Er is een fout opgetreden, probeer het later opnieuw.

Op de hoogte blijven via onze nieuwsbrief?

De werking van een kerncentrale
De werking van een kerncentrale

Hoe werkt een kerncentrale?

Een kerncentrale kun je vergelijken met een stoommachine. In een stoommachine wordt water opgewarmd, waardoor een grote dynamo begint te draaien, die op zijn beurt elektriciteit opwekt. Het verschil is dat er bij een kerncentrale geen verbranding aan te pas komt.

De binnenkant van een reactorgebouw. De kernreactor bevindt zich in het zwembad in het midden van de foto (bron: ENGIE Electrabel).

In kerncentrales wordt elektriciteit opgewekt door uranium- of plutoniumkernen te splitsen. Wanneer een splijtbare uranium- of plutoniumkern met een neutron wordt gebombardeerd, breekt die in stukken. Bij zo'n splitsing komen telkens twee of drie neutronen vrij, waaruit nieuwe atomen ontstaan (splijtingsproducten zoals xenon, krypton, jodium, cesium,...). Bij deze kettingreactie komen grote hoeveelheden warmte vrij, waarmee water wordt verwarmd dat vervolgens in stoom wordt omgezet. Die stoom zet een turbine in gang waaraan een alternator is gekoppeld. Die produceert elektriciteit.

De verschillende onderdelen van een kerncentrale van het type PWR (bron: ENGIE Electrabel).

Drukwatercentrales (PWR) zoals Doel en Tihange

In kerncentrales met drukwaterreactoren wordt elektriciteit geproduceerd dankzij drie watercircuits die strikt van elkaar gescheiden zijn.

De primaire kringloop onttrekt de warmte

De warmte die vrijkomt bij de gecontroleerde kettingreactie in het reactorvat warmt het water in deze primaire kringloop op. De temperatuur van dat water kan makkelijk oplopen tot 300 graden Celcius. Om te vermijden dat het begint te koken, wordt de druk op 155 bar gehouden met behulp van een drukregelvat.

In een stoomgenerator geeft dit water zijn warmte af aan het water dat door een ander gesloten circuit stroomt: de secundaire kringloop.

De secundaire kringloop produceert stoom

Wanneer het water van de secundaire kringloop in contact komt met de buizen van de eerste kringloop, wordt het omgezet in stoom. De druk van deze stoom drijft de turbo-alternator aan die de elektriciteit produceert. Deze tweede kringloop wordt ook wel de 'water-stoomkring' genoemd.

De drie verschillende kringlopen van een kerncentrale type PWR (bron: ENGIE Electrabel).

De derde kringloop koelt af

Deze koelingskringloop is onmisbaar om de stoom te condenseren en de restwarmte af te voeren. De stoom die de turbine heeft aangedreven, wordt opnieuw in water omgezet in een condensor die uit duizenden buizen bestaat waar koud koelwater doorheen stroomt. Dat koude water is afkomstig van een externe bron, zoals een rivier of de zee. Het koude water van de condensor kan op twee manieren worden afgevoerd. Ofwel wordt het licht opgewarmd weer in de externe bron geloosd waar het vandaan komt. Ofwel wordt het naar een koeltoren geleid, waar het zijn warmte afgeeft aan de atmosfeer. Zulke koeltorens zijn de ideale manier om te voldoen aan de milieuvoorschriften met betrekking tot de opwarming van de waterlopen.

Klimaat

Kernenergie en het klimaat

Artikel

Een koolstofarme elektriciteitsmix, de beste optie voor het klimaat. Een keuze op basis van feiten, cijfers en objectieve argumenten. Ontdek meer

Energie

De kerncentrale van Doel

Artikel

De kerncentrale van Doel staat op de linkeroever van de Schelde, ten noorden van Antwerpen. Ze bestaat uit 4 drukwaterreactoren (PWR). Ontdek meer

Energie

De kerncentrale van Tihange

Artikel

De kerncentrale van Tihange bevindt zich op de rechteroever van de Maas, op een boogscheut van de stad Huy. Ze bestaat uit 3 drukwaterreactoren van het type PWR (Pressurized Water Reactor). Ontdek meer

De veilige werking van een kerncentrale: 5 barrières

Een reeks van vijf opeenvolgende inkapselingen of barrières schermt het uranium en de hoogradioactieve splijtingsproducten volledig af.

Barrière 1 en 2: de splijtstoftabletten en -staven

Eerst is het uraniumoxide tot splijtstoftabletten (1) samengeperst. Deze tabletten zitten op hun beurt in splijtstofstaven (2), die hermetisch zijn dichtgelast.

Barrière 3: het reactorvat

Meerdere staven samen vormen splijtstofelementen die in het reactorvat (3) staan; dat vat bestaat uit een stalen kuip van 25 cm dik.

Barrière 4 en 5: wanden van het reactorgebouw

Een eerste primaire insluitwand (4) belet dat mogelijke radioactiviteit uit het reactorgebouw ontsnapt; hij kan weerstaan aan sterke druk van binnenuit.

Een tweede insluitwand uit gewapend beton (5) beschermt de installaties tegen ongevallen van buiten. Hij is ontworpen om te kunnen weerstaan aan verschillende soorten incidenten of accidenten zoals bijvoorbeeld een ontploffing, een aardbeving, een overstroming, de impact van een vliegtuig. Tussen beide omhulsels zorgt onderdruk ervoor dat geen radioactiviteit ongecontroleerd naar buiten kan.

Een reeks van vijf opeenvolgende inkapselingen of barrières schermt het uranium en de hoogradioactieve splijtingsproducten volledig af.

In de actualiteit: Betonaantasting in Belgische reactoren

Tijdens de geplande stillegging van de reactoren van Doel 3, Doel 4, Tihange 2 en Tihange 3 stelde exploitant ENGIE Electrabel, tijdens een inspectie in de bunkergebouwen van deze reactoren, een betonaantasting vast. De betonaantasting bevindt zich telkens in het niet-nucleaire gedeelte van de kerncentrale. Doel 3 werd ondertussen opnieuw opgestart, later dit jaar en begin volgend jaar zullen ook Doel 4, Tihange 3 en Tihange 2 opnieuw stroom leveren. Deze gebeurtenissen hebben op geen enkel moment een impact gehad op de veiligheid, de bevolking, de werknemers of het leefmilieu. 

De gebouwen waar de betonaantasting werd vastgesteld, huisvesten de noodsystemen van het 2e niveau van de centrale. In geval van een zeer uitzonderlijk incident, bijvoorbeeld een zware aardbeving, treedt dit tweede systeem in werking. Dit back-upsysteem is ondergebracht in een afzonderlijk gebouw van gewapend beton, weg van het nucleaire gedeelte van de kerncentrale. Deze bunker weerstaat aan zeer extreme gebeurtenissen zoals een vliegtuigval. In andere landen, zoals Frankrijk en Nederland, komt een dergelijk back-up systeem niet voor.  

Waarom werden de kernreactoren stilgelegd?

Om de nucleaire veiligheid te kunnen waarborgen, moet de werking van deze noodsystemen steeds gegarandeerd blijven. Om die reden moeten de gebouwen die deze noodsystemen huisvesten tegen alle mogelijke externe gebeurtenissen weerstand kunnen bieden. Met de vastgestelde betonaantasting kan deze weerstand tegen een gebeurtenis (zoals een vliegtuiginslag) in het gedrang komen en bijgevolg kan ook de werking van deze noodsystemen niet gewaarborgd worden. De aangetaste delen van de plafonds van deze lokalen moeten dan ook tijdens deze geplande stillegging van de reactor worden hersteld.

De betrokken kernreactoren kunnen dan ook pas opnieuw worden opgestart wanneer uit de analyses blijkt dat deze weerstand werd gewaarborgd, nadat de nodige reparaties werden uitgevoerd. Het dossier zal dan ook aandachtig verder worden opgevolgd door het FANC en zijn filiaal Bel V.

Deze gebeurtenissen hebben geen enkele impact gehad op de bevolking, de werknemers en het leefmilieu.

Sleutelwoorden bij dit artikel

Dit kan u ook interesseren…

Nucleair Forum: wie zijn wij?

Het Nucleair Forum verenigt het merendeel van de ondernemingen en instellingen die actief zijn in de toepassingen van kerntechnologie. Het Nucleair Forum wil de referentie bij uitstek zijn over kerntechnologie, zowel voor de pers, voor de beleidsverantwoordelijken als voor het grote publiek. Ontdek meer