MOXbrandstof

MOX-brandstof is een type kernbrandstof waarin oxide van plutonium en uranium gemengd is. Meestal bevat het plutoniumoxide (PuO2) en uraniumoxide (UO2) als draagstof. Het PuO2 is afkomstig uit gerecyclede splijtstoffen van eerdere brandstofcycli. MOX-brandstof wordt geperst tot pellets en in brandstofstaven geplaatst, vergelijkbaar met conventionele UO2-brandstof, maar met een hoger plutoniumgehalte.

Productie en samenstelling: Het plutonium wordt verkregen door herverwerking van gebruikte brandstof via processen zoals PUREX. Dit plutonium wordt gezuiverd en gemengd met UO2 tot een gewenste Pu-inhoud, waarna pellets worden vervaardigd en in brandstofstaven worden geplaatst. De exacte samenstelling varieert per reactorontwerp en doelstelling; MOX-brandstof wordt meestal toegepast in lichte-waterreactoren (LWR's).

Toepassing en werking: MOX kan worden ingezet als vervanging of aanvulling op UO2-brandstof in LWR's. Het bevat fissiele isotopen zoals Pu-239; de neutronische eigenschappen en verbrandingskinetiek verschillen van die van U-235-brandstof. MOX-brandstof vereist aangepaste fabricage- en veiligheidsmaatregelen en kent andere kriticiteits- en reactorbedieningsparameters, maar kan in veel bestaande reactorconfiguraties functioneren zonder fundamenteel andere kernprincipes.

Voordelen en uitdagingen: Voordelen zijn onder meer recycling van plutonium en vermindering van blootliggende plutoniumvoorraden, wat kan bijdragen aan een integralere brandstofcyclus. Uitdagingen omvatten de complexere fabricage, hogere stralingsbelasting tijdens productie, strengere veiligheid- en keuringsvereisten en proliferatiezorgen vanwege het weapon-grade karakter van plutoniumrecyclage. Naleving van internationale regels en toezichthouders is essentieel.

Geschiedenis en status: MOX-brandstof werd in verschillende landen ontwikkeld en getest, met significante inzet in Frankrijk en Japan. In meerdere Europese landen en elders bestaan pilots en commerciële programma’s, afhankelijk van herverwerkingscapaciteit, regelgeving en energievraag. MOX blijft een optioneel onderdeel van de bredere kernbrandstofcyclus.