Een kerncentrale werkt op basis van atoom(kern)splijting. De splijtstof die hiervoor nodig is, wordt meestal gemaakt uit uranium. Dat is een natuurlijke grondstof.
Splijtstof bestaat uit porseleinachtige tabletten met splijtbare atomen
In de reactor ontstaat tijdens de splijting van uranium kernen vanzelf ook een nieuw splijtbaar atoom: plutonium. Dit gaat meedoen in het splijtingsproces en kan later worden teruggewonnen uit de gebruikte splijtstof.
EPZ maakt voor haar splijtstof gebruik van verschillende soorten uranium en reactorplutonium.
Samenstelling splijtstof
Verrijkte uranium splijtstof bevat ongeveer 4 procent splijtbare uranium-235 kernen. De rest is onsplijtbaar uranium-238.
Splijtstof met plutonium noemen we mengoxide (MOX). Dit bevat naast onsplijtbaar uranium-238 ongeveer 5 procent hergebruikt splijtbaar plutonium.
Reactorkern
De splijtstof is verwerkt tot zwarte porseleinachtig tabletten. Deze zitten opgestapeld in dichtgelaste buizen, de zogenaamde splijtstofstaven. Een bundel van 205 splijtstofstaven vormt een splijtstofelement, de bouwsteen van de kernreactor. In Borssele zitten 121 elementen in de reactor. Het totale gewicht aan uranium dat daar in zit, is iets minder dan 40 ton.
Uranium
Natuurlijk uraniumerts is de grondstof voor (laagverrijkte) uraniumsplijtstof. Uraniumerts wordt gewonnen uit aardlagen die miljoenen jaren oud zijn. Dat noemen we natuurlijk uranium. In de praktijk van kerncentrale Borssele wordt het natuurlijke uranium zoveel mogelijk vervangen door gerecyclede producten. Uranium dat teruggewonnen is uit gebruikte splijtstof noemen we “opgewerkt” of “gerecycled” uranium. Alle soorten uranium worden eerst verrijkt voordat ze als reactorbrandstof gebruikt kunnen worden.
Plutonium
Plutonium is een metaal dat verwant is aan uranium, maar niet meer in de natuur voorkomt. Door radioactief verval is plutonium uit de aardkorst verdwenen. In een kernreactor ontstaat plutonium opnieuw. Tijdens het kernsplijtingsproces ontstaan er in de reactor veel neutronen. Als een neutron een (onsplijtbare) uranium-238 kern treft, kan er plutonium-239 ontstaan. Dit atoom is vervolgens wèl splijtbaar als er opnieuw een neutron tegenaan komt.
Terwijl het uranium-235 geleidelijk opraakt ontstaat tijdens de kernreacties dus ook nieuw plutonium. Dit plutonium ontstaat dus vanzelf in de reactor en gaat meedoen in het splijtingsproces en de warmteopwekking. Hierdoor kan een splijtstofstaaf langer energie produceren. Plutonium speelt dus in de kerncentrale Borssele een belangrijke en nuttige rol als energiebron.
Door gebruik van gerecycled uranium en plutonium wordt ons verbruik van natuurlijk uranium fors verminderd, gemiddeld hebben we per jaar slechts 30 ton natuurlijk uranium nodig. Dat is een volume dat in een flinke vrachtwagen past.
Dit filmpje geeft duidelijke uitleg