Hoeveel energie zit er nog in verbruikte kernbrandstof?
Oude uraniumstaven van kerncentrales worden radioactief afval genoemd, dus moet er nog energie in zitten. Om hoeveel gaat het, en kan die energie benut worden?
Kerncentrales kunnen niet alle energie in kernbrandstof benutten. De brandstof is pas bruikbaar als er een verval wordt uitgelokt: een kernreactie van bijvoorbeeld radioactieve uraniumisotopen.
Dit verval treedt op als radioactieve atoomkernen geraakt worden door neutronen van ander verval. Hiervoor is een bepaald gehalte van de radioactieve isotoop nodig: de kritische massa. Voor een bol van uranium-235 is de kritische massa circa 52 kilo. Is er minder massa, dan stopt de kernreactie.
De hoeveelheid ongebruikte brandstof is 10-30 procent van de oorspronkelijke inhoud. Slechts 90 procent van het uranium in een splijtstofstaaf wordt dus maar gebruikt.
Naast ongebruikt uranium bevat kernafval ook andere radioactieve elementen, zoals plutonium, cesium en krypton, die ontstaan bij de kernreacties. Deze stoffen maken het afval zo radioactief dat je – als je er zonder bescherming vlak bij staat – binnen enkele seconden een dodelijke stralingsdosis kunt krijgen.
Opwerking wint energie terug
Gelukkig kunnen sommige zware radioactieve isotopen uit het afval worden gerecycled via een proces dat opwerking heet. Zo kunnen plutonium en uranium worden gecombineerd tot het gemengde oxide MOX.
Volgens het Franse energiebedrijf Areva kunnen 12 opgewerkte brandstofstaven anderhalve MOX-brandstofstaaf en één nieuwe brandstofstaaf met verrijkt uranium opleveren. Zo’n opwerking vervangt de winning van 12 ton uranium uit een mijn.
10-30 procent van het uranium in een brandstofstaaf kan niet door een kerncentrale worden benut.