Kernreactoren

Een kernreactor is een apparaat waarin kernsplijting gecontroleerd warmte genereert. Die warmte wordt meestal gebruikt voor elektriciteitsopwekking, maar ook voor onderzoek of warmtenetten. De reactor bevat brandstofstaven met splijtbaar materiaal (meestal verrijkt uranium), een moderator die neutronen afremt en een koelmiddel dat de warmte wegvoert. Veiligheidssystemen, zoals regelstaven en een containment, houden de kettingreactie onder controle en voorkomen vrijgave van radioactieve stoffen bij incidenten.

In commerciële kerncentrales komen meestal twee ontwerpen voor: de drukwaterreactor (PWR) en de kokendwaterreactor (BWR). Bij een PWR blijft het koelmiddel onder hoge druk vloeibaar en dient ook als moderator; bij een BWR kookt het koelmiddel in de reactor en wordt direct stoom naar de turbine geleid. Er bestaan ook andere typen, zoals zware-waterreactoren en snelle kernreactoren, die neutronen en brandstof anders behandelen.

Kernreactoren zijn ontworpen met meerdere verdedigingslagen, redundante koelsystemen en strikte regelgeving. Bij calamiteiten kunnen automatische remming en containment voorkomen dat radioactieve stoffen vrijkomen. Incidenten leiden tot inspectie, hervatting of ontmanteling volgens procedures.

Tijdens werking ontstaat radioactief afval met lange halveringstijden. Spoelbare brandstof wordt tijdelijk opgeslagen en later geconditioneerd of naar diepe opslag gebracht. Decommissioning is langdurig en kapitaalsintensief.

De eerste commerciële centrales verschenen in de jaren vijftig en zestig. Wereldwijd blijft kernenergie in sommige landen een belangrijke elektriciteitsbron, terwijl andere landen afbouwen. Ontwikkelingen richten zich op Gen III/III+ met verbeterde veiligheid en efficiëntie, Gen IV-onderzoek en kleine modulaire reactoren (SMR).

Kernenergie levert weinig directe CO2-uitstoot in bedrijf, maar brengt zorgen mee over radioactief afval, lange termijn opslag en kans op ongevallen. Politieke keuzes wegen af tegen klimaatdoelstellingen, economie en maatschappelijke acceptatie.