SCK zet met Guinevere pilootinstallatie in wereldpremière neer

In samenwerking met een aantal buitenlandse partners, is het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) er in Mol in geslaagd een mini-MYRRHA in experimenteel stadium in gebruik te nemen. Voor het eerst ter wereld slaagde men erin met succes een deeltjesversneller aan een onderzoeksreactor te koppelen met het oog op de transmutatie van radioactief afval. Het Guinevere-demonstratieproject geldt als een vitale schakel in de uiteindelijke realisatie van het MYRRHA-project. Gehoopt wordt het project in 2023 te kunnen opstarten om later de industriële operaties van ADS-systemen op te starten. Dankzij de inbreng van Guinevere meent het SCK vijf jaar eerder technisch bij machte te zullen zijn om de MYRRHA-operaties aan te vangen. “Alleen moeten tegen dan nog wel wat economische componenten (lees: financiering, nvdr.) worden ingevuld,” aldus Hamid Aït Abderrahim, adjunct-directeur-generaal van het SCK en directeur van het MYHRRA-project.

Kernenergie wordt opgewekt uit uranium. Elk ton uranium, dat als brandstof in een kernreactor fungeert, levert 2,4 kilogram hoogradioactieve mineure actiniden (neptunium, americum en curium) op.

Die blijven gedurende langere periodes radiotoxisch en worden om die reden verglaasd met de fissieproducten (ongeveer 55 kg/ton brandstof) en (ondergronds) geborgen. Dergelijke stoffen blijven honderdduizenden jaren radioactief.

Na behandeling in gespecialiseerde opwerkingsinstallaties, zoals bijvoorbeeld in het Franse La Hague, wordt de radiotoxiciteit tot enkele tienduizenden jaren gereduceerd.

Behandeling zoals voorzien in de onderzoeksreactor  MYHRRA dringt die schadelijke periode verder terug tot enkele eeuwen.

De kernramp in het Japanse Fukushima heeft de behandeling van kernafval opnieuw brandend actueel gemaakt. Alleen kost dat handenvol geld.

Over een periode van twaalf jaar vergt het MYRRHA-project een investering van 960 miljoen euro. Als gastland moet België daarvan 40% ophoesten, zeg maar jaarlijks 32 miljoen euro.

“We voeren momenteel onderhandelingen met buitenlandse instituten met het oog op een financiële inbreng in het MYRRHA-project,” geeft SCK-voorzitter Frank Deconinck te kennen.

Begrijpelijk, want in 2010 maakte de federale regering 6 miljoen euro vrij voor het project. Dat bedrag wordt tot en met 2014 jaarlijks aangedikt tot een totaal van 60 miljoen euro.

In 2014 volgt een tussentijdse evaluatie, waarna de overheid zal beslissen of men zijn engagement verder zet.

Guinevere: technische opsteker

Met het Guinevere-project mogen het SCK en zijn partners zich alvast een dikke pluim op de hoed steken. Guinevere werd in maart 2010 in Mol ingehuldigd. De deeltjesversneller en bijhorende systemen werden vervolgens een jaar uitvoerig getest.

In februari 2011 werd de reactor in de klassieke kritische modus opgestart en aan een lange reeks tests onderworpen.

Thans werden de versneller en de reactor met volledige loodkern onderling gekoppeld.

Het SCK, dat dit jaar zijn 60-jarig bestaan viert, paste daarvoor zijn VENUS-reactor aan.

Het kon daarvoor rekenen op de steun van het CEA (Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives) en het eveneens Franse CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), die respectievelijk tekenden voor het ontwerp van de kern, het leveren van de brandstof en het delen van de vereiste loodstaven enerzijds en het ontwerp, de bouw en de installatie van de GENEPI-3C deeltjesversneller in Mol anderzijds.

Ook andere partners in het Zesde en Zevende Europese kaderprogramma voor technologische ontwikkeling verleenden hun medewerking.

ADS-systemen kunnen sinds het begin van de jaren ’90 op een vernieuwde interesse rekenen bij de transmutatie van nucleair afval.

Snelle neutronen worden aangewend voor kernsplitsing om zodoende de radiotoxiteit te herleiden.

“Guinevere is dan ook een kleine ADS die door snelle neutronen wordt gevoed in het licht van een onderzoeksproject ter voorbereiding van MYRRHA,” omschrijft projectverantwoordelijke Annick Billebaud, tevens research director aan het CNRS.

“De succesvolle koppeling in Guinevere is meteen de start van een Europees experimenteel nucleair project,” zo luidt het.

Belangrijk is alvast dat het systeem veiliger is dan voorheen, vermits het splitsingsproces in de reactor kan worden stilgelegd door de toevoer van neutronen te stoppen.

Omdat het gebruik van water verboden is in een snelle reactor, werd de deeltjesverneller in een loodkern ingebed. De ADS kan bovendien fungeren in zowel puls- als continue modus.

“Door voor het eerst de drie procescomponenten (versneller, spallatiedoelwit en sub-kritische reactor) te koppelen, reproduceert Guinevere de uitbatingscondities van een industriële of (piloot)-ADS-installatie, zoals MYRRHA,” besluit Hamid Aït Abderrahim.

Op de site die uiteindelijk ook MYRRHA moet huisvesten, vat thans een mini-MYRRHA zijn testoperaties aan.

In de komende twee tot drie jaar loopt een testprogramma ter validatie van de veiligheidsprocedures.

Het Guinevere-project vergde een investering van 10 miljoen euro. Die werd voor de helft gefinancierd door het SCK.

De Europese Commissie (EUROTRANS) en de Franse partners droegen respectievelijk 20 en 30% bij.