MYRRHA: innovatieve kerntechnologie
Het MYRRHA-project (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications) is een unicum. Het is de allereerste onderzoeksreactor ter wereld die door een deeltjesversneller zal worden aangedreven. Het project wordt geleid door het SCK CEN te Mol. Een voorbeeld van de pioniersrol die België nog steeds speelt binnen de nucleaire sector.
Made in Belgium
Dit innovatieve Belgische project biedt opportuniteiten om onderzoek te doen naar duurzame elektriciteit, nieuwe types radio-isotopen om kanker te bestrijden, de veiligheid van reactoren, de vermindering van kernafval en nog veel meer. Niet verrassend dus dat het MYRRHA-project wetenschappers van over heel de wereld aantrekt.
Een project geleid door passie
Sinds 1998 staat Hamid Aït Abderrahim aan het hoofd van dit project. Hamid is een bevlogen ingenieur die op zijn vijftiende tijdens een les natuurkunde gefascineerd raakte door kernenergie. Hij herinnert het zich nog levendig: “Voor mij was deze natuurkundeles een openbaring, want ik zag eindelijk het verband tussen abstracte wiskunde en een natuurkundig fenomeen: radioactiviteit.” Deze passie voor kernenergie heeft hem daarna nooit meer losgelaten.
Na zijn eindexamen in Algerije trok hij daarom naar België om nucleaire technologie te studeren, waarna hij zich verder specialiseerde in reactorfysica. In 1984 behaalde hij zijn doctoraat in reactorfysica en ging vervolgens aan de slag bij het SCK CEN te Mol. “Het studiecentrum van Mol is de plek waar ik mijn dromen realiseer,” aldus Hamid.
Een project met internationale allure
Het internationale MYRRHA-project biedt fantastische kansen om een nieuwe generatie experten op te leiden en grote stappen te zetten op het vlak van de productie van duurzame elektriciteit in Europa.
Het project slaat bruggen tussen talrijke onderzoeksinstituten, universiteiten en bedrijven en zal onderzoekers, ingenieurs en kernfysici van over heel de wereld naar België brengen. In totaal zal MYRRHA zo’n 34.000 nieuwe jobs creëren, niet alleen bij het SCK CEN, maar bijvoorbeeld ook door (nieuwe) businesses en opportuniteiten die ontstaan dankzij deze ontwikkeling.
“MYRRHA is een prachtig project, vol mysteries die erom smeken om uitgelegd en begrepen te worden“, aldus professor Hamid Aït Abderrahim.
"MYRRHA is een prachtig project, vol mysteries die erom smeken om uitgelegd en begrepen te worden"
"MYRRHA is een nieuwe, volledig innovatieve infrastructuur: we koppelen een versneller en een nucleaire kritische reactor aan elkaar en dat maakt het ingewikkelder. De realisatie van deze droom vereist doorzettingsvermogen en overredingskracht."
Wat maakt MYRRHA uniek?
In een ‘traditionele’ kernreactor vindt kernsplijting plaats. Dit is een kettingreactie waarbij neutronen in botsing worden gebracht met instabiele uraniumatomen, die hierdoor uit elkaar vallen. Hierbij komen nieuwe neutronen vrij, die op hun beurt andere kernen raken. Bij elke kernsplijting komt energie vrij. Deze kettingreactie kan niet zomaar stopgezet worden.
Bij MYRRHA ontstaat deze kettingreactie op een andere manier. MYRRHA is een "hybride" of "subkritische" reactor, die wordt aangedreven door een deeltjesversneller. Het is wereldwijd het allereerste prototype van een kernreactor die op deze manier aangedreven wordt. We spreken dus over een Accelerator Driven System (ADS). De deeltjesversneller genereert snelle neutronen die zowel de motor als de brandstof van de MYRRHA vormen.
De kern van de reactor is subkritisch: er is niet voldoende splijtbaar materiaal om de kettingreactie op gang te houden. In plaats daarvan wordt de kettingreactie in stand gehouden door de deeltjesversneller. De deeltjesversneller maakt snelle neutronen aan en vuurt deze af in het hart van de reactorkern. Het is dus de deeltjesversneller die de kettingreactie in gang zet en in stand houdt. Wanneer de deeltjesversneller uitgeschakeld wordt, stopt de kettingreactie automatisch in een fractie van een seconde. De koeling van de reactor gebeurt door een mengsel van lood en bismut.
Het MYRRHA-project is wereldwijd een unicum en onderstreept de pioniersrol die België speelt op het vlak van nucleaire expertise. Hamid Aït Abderrahim licht toe: “MYRRHA is een nieuwe, volledig innovatieve infrastructuur: we koppelen een versneller en een nucleaire kritische reactor aan elkaar en dat maakt het ingewikkelder. De realisatie van deze droom vereist doorzettingsvermogen en overredingskracht om mensen te overtuigen om dit pad met ons te bewandelen.”
Een gecontroleerde kettingreactie
De deeltjesversneller werkt dus eigenlijk als een eenvoudige start-stopknop. Dit maakt het tot een bijzonder veilig proces. Op het moment dat de deeltjesversneller wordt uitgeschakeld, valt de reactor binnen een miljoenste van een seconde stil.
In totaal zal de deeltjesversneller bijna 300 meter lang zijn. De bouw van de versneller start in 2021 op de site van SCK CEN te Mol en is opgedeeld in drie fases. Het is de bedoeling dat de installatie vanaf 2027 operationeel zal zijn.
Baanbrekend onderzoek
MYRRHA biedt de mogelijkheid om belangrijk fundamenteel en toegepast onderzoek te doen en draagt bij aan innovatieve oplossingen. De belangrijkste vier toepassingen van MYRRHA zijn:
- Minder kernafval: met MYRRHA onderzoekt SCK CEN het proces van transmutatie. Via dit proces worden radioactieve stoffen met een lange levensduur omgezet in stoffen met een korte levensduur. Daarnaast gebruikt MYRRHA snelle neutronen en wordt de splijtstof uranium optimaal gebruikt, waardoor de hoeveelheid radioactief afval afneemt.
- Ontwikkeling van nieuwe technologie voor kernfusie: als onderzoeksreactor speelt MYRRHA een belangrijke rol in het internationale onderzoek naar de veiligheid van reactoren, materialen en splijtstoffen voor verschillende reactortypes en het Europese kernfusieprogramma.
- Productie van medische radio-isotopen: radio-isotopen worden gebruikt voor diagnostisch onderzoek en therapeutische behandeling bij kankerpatiënten. MYRRHA zal radio-isotopen produceren en bijdragen aan onderzoek naar nieuwe types radio-isotopen die de ziekte nog doeltreffender bestrijden, met minder schadelijke neveneffecten.
- Productie van neutronengedopeerd silicium: gedopeerd silicium kan gebruikt worden als halfgeleider in windturbines, zonnepanelen, hybride wagens, hogesnelheidstreinen … Dit wordt nu geproduceerd door de Belgische BR2-reactor, maar in de toekomst zal MYRRHA dit overnemen en de toenemende vraag opvangen. Op deze manier draagt het project bij aan de realisatie van koolstofarme technologieën.
Een primeur om trots op te zijn
In het kader van zijn GUINEVERE-project heeft het SCK CEN de VENUS-reactor omgevormd tot een ADS-demonstratiemodel (Acceleration Driven System). De succesvolle ontwikkeling van het beperkte model van GUINEVERE is een grote stap voorwaarts in de ontwikkeling van MYRRHA. Zo kon het concept van MYRRHA eerst op kleinere schaal getest worden.
We kunnen dus wel stellen dat MYRRHA een project is met tal van troeven en het is heel bijzonder dat dit prestigieuze project in België gebouwd zal worden. Met de innovatieve technologie van het MYRRHA-project trekken we gepassioneerde onderzoekers vanuit heel de wereld aan. MYRRHA levert zo een niet te onderschatten bijdrage aan de Europese kerntechnologie.
Het project is een wereldwijde primeur, waar veel andere landen slechts van kunnen dromen. Kortom: een Belgische prestatie om trots op te zijn.