De toekomst van de kernenergie
NOG niet zo lang geleden heerste er een opgewekt en bijna ongebreideld optimisme ten aanzien van de kernenergie. Het atoom werd gezien als een bron van onbeperkte hoeveelheden goedkope energie. Het optimisme is echter wat afgekoeld. Zoals een spreker op de in september 1971 gehouden vierde internationale „atoms for peace”-conferentie opmerkte, vertoont het gebruik van kernenergie „onvoorziene en onprettige neveneffecten”.
Om het Amerikaanse publiek tegen schadelijke „neveneffecten” te beschermen werd op 1 januari 1970 in de Verenigde Staten de Wet op het nationale milieubeleid ondertekend. In deze wet wordt vereist dat een regeringsdaad bij ieder nieuw project dat wordt ondernomen een rapport opstelt waarin wordt aangegeven welke schadelijke effecten dit project op het milieu zou kunnen hebben. De Amerikaanse Commissie voor Atoomenergie (A.E.C.) werd er echter van beschuldigd niet de vereiste veiligheidsvoorschriften in acht te hebben genomen bij de projecten die onder haar toezicht staan, en zodoende van de Wet op het nationale milieubeleid een „lachertje” te hebben gemaakt.
Een mijlpaal in de rechterlijke geschiedenis werd bereikt toen op 23 juli 1971 een federaal gerechtshof deze beschuldiging officieel bevestigde. Daarop was de A.E.C. verplicht tientallen reeds verleende vergunningen voor in aanbouw zijnde, of soms zelfs al werkende centrales opnieuw aan een onderzoek te onderwerpen. In december 1971 merkte een lid van de Commissie voor Atoomenergie, A. E. Johnson, op dat het wel een jaar zou kosten om reeds hangende vergunningen opnieuw te beschouwen.
Vertragingen en gevolgen
Dit heeft in Amerika geleid tot aanzienlijke vertragingen in de elektriciteitsvoorziening door kerncentrales. Vanaf april 1971 heeft het een vol jaar geduurd eer de A.E.C. weer een volledige vergunning tot inbedrijfstelling van een kerncentrale in de Verenigde Staten uitschreef! De bouw van bepaalde kerncentrales werd zelfs gedeeltelijk gestaakt om een volledig onderzoek mogelijk te maken. Deze vertragingen hebben de energiecrisis in de Verenigde Staten toegespitst, want nieuwe centrales zijn hard nodig.
Op 16 maart 1972 trachtte de voorzitter van de A.E.C. het Congres ertoe te bewegen de wetten tijdelijk wat te verlichten, zodat onproduktief staande kerncentrales in bedrijf zouden kunnen worden genomen. Betekent dit dat de openbare gezondheid en veiligheid kunnen worden opgeofferd aan het verlangen om aan de vraag naar energie te blijven voldoen? Kunnen burgers er zeker van zijn dat onveilige kernreactors niet „noodgedwongen” in bedrijf gesteld zullen worden? Velen in Amerika zijn hier bang voor. Toch is er nog iets anders van veel ernstiger belang.
Sommigen vragen zich af: Wat zal er gebeuren als er binnen een paar jaar na nu inderdaad wordt ontdekt dat de door kerncentrales afgegeven straling schadelijk is voor de mens, zoals nu reeds door vele vooraanstaande geleerden wordt gezegd? Wellicht wordt tegen die tijd een groot deel van de elektriciteit met behulp van kernsplijting opgewekt. Wat zou men dan gaan doen? De nucleaire installaties sluiten en de moderne levenswijze, die bijna geheel gebaseerd is op elektriciteit, stopzetten? Of zou de mens de door straling veroorzaakte kankerplaag accepteren als de prijs die hij moet betalen voor zijn elektriciteit? Het is werkelijk geen prettig vooruitzicht dat een schrijver in de New York Times van januari 1972 voor ons schetste:
„De Verenigde Staten, Europa, de Sovjet-Unie en Japan hebben een gewoonte. Ze zijn verslaafd aan massaal energieverbruik, aan grote plassen en stromen fossiele brandstof. Naarmate de fossiele brandstofreserves minder worden, zullen ze, om niet van hun gewoonte te hoeven afwijken, een gevaarlijk (kernenergetisch) gokspel gaan spelen, met de toekomstige gezondheid van de biosfeer als inzet.”
Er hangt echter nog een geheel andere donkere wolk boven de toekomst van de kernenergie.
Brandstof raakt op
De huidige kernreactor maakt een zeer inefficiënt gebruik van zijn uranium. Ongeveer 1 percent van de in uranium beschikbare energie komt ten nutte van de elektriciteitsopwekking. Als gevolg hiervan slinkt de op aarde beschikbare voorraad U-235, het uraniumisotoop dat in de kernbrandstof wordt gebruikt, snel. Het tijdschrift Science Digest merkte in zijn februari-uitgave van vorig jaar op: „De gewone kerninstallaties consumeren de beschikbare uranium zo vlug dat we tegen 1980 waarschijnlijk reeds de bodem kunnen zien.”
R. Nininger van de Amerikaanse Commissie voor Atoomenergie liet onlangs het volgende sombere geluid horen: „Mogelijk komt alles langzaam knarsend tot stilstand, tenzij we uranium van overzee zouden kunnen betrekken. Volgens de berekeningen kunnen we het tot ongeveer 1982 uithouden.” Volgens andere schattingen zal het nog wat langer duren eer de reserves uitgeput zijn.
Wat betekent dit? Het is natuurlijk niet zo dat men kerninstallaties ontwerpt en bouwt, met in het achterhoofd de wetenschap dat het gehele systeem van elektriciteitsopwekking door middel van kernsplijting spoedig op zijn eind zal lopen. Hoe denkt men dit probleem op te lossen? Zullen de mogelijke gevaren voor de mens er minder of groter door worden?
Een ander soort van reactor
De snelle kweekreactor wordt gezien als dé oplossing voor het uraniumtekort. P. Mummery, hoofd van een reactor-ontwikkelingscentrum in Noord-Schotland, merkte over de kweekreactor op: „We stoppen er al ons geld in.” De Verenigde Staten doen hetzelfde. En ook in Europa is men bezig met de ontwikkeling van dit reactortype.
In zijn energieboodschap van 4 juni 1971 aan het Congres verzekerde president Nixon: „Wij hebben in verband met het voldoen aan de toenemende vraag van ons land naar schone energie, onze voornaamste hoop gesteld op de snelle kweekreactor.” De president vroeg het congres in de loop van de volgende tien jaar $2.000.000.000 beschikbaar te stellen ten behoeve van het federale fonds voor de ontwikkeling van een commercieel bruikbare kweekreactor. Hoe wil men echter met de kweekreactor het brandstofprobleem gaan oplossen?
Wel, een kweekreactor heeft de eigenschap meer brandstof te produceren dan te verbruiken, vandaar zijn naam kweekreactor. Dit lijkt zo op het eerste gezicht onmogelijk, maar het wordt begrijpelijk wanneer men beseft dat er gedurende het splijtingsproces nieuwe elementen worden gevormd.
In de conventionele reactors worden U-235 atomen gespleten, die dan uiteenvallen in kleinere radioactieve elementen en bovendien neutronen vrijlaten. U-238 atomen daarentegen splijten niet, maar vangen een neutron in en veranderen daarna in splijtbaar plutonium, een element dat in de vrije natuur niet voorkomt. In een conventionele reactor is het aantal U-238 atomen dat neutronen invangt, betrekkelijk klein, zodat er ook maar weinig plutonium wordt geproduceerd. Maar in de kweekreactor wordt meer U-238 tot splijtbaar plutonium omgevormd dan er splijtbare brandstof wordt opgebruikt. Hoe is dit mogelijk?
Dit is te danken aan de snelheid die de neutronen hebben. In de kweekreactor bevindt zich geen materiaal om de neutronen af te remmen; men laat ze hun snelheid behouden. (Daarom wordt deze reactor ook snel genoemd.) Wanneer de snelle neutronen een plutonium- of U-235-atoom treffen en tot splijting brengen, maken ze uit deze splijtbare atomen meer neutronen vrij dan de „langzame” neutronen in een conventionele reactor. Hierdoor komen er meer neutronen beschikbaar om te worden ingevangen door het in overvloedige mate aanwezige U-238, en op deze wijze ontstaat er een netto-toename in de hoeveelheid plutonium, de in kweekreactors gebruikte brandstof.
Met het oog op deze manier van brandstof kweken, kon de voorzitter van de A.E.C., J. R. Schlesinger, zeggen: „De kweekreactor zal ons tienduizenden jaren van elektrische energie kunnen voorzien.” Er is echter al de vraag opgeworpen: Zal het mogelijk zijn commercieel bruikbare kweekreactors te ontwikkelen voordat het einde van de uraniumvoorraden in zicht is?
Mogelijk produktietijd-schema
Er zijn in Amerika reeds een aantal proefmodellen van deze reactor gebouwd. Ook de Sovjet-Unie en Engeland hebben belangrijke vorderingen gemaakt in verband met de bouw van kweekreactoren op bruikbare grootte. Pas in januari 1972 hebben de Verenigde Staten echter plannen aangekondigd voor de bouw van hun eerste snelle kweekreactor. Men hoopt dit jaar, 1973, te beginnen met de bouw, en volgens de vice-president van de General Electric Company, A. E. Schubert, kan men de voltooiing ervan „omstreeks 1980” verwachten. Vandaar dat hij opmerkte:
„Openbare nutsbedrijven zullen natuurlijk niet tot de aankoop van deze nieuwe centrales overgaan voordat de bruikbaarheid ervan is bewezen; het zal dus waarschijnlijk wel 1982 zijn voordat er grote orders zullen gaan binnenkomen, en bijgevolg pas 1990 voordat er door kweekreactors elektriciteit zal worden geleverd.”
Velen zijn van mening dat het een „nek-aan-nek-race” zal worden met de tijd om de kweekreactor in bedrijf gesteld te krijgen voordat de uraniumreserves uitgeput beginnen te raken. Tenzij er tegen het eind van de jaren tachtig kweekreactoren gebouwd kunnen worden, zal, zo merkte één schrijver op, mogelijk de eerste generatie kernenergiecentrales ook de laatste zijn. Er is dus haast bij het „kweek”-programma. Er zijn echter felle tegenstanders. Waarom?
Vraagtekens rond de gezondheid en veiligheid
Men is ongerust wegens de mogelijke gevaren die vastzitten aan de kweekreactor. De critici zeggen dat er geen garantie kan worden gegeven betreffende de veilige werking. Zo levert bijvoorbeeld het koelmiddel gevaren op. Wegens de hogere temperaturen waarbij de kweekreactor werkt, wordt er vloeibaar natrium in plaats van water gebruikt om de reactor te koelen en de warmte af te staan voor de stoomproduktie ter opwekking van elektriciteit. Aangezien vloeibaar natrium echter een sterk corroderende werking heeft en in contact met water of lucht explodeert, is het begrijpelijk dat men zich zorgen maakt.
Het veilig „hanteren” van reusachtige hoeveelheden rondstromend natrium is echter slechts een van de technologische problemen. Enkele jaren terug ontdekte men dat metaal uitzet als het bij voortduring bloot staat aan zware neutronenbombardementen. En daar de kern van een reactor als een precisie-uurwerk gebouwd moet zijn, vormt dit een formidabel probleem.
Een beschouwing van de brandstof die wordt gebruikt, maakt het nog duidelijker welke ernstige gevolgen een technische storing kan hebben — de plutoniumbrandstof is een van de gevaarlijkste substanties die er bestaat. En dan te bedenken dat iedere reactor er vele honderden kilo’s van zal bevatten! Dr. E. Teller merkte in Nuclear News van 21 augustus 1967 op:
„Wil men met een voldoend grote elektriciteitscentrale economisch werken, dan zal er waarschijnlijk heel wat meer dan een ton plutonium nodig zijn. Ik houd niet van de risico’s die dit met zich brengt. Ik wees erop dat kernreactors een zegen zijn, omdat ze schoon zijn. En ze zijn schoon, zolang ze functioneren zoals gepland maar als ze dat in ernstige mate niet meer doen, wat in beginsel kan gebeuren, kunnen er voldoende hoeveelheden splijtingsprodukten vrijkomen om een ontzaglijk aantal mensen te doden.”
In overeenstemming met de eisen van de huidige Amerikaanse wetgeving, is er een verklaring betreffende de mogelijke gevaren die de bouw van kweekreactors met zich zou brengen, verspreid. Vooraanstaande geleerden hebben evenwel leemten in de verklaring aangetroffen. De New York Times van 26 april 1972 berichtte onder de kop „Geleerden tegen kweekreactor”:
„Eenendertig geleerden en academici hebben er vandaag bij het Congres op aangedrongen het verzoek af te wijzen van de regering-Nixon om gelden ter beschikking te stellen voor de bouw van een $500 miljoen kostend demonstratiemodel van een nucleaire kweekreactor voor de opwekking van elektriciteit.
’Een dergelijk project is met te veel grote vraagtekens in verband met de veiligheid en de invloed op het milieu omgeven om zich op dit punt te binden aan de commerciële ontwikkeling van deze technologie’, aldus deze geleerden in een verklaring.”
De gebondenheid aan kernenergie is evenwel zo groot dat de kans op een politieke koersverandering heel klein wordt geacht. Toegegeven wordt dat kernreactors gevaren opleveren — buitengewone zelfs, zoals sommige goed geïnformeerde mensen geloven. Regeringsleiders en industriëlen zijn echter bereid deze gevaren op de koop toe te nemen.
Welke toekomst wacht de kernenergie? Ze is verre van helder en opwekkend.