Wij gebruiken verschillende soorten splijtstof. In de kerncentrale wordt naast verrijkt natuurlijk uranium ook gerecycled uranium en plutonium gebruikt in combinatie met ex-militair uranium. Zo kunnen wij het gebruik van natuurlijke grondstoffen beperken en worden minder afhankelijk van de markt.
Door gerecycled uranium-238 opnieuw te laten verrijken met uranium-235, kan het een tweede keer de reactor in.
Verrijkt natuurlijk uraniumsplijtstof
Niet alle uraniumatomen zijn splijtbaar. Natuurlijk uraniumerts bevat:
- 99,3 procent niet-splijtbare uranium-238 atomen;
- 0,7 procent wel-splijtbare uranium-235 atomen.
Voor splijtstof heb je een hogere concentratie splijtbare atomen nodig. Daarom wordt de concentratie uranium-235 kunstmatig verhoogd tot vier à vijf procent. Dit proces noemen we verrijking, het product verrijkt uranium.
Het verrijken van uranium gebeurt met gespecialiseerde installaties. Zo past bijvoorbeeld de verrijkingsfabriek van Urenco in Almelo het ultracentrifugeproces toe. Door het minieme massa-verschil tussen atomen van uranium-235 en uranium-238 kan de verhouding tussen deze twee soorten uranium worden veranderd. In kerncentrale Borssele wordt tot 4,4 procent verrijkt natuurlijk uranium ingezet.
Splijtstof recycling
In Frankrijk staat een fabriek waar splijtstof uit kerncentrales wordt gerecycled. Ook wij laten dit doen. Omdat circa 95 procent van de splijtstof na vier jaar reactorbedrijf nog steeds bruikbaar is, is dat technisch en economisch voor ons erg interessant. Door gerecycled uranium-238 opnieuw te laten verrijken met uranium-235, kan het een tweede keer de reactor in. Wij gebruiken tot 2034 volop ‘oude’ brandstof.
Het recyclen van uranium vermindert het gebruik van natuurlijk uranium. Dat maakt ons dus minder afhankelijk van de markt en zorgt voor minder mijnbouwactiviteiten. Ook vermindert recycling op de korte termijn de hoeveelheid radioactief afval. In plaats van 4 jaar wordt 8 jaar energie geproduceerd met dezelfde hoeveelheid uranium.
Herverrijkt gerecycled uraniumsplijtstof
Er kleeft één nadeel aan de inzet van gerecycled uranium. Er ontstaan kleine hoeveelheden uranium-236 atomen tijdens het kernsplijtingsproces. Deze onsplijtbare uraniumatomen verstoren het kernsplijtingsproces en zijn niet af te scheiden in het recyclingsproces. Als er teveel uranium-236 in gerecycled uranium zit, compenseren we dat door een iets hogere verrijkingsgraad toe te passen. Een iets hogere verrijking (4,65 procent uranium-235) is genoeg om dit nadeel in kerncentrale Borssele te compenseren.
Mengoxidesplijtstof (MOX)
Vanaf 2014 zetten wij de gerecyclede splijtstof Mengoxide (MOX) in. Daarmee verminderen wij het gebruik van natuurlijk uraniumerts nog verder. Mengoxide bestaat namelijk helemaal uit gerecyclede componenten. Mengoxide is een mengsel van de restproducten verarmd uranium en plutonium:
- circa 92 procent verarmd (niet splijtbaar) uranium-238;
- een fractie splijtbaar uranium-235 (0,2 procent);
- circa 8 procent plutonium (waarvan 5,4 procent splijtbaar plutonium-239).
Het plutonium voor onze MOX ontstaat tijdens het kernsplijtingsproces in de reactor. Het is een kunstmatige nieuwe splijtstof die later weer wordt teruggewonnen uit gebruikte splijtstof. Dit plutonium kan daarna als MOX voor een tweede keer in de reactor.