Verschillende generaties kernreactoren

Zo'n zeventig jaar geleden werden de eerste reactoren die elektriciteit konden produceren op basis van kernenergie in gebruik genomen. Sindsdien hebben ze een hele metamorfose ondergaan. Ontdek hier de verschillende generaties reactoren en maak kennis met de kernreactoren van de toekomst.

Reactoren van de eerste generatie

De reactoren van de eerste generatie, die gekoeld worden met water en gemodereerd met grafiet, zijn ontworpen in de jaren 1950-1960. Intussen zijn die sterk verouderd, maar er bestaan wereldwijd enkele exemplaren die nog steeds actief zijn.

Reactoren van de tweede generatie

In de jaren 1970-1980 werd de tweede generatie gebouwd. Dat zijn de reactoren die we vandaag nog altijd kennen. De meeste daarvan zijn drukwaterreactoren, zogenaamde PWR-reactoren (PWR staat voor Pressurized Water Reactor), waarbij water onder druk tot erg hoge temperaturen wordt verhit (300 graden Celcius). Er wordt nauwlettend op toegezien dat zij op elk moment voldoen aan de steeds strengere veiligheidsnormen. Daarom worden geregeld verbeteringen aangebracht en systemen vervangen. Van de huidige operationele reactoren van de tweede generatie zijn enkel nog de reactorkuip het originele ontwerp, alle andere onderdelen zijn in de loop der tijd één of meerdere keren vervangen tijdens de 18-maandelijkse controles.

Ook de huidige kernreactoren in België behoren tot de tweede generatie.

Reactoren van de derde generatie

De reactoren van de derde generatie - ook wel de evolutionaire generatie genoemd - zijn nog veiliger dan hun voorgangers en zijn van bij het begin zo ontworpen om langer (60 jaar) mee te gaan. Zij zijn voorzien van innovaties die ontwikkeld konden worden dankzij de tientallen jaren ervaring met de 400 kernreactoren over de hele wereld.

Deze reactoren van de derde generatie worden vooral gekenmerkt door passievere koelingssystemen. Dat betekent dat ze gebruikmaken van natuurkrachten en dat ze blijven draaien ook wanneer er geen externe stroomvoorziening is. Wat de veiligheid betreft, beschikken de modernste reactoren over een dubbele wand* (een bunker in een bunker) en een verbeterde structuur onder de reactor om de bevolking en het milieu te beschermen bij een eventueel incident. Tot slot verbruiken deze nieuwe centrales minder brandstof, waardoor er minder afval wordt geproduceerd.

Reactoren die op dit moment worden gebouwd, zoals de EPR-reactoren van Hinkley Point C en Sizewell C in het Verenigd Koninkrijk, Flamanville-3 in Frankrijk en de recent opgestarte reactor in Finland (Olkiluoto 3) zijn al van de generatie III+ en beschikken over verbeterde veiligheidsvoorzieningen, met name dankzij passieve veiligheidssystemen (zonder menselijke tussenkomt).

*Noot: In België beschikken de huidige reactoren (van de tweede generatie) al over dubbele wanden.

Reactoren van de vierde generatie

Op dit moment wordt over de hele wereld intens onderzoek gedaan naar meerdere technologieën, de zogenaamde vierde generatie kernreactoren. Deze reactoren zijn nog veiliger en verminderen de afvalproductie aanzienlijk. Zij vormen de kernreactoren van de toekomst.

Hieronder vallen ook de meeste Small Modular Reactors (SMR), fast neutron reactors en molten salt reactors.

Ook MYRRHA (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications), de allereerste onderzoeksreactor ter wereld die door een deeltjesversneller zal worden aangedreven, behoort tot de vierde generatie reactoren. Het project wordt geleid door het SCK CEN (Studiecentrum voor Kernenergie) te Mol.

Verder in de toekomst richt het onderzoek zich op fusiereactoren, met name de tokamak ITER, die de grootste en krachtigste fusiemachine zal zijn die ooit is gebouwd.