ADSR kernreactor voor verkorting levensduur radioactief afval

De kernreactor die de Delftse wetenschapper Carlos Ceballos heeft bestudeerd, is gebaseerd op het werk van de Italiaanse Nobelprijswinnaar Carlo Rubbia. Hij maakte zich in 1995 sterk voor de ontwikkeling van een reactor die radioactief afval van andere kerncentrales kan verwerken tot afval dat veel minder lang gevaarlijk blijft, slechts honderd tot vijfhonderd jaar.
De Colombiaan Ceballos heeft zich vooral bezig gehouden met de veiligheid van dit reactortype. De Accelerator Driven Subcritical Reactor (ADSR) is geen gewone 'kritische' reactor is, zoals conventionele kernreactoren. In conventionele reactoren wordt een natuurlijke kettingreactie in stand gehouden met een evenwicht tussen de vorming van neutronen door splijting van uraankernen en het verdwijnen ervan.

In de 'subkritische' ADSR worden consequent minder neutronen gevormd dan er eigenlijk nodig zijn. Een externe deeltjesversneller voert extra neutronen aan om het proces in de reactor in gang te houden. Bij dreigende situaties wordt de deeltjesversneller van de ADSR uitgezet en neemt het aantal neutronen, en dus het potentiële gevaar, snel af. In de reactor van Ceballos wordt voor het afvoeren van hitte bovendien een vloeibaar mengsel van lood en bismut gebruikt, dat door natuurlijke circulatie, dus zonder pompen, de warmte veilig afvoert. Bovendien is dit mengsel van metalen heel ongevoelig voor zuurstof of water.

De promovendus simuleerde de processen in de reactor op de computer. 'De subkritische reactor bleek in mijn onderzoek, zelfs bij incidenten, een veilig concept', is de conclusie van Ceballos.

Uit het onderzoek werd verder duidelijk dat de betrouwbaarheid van de gebruikte versneller, nodig om de ontbrekende neutronen aan te vullen, van zeer groot belang is. De huidige generatie versnellers, vertoont veel storingen, zo veel dat belangrijke onderdelen van zo'n reactor er door beschadigd kunnen worden.

Naast deze technische problemen zijn er ook nog grote economische obstakels te overwinnen voordat de ADSR werkelijkheid kan worden en kan bijdragen aan het verminderen van de tijd dat kernafval gevaarlijk blijft. Het betreft een dure technologie. 'De reactor komt er alleen als regeringen over de hele wereld ingrijpen', zei Ceballos hierover eerder in het Delftse universiteitsblad Delta.