wat. Een oester. Of nou ja, OYSTER. Dat is het acroniem voor de modernisering. Belangrijkste aan operatie Optimised Yield – for Science, Technology and Education of – Radiation is de koppeling van de reactor aan een koude neutronenbron. Hierdoor kunnen de onderzoekers van het RID geavanceerder materiaalonderzoek gaan verrichten de komende decennia.

In totaal kost de aanpassing 117 miljoen euro, over een periode van 10 jaar. Het RID heeft 38 miljoen euro gekregen van het ministerie van Onderwijs. De rest van het geld komt van de TU en het bedrijfsleven.

Op 6 mei gaat de reactor dicht. Naar verwachting opent het instituut in het voorjaar van 2020 weer haar deuren.

Gekoeld tot -253 graden Celsius

In de koude bron worden de neutronen gekoeld met vloeibare waterstof tot -253 graden Celsius. Hierdoor remmen de neutronen af. En dat maakt dat ze beter te manipuleren zijn. Nu werken de onderzoekers met neutronen op kamertemperatuur. “Door de ingreep worden onze instrumenten tot wel honderd maal beter”, zegt RID-directeur prof.dr. Bert Wolterbeek desgevraagd.

Bij het RID gebeurt veel materiaalonderzoek; onderzoek op atomaire schaal naar veelbelovende materialen voor batterijen onder meer, of naar de textuur van voeding. Met neutronen kun je in materialen kijken zonder ze te beschadigen.

De plannen voor de upgrade dateren al uit 2005. “We hebben toen geïnventariseerd hoe we met onze instrumenten en faciliteiten beter tegemoet zouden kunnen komen aan de huidige wetenschappelijke vragen”, zegt Wolterbeek. “Hiervoor waren nieuwe instrumenten nodig, en updates in bestaande instrumenten. Om deze instrumenten optimaal te kunnen benutten waren koude neutronen onontbeerlijk.”

Het is al ongeveer twee jaar bekend dat de reactor in het voorjaar van 2019 tijdelijk zou sluiten. “Onderzoekers hebben dus voorzorgsmaatregelen getroffen om niet vast te lopen met hun projecten”, zegt Wolterbeek. “Zo zullen promovendi het komend jaar vooral bezig zijn met het uitwerken van artikelen in plaats van experimenten.”

Nieuwe aluminiumplaten op koepel

Qua uiterlijk zal het instituut er ook op vooruit gaan. De aluminiumplaten op de koepel zijn flink verweerd en groen uitgeslagen. Deze worden vervangen waardoor de reactor er weer stralend uit komt te zien. Deze ingreep staat los van OYSTER maar vindt toevallig in dezelfde periode plaats.

Met de ingreep komt het RID volgens Ron Goetjaer, projectleider van OYSTER, in de voorhoede terecht van het materiaalonderzoek met neutronen. “Wereldwijd zijn er maar weinig superkoude bronnen, in Duitsland, Frankrijk en Zuid-Korea onder meer. En straks dus in Delft.”

In Zweden wordt gewerkt aan ’s werelds allergrootste koude neutronenbron, de European Spallation Source (ESS). Als deze over enkele jaren klaar is, wil het RID een belangrijke partner zijn van dit Europese project.

“ESS is een enorm project. Het kost zo’n 2 miljard euro”, zegt Wolterbeek. “De druk op de meettijd daar zal groot zijn.” Je kunt het je volgens hem dus niet permitteren om daar een experiment te verprutsen. “Dan moet je weer achterin de rij aansluiten.” Het idee is daarom om van het RID een soort voorportaal van het ESS te maken.“We willen het RID neerzetten als faciliteit waar onderzoekers uit binnen- en buitenland hun experimenten in het klein kunnen uitproberen voordat ze naar het ESS gaan.”

Grote kerststol

De werkzaamheden rondom de reactor zijn al in volle gang. Buiten op het terrein staat een stellage met daarin een kopie van de koude bron. Hij is gemaakt in Zuid-Korea en hier onlangs neergezet.

Een grote kerststol, veel meer is hij qua omvang niet. Is dit nou het type instrument waar die 117 miljoen euro in gaat zitten? Goetjaer moet lachen. Hij geeft een rondleiding en draagt gedurende de hele toer een kleine voetbal met zich mee. “Ik zal je nog sterker vertellen: het draait allemaal om slechts anderhalve liter vloeibare waterstof. Die hoeveelheid past in deze kleine bal.”

“Maar om die hoeveelheid waterstof af te koelen tot 20 Kelvin (-253 graden Celsius) moesten we een enorme koelinstallatie maken.” Goetjaer wijst naar een gloednieuw gebouw van drie verdiepingen hoog. Daarin staan onder meer zes koelmachines, zogenaamde cryoge installaties.

De koude bron die nu buiten op het terrein staat, is een testversie. Binnenkort zal er waterstof doorheen stromen en wordt het hele proces nagelopen. Het RID kan het zich niet permitteren om een bron die niet helemaal naar wens functioneert in het hart van de reactor te plaatsen. Doet het instrument werkelijk waar het voor ontworpen is, dan wordt vanuit Zuid-Korea de uiteindelijk versie naar Delft verscheept. 

Jarenlange lobby

Aan de subsidietoekenning is een jarenlange lobby vooraf gegaan. De onderzoeksfaciliteit was niet meer adequaat uitgerust. In 2012, toen de overheid 38 miljoen had toegezegd, zei toenmalig RID-directeur Tim Van der Hagen tegen Delta: “Als het geld nu niet was gekomen, hadden we moeten overgaan tot ontmanteling.”

Wie voor de kosten van ontmanteling had moeten opdraaien, was niet duidelijk. In 1987 kreeg de TU Delft de reactor in bezit. Tot dan toe nog gold de reactor als een interuniversitaire onderzoeksreactor. Wie voor de ontmanteling zou betalen werd toen niet afgesproken.

Nu staat dat laatste wel op papier. De TU draait voor de kosten op. Maar de ontmanteling, als die er ooit van komt, zal niet voor 2050 plaatsvinden. De reactor krijgt een tweede leven.