Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-06-2020

kernenergie

betekenis & definitie

v., energie aanwezig in de kern van een atoom, m.n. de benutting daarvan.

(e) De deeltjes waaruit een atoomkern bestaat, protonen en neutronen (ook wel nucleonen genoemd), oefenen op zeer kleine afstanden aantrekkende krachten op elkaar uit, waardoor zij zich tot een stabiele kern kunnen verenigen. Om een kern weer in zijn nucleonen te splitsen moet een zekere arbeid worden verricht, die men de →bindingsenergie van de kern noemt. Bij vorming van de kern uit zijn nucleonen komt deze bindingsenergie vrij. De bindingsenergie is voor verschillende atoomkernen verschillend en het blijkt dat de bindingsenergie per nucleon voor de middelzware atoomkernen groter is dan voor de lichte en voor de zware atoomkernen zoals uranium (→bindingsenergie, afb.). Als nu een →kernreactie plaatsvindt waarbij de bindingsenergie per deeltje na de reactie groter is dan ervoor, dan komt er bij zo’n reactie energie vrij (→massatekort). Bij →kernsplijting wordt de vrijgekomen energie voornamelijk teruggevonden in de vorm van kinetische energie van de splijtingsfragmenten.

Deze energie is miljoenen malen groter dan die, welke vrijkomt, wanneer er aan de elektronenschillen van het atoom iets verandert, zoals bij scheikundige reacties. Splijting van 1 g uraan levert evenveel energie als verbranding van 3000 kg steenkool of 2000 1 aardolie. In een →kernreactor kan deze vrijgekomen hoeveelheid energie benut worden. Naast kernsplijting kan ook kernenergie vrijgemaakt worden door twee lichte kernen tot een zwaardere samen te smelten. Ook bij dit proces, →kernfusie genoemd, neemt de bindingsenergie per nucleon eveneens toe en wordt het massatekort omgezet in energie. Dit proces levert o.a. de energie van de zon en de sterren (→koolstofkringloop, NATUURKUNDE).

Technische realisatie van kernfusie hoopt men nog in de 20e eeuw te bereiken. MILIEU. De steeds toenemende vraag naar energie heeft het proces van het opwekken daarvan versneld. De energie wordt in toenemende mate via kernreactors opgewekt. De invloed daarvan op het milieu is al gebleken. Kerncentrales hebben nl. veel koelwater nodig om hun condensors te koelen.

Zij hebben een grotere koelwaterbehoefte dan conventionele centrales. De lozing van dit water betekent een hoge organische belasting voor het oppervlaktewater. Reeds een geringe stijging in temperatuur kan grote veranderingen ten aanzien van het oplossend vermogen van zuurstof veroorzaken. Dit is van invloed op het klimaat, de ijsbedekking en de hoogte van de zeespiegel. Daarnaast kan een verschuiving in het natuurlijk evenwicht voorkomen, waarbij bepaalde levensgemeenschappen verloren gaan. Men heeft al tropische vissen (o.a. guppy’s) in het verwarmde water waargenomen. Hieruit blijkt dat de verhoogde temperatuur van het oppervlaktewater gevolgen heeft voor de levensvoorwaarden van de in het water levende en ervan afhankelijke organismen.

Het afvalprobleem. Kerncentrales produceren tevens radioactieve stoffen die, b.v. als gevolg van onzorgvuldigheid via lucht, voedsel en verwondingen het menselijk lichaam kunnen binnendringen. Reeds een kleine stralingsdosis kan erfelijke veranderingen (mutaties) veroorzaken die pas decennia later kunnen worden vastgesteld. De radioactiviteit van stoffen die snel uiteenvallen kan minder ingrijpende veranderingen teweegbrengen dan die van stoffen die langzaam uiteenvallen. Aangezien in een voedselketen elke voorafgaande planteof diersoort door een volgende wordt geconsumeerd, ontstaat een biologische accumulatie van radioactieve stoffen; deze is o.a. waargenomen bij plankton in zee. Normen voor een maximaal toelaatbare dosis straling zijn moeilijk vast te stellen, aangezien de kennis omtrent het effect van een bepaalde hoeveelheid straling op een weefsel klein is. Metingen op het gebied van de radioactiviteit, afkomstig van kerncentrales, worden verricht in een gebied met een straal van 30 km rond de centrale en op de ventilatieschacht.

Radioactief afval ontstaat op een aantal punten van de splijtstof kringloop:

1. Het verwerkte gesteente. Dit meestal poedervormig materiaal bevat de niet uit het gesteente verwijderde afbraakprodukten van het uraan of thorium, waaronder gasvormige radioactieve stoffen die uit de massa ontwijken. Het verwerkte gesteente wordt op of nabij de winplaats gestort, bedekt met aarde en teneinde windcorrosie te voorkomen, beplant. De concentratie van radioactieve gassen is er iets hoger dan normaal.
2. De afval van de zuivering en omzetting van het uraanerts in UF6, die te veel radioactieve resten bevat om weg te gooien en te weinig om deze terug te winnen.
3. Splijtingsprodukten die ontstaan in de reactor en met de elementen afgevoerd worden naar de fabrieken waar het ongebruikte uraan en het ontstane plutonium teruggewonnen worden. Dit zgn. kernsplijtingsafval moet met het oog op zijn grote halveringstijd zodanig opgeslagen worden, dat het gevaar van verspreiding minimaal is. De sterk radioactieve stoffen worden als oplossing in gekoelde tanks bewaard. Opslag in kunstmatige holten en verlaten zoutmijnen, diepe steenzoutlagen, gesteenten wordt toegepast en verder onderzocht. Opslag in poolijs is in studie. Radioactieve gassen, zoals tritium en krypton, moeten uit de afvalgassen van de diverse procédés worden verwijderd.

Politieke en economische aspecten. Tot voor kort heerste alom de opvatting dat gecontroleerde vrijmaking van nucleaire energie alleen maar voordelen bood en de toekomstige energiebehoefte volledig zou kunnen dekken. De oliecrisis van 1973 benadrukte nog eens de grote afhankelijkheid van de rijke geïndustrialiseerde landen ten opzichte van de olieproducerende landen. Met de tot dan toe geldende prognoses over de te verwachten groei van de energievraag werd duidelijk dat de voorraden fossiele brandstoffen niet toereikend zijn. Het technologisch onderzoek vanaf de jaren vijftig maakte de opwekking van kernenergie zeer wel mogelijk. De voorspellingen waren dat kernenergie goedkoper zou zijn dan andersoortige energie.

Tegenover de pro-kernenergiewetenschappers, die de technologie op dit terrein op hoog niveau hadden gebracht, stelden zich actiegroepen te weer, die, ondanks de weinige informatie die aan de groep deskundigen onttrokken kon worden, met velerlei argumenten tegen kernenergie ageerden. Ook in Nederland ontstonden anti-kernenergiegroeperingen, mede naar aanleiding van het Kalkarproject (de bouw van een kweekreactor, vlak bij de Ned.Duitse grens). Sommigen stellen alleen de gevaren van kernenergie en kernenergiecentrales ter discussie, maar anderen geven het wereldenergiebeleid van de laatste tijd een plaats in de wereldeconomie en de wereldpolitiek, waarvan de milieuaspecten dan een onderdeel vormen. Laatstgenoemden leggen een verband tussen kernenergie en kernwapens. Met tot bijna 100 % verrijkt uraan-235 kunnen technologisch hoogontwikkelde landen atoombommen fabriceren. Om deze reden was het verzet tegen een eventueel door Nederland in Zuid-Afrika te bouwen kerncentrale groot (okt. 1975 in de Tweede Kamer ter discussie gesteld).

Tegen Zuid-Afrika is volgens een VN-resolutie een wapenembargo afgekondigd. Volgens bepaalde tegenstanders wordt het kernenergiebeleid bepaald door de industriële machthebbers. Zeker in economisch moeilijke tijden kan het argument van voldoende en goedkope energie benut worden voor de vestiging van nieuwe industrieën. Bepaalde bedrijven varen bijzonder wel bij de bouw van centrales, waardoor hier het argument van de werkgelegenheid een geheel eigen leven is gaan leiden. Ook achter de prognoses van de energiebehoefte zet men grote vraagtekens. Er wordt onderscheid gemaakt tussen energiebehoefte en energievraag.

Door luxeartikelen als auto’s, elektrische huishoudelijke apparaten e.d. wordt de vraag opgevoerd, terwijl de werkelijke behoefte allang is bevredigd. Vele ‘alternatieve’ werkgroepen pleiten dan ook voor energiebeperking, dit mede in verband met de reeds bestaande kloof tussen arm en rijk. Bij een vrij geringe bezuiniging op grote schaal zou kernenergie overbodig worden. Een reden voor elk ontwikkeld land om mee te gaan in de kernenergiehausse zou de technologische achterstand zijn die het anders oploopt. Als andere reden wordt van voorstanderszijde genoemd: de afhankelijkheid van aardolie kan via nucleaire energie verkleind worden. Hiertegen wordt ingebracht dat ook ten opzichte van uraanproducerende landen afhankelijkheid kan ontstaan en dat door de internationale samenwerking op nucleair gebied eveneens afhankelijkheid bestaat.

In het algemeen stellen alle tegenstanders dat te veel zaken onopgelost of totaal niet onderzocht zijn. Zolang er zoveel twijfels zijn, vindt men het niet verantwoord om met het kernenergieprogramma door te gaan. KERNENERGIEBELEID. Internationaal. Voor de ontwikkeling van kernenergie voor vreedzame doeleinden is internationale samenwerking vereist. Zo heeft Nederland met het oog op de ontwikkeling van kernenergie verdragen tot samenwerking gesloten met Noorwegen (1951), de VS (1955 en 1956), Groot-Brittannië (1956), en met de BRD en GrootBrittannië inzake ontwikkeling en exploitatie van het gas-ultracentrifuge-procédé (Almelo, 1970). Op 25.3.1957 werd te Rome door Frankrijk, de BRD, Italië, België, Nederland en Luxemburg het verdrag inzake de →Europese Gemeenschap voor Atoomenergie (Euratom) gesloten. Voorts werden door de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling op 20.12.1957 het Europese Agentschap voor Kernenergie alsmede de Europese Maatschappij voor de chemische bewerking van Bestraalde Reactorstof (Eurochemie) opgericht.

Te Mol (België) zijn de laboratoria hiervoor gevestigd. Op wereldomvattende basis kwam op initiatief van de VS op 1.7.1953 onder auspiciën van de VN de International Atomic Energy Agency tot stand, opgericht door 82 staten, met hoofdkwartier in Wenen. Met betrekking tot de aansprakelijkheid op het gebied van kernenergie kwam op 29.7.1960 te Parijs een Europees verdrag tot stand (met aanvullend verdrag van 31.1.1963 en aanvullend protocol van 28.1.1964), terwijl op 25.5.1962 te Brussel een speciale conventie werd gesloten inzake de aansprakelijkheid voor schepen die met kernenergie worden voortbewogen. Op 21.5.1963 is te Wenen een mondiaal verdrag inzake wettelijke aansprakelijkheid voor kernschade gesloten, en op 17.12.1971 te Brussel een overeenkomst inzake de wettelijke aansprakelijkheid bij zeevervoer van nucleaire stoffen.

Nederland. In de jaren zestig zag de energietoekomst er rooskleurig uit. Het Ned. energiebeleid richtte zich volledig op de vreedzame exploitatie van kernenergie. Zo werd besloten het in grote hoeveelheden aangetroffen aardgas op korte termijn te exporteren. In 1968 werd begonnen met de eerste Ned. kerncentrale te Dodewaard. De regering stimuleerde het wetenschappelijk onderzoek.

In West-Europa ging Nederland samenwerkingsverbanden aan. In de loop der jaren evolueerde het onderzoek naar onderzoek voor industrieel gebruik van nucleaire energie. Veel aandacht werd geschonken aan de snelle-kweekreactor en aan de ultracentrifuge.

Het bleek dat relatief kleine centrales economisch weinig rendement opleverden. Het Kalkarproject, waarin Nederland voor 15 % deelnam, ging veel meer kosten dan was geraamd. De energiecrisis bracht Nederland ertoe het nucleair programma versneld door te voeren. Het ministerie van Economische Zaken bood in 1972 een beleidsnota aan de Kamer aan, toen al meer dan f 1 mln. in de ontwikkeling van de kernenergie was geïnvesteerd. De overheid stelde zich blijkens de nota tot taak de kernenergie te stimuleren en tevens te zorgen voor bescherming van de burger tegen de eventuele nadelige gevolgen van het gebruik van diezelfde kernenergie. Eveneens in 1972 gaf de Vereniging voor Milieudefensie een alternatieve energienota uit, waarin werd gepleit voor het terugdringen van het energieverbruik en voor het benutten van alternatieve energiebronnen.

De ministersnota die volgde, stelde vooral de progressieven teleur. Zij meenden dat de regering zich te afhankelijk opstelde van het bedrijfsleven van de Samenwerkende Elektriciteitsproduktiebedrijven (SEP), die op meer nucleaire activiteit aandrongen. In 1975 maakte het ministerie van Economische Zaken bekend dat Nederland zou afzien van verdere deelname aan het Kalkarproject en dat het kernenergiebeleid, m.n. door de te hoge kosten, herzien zou moeten worden. Tot teleurstelling van velen werd echter toestemming verleend voor de bouw van drie nieuwe reactors. In de bepleite vijf jaren uitstel van het kernenergieprogramma werd niet toegestemd. Wel besloot het ministerie van Economische Zaken in jan. 1976 de bouw van genoemde kernreactors voor enige tijd uit te stellen.

België. Hoewel de modelcentrale BR3 te Mol, de eerste drukwatercentrale in Europa, reeds in 1962 in bedrijf werd genomen, is van een eigenlijk kernenergiebeleid in België pas sprake sinds 1968. In dat jaar keurde het ministercomité voor het wetenschapsbeleid een eerste vijfjarenplan (1968-73) goed, dat tot doel had België door de bouw van kerncentrales op het vlak van de energievoorziening onafhankelijk te maken van het buitenland. Omdat dit eerste programma geen volledige oplossing biedt, wordt een tweede plan in het vooruitzicht gesteld. Van 1965-74 heeft het Rijk in totaal BF19 mrd. uitgegeven voor kernonderzoek. De helft daarvan ging naar het Studiecentrum voor Kernonderzoek te Mol, dat ook werd ingeschakeld bij het Kalkarproject.

Op de begrotingen van 1975 en 1976 werden resp. BF3,7 en 4,5 mrd. uitgetrokken voor nucleair onderzoek.

Op het regeringsbeleid is fundamentele kritiek gekomen vanwege de Bond Beter Leefmilieu, de Verenigde Actiegroepen voor Kernstop en de Werkgroep REM-U. 235. Begin 1976 werd die kritiek geconcentreerd op het plan om een kerncentrale te bouwen op een kunstmatig eiland voor de Belg. kust (project Noordzeepoort). In de discussies over dit kerneiland kwamen vooral de gevaren voor het mariene-biologisch milieu en voor het toerisme ter sprake, maar ook kwamen meer algemene twijfels naar voren, zoals de actiegroepen die formuleren (zie politieke en economische aspecten). Volgens de tegenstanders van de regeringsplannen moet er meer onderzoek gebeuren naar de mogelijkheid om andere, milieuvriendelijke alternatieven te ontwikkelen ter vervanging van de traditionele energiebronnen. Op initiatief van het Ministerie van Economische Zaken werd in 1975 een commissie opgericht die in 1976 rapport uitbracht. Op de publikatie van een Dossier Kernenergie: balans van een kollektief zelfmoordprogramma reageerde het Ministerie van Economische Zaken met een werkdocument dat bestemd is als basis voor nader overleg over het in de periode 1977—87 te voeren energiebeleid.

LITT: H.Kruse, Legal aspects of the peaceful utilization of atomic energy (1962); G.Erler, Die Rechtsentwicklung der internat. Zusammenarbeit im Atombereich (1963); F.Seyersted, Die internat. Atomenergie-Organisation (1966); C.F.von Weizsacker, Die Verantwortung der Wissenschaft im Atomzeitalter (52e dr. 1969); Nuclear law for a developing world, uitg. van het Intern. Atomic Energy Agency (1969); J.A.Goedkoop, Kernenergie in de Lage Landen (1975).