Jaaroverzicht Nucleair Onderzoek 2022

  • Kennis is de onmisbare basis voor besluitvorming kernenergie
  • Klimaatneutrale kernenergie
  • Levert waardevolle bijdrage aan de CO2-vrije energiemix van morgen

Jaaroverzicht Nucleair onderzoek 2022

Momenteel gaat er bijna geen dag voorbij zonder aandacht voor kernenergie. En niet zonder reden: we moeten alle opties beschouwen om ervoor te zorgen dat we in 2050 de klimaatdoelen van Parijs gehaald hebben. De hernieuwde interesse in kernenergie doet daarmee een beroep op de kennisdragers in de samenleving. De plannen van de overheid voor de bouw van nieuwe kerncentrales vragen om de ontwikkeling van nieuwe kennis om de plannen te kunnen realiseren. Het NRG|PALLAS onderzoeksprogramma, dat gesubsidieerd wordt door het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, vormt een belangrijk onderdeel in het kennislandschap van Nederland.

Al sinds de jaren ’60 van de vorige eeuw ontwikkelt NRG nucleaire kennis voor de overheid en de nucleaire sector. Kennis die nodig is voor een veilige toepassing van nucleaire technologie. Kennis en expertise zijn ook nodig om te kunnen werken aan nieuwe toepassingen van kernenergie. Een goed voorbeeld is de ontwikkeling van Small Modular Reactors (SMR’s), relatief kleine kernreactoren die in de toekomst mogelijk een bijdrage gaan leveren aan het klimaat-neutraal maken van niet alleen de elektriciteitsproductie maar ook bijvoorbeeld energie-intensieve industrieën. En wat zijn de mogelijkheden voor de productie van waterstof met gebruikmaking van kernenergie?

In dit jaarverslag vertellen onze onderzoekers over hun bijdrage aan de ontwikkeling van nucleaire kennis en expertise. Het verslag laat zien hoe breed en gevarieerd het nucleaire onderzoek is waarin, net als in andere sectoren, onderwerpen als kunstmatige intelligentie, machine learning en 3D printing steeds belangrijker worden.

Onze professionals zelf aan het woord

Hieronder onze onderzoekers, oud én jong, zelf aan het woord. Zij vertellen over hun onderzoek, waarom zij het belangrijk vinden en hoe zij door hun werk bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe kennis voor de
samenleving op het gebied van veilige toepassing van nucleaire technologie voor energie en gezondheid.

Daniele Dovizio (1)

Blijft bij een kernongeluk de gesmolten kern in het reactorvat?

Daniele Dovizio is specialist stromingsleer. Hij simuleerde bij NRG op hoge resolutie een kernsmeltongeluk waarbij de inventaris op de bodem van een reactorvat terechtkomt. Met de data uit deze complexe simulatie kan vervolgens het minder complexe ‘handgereedschap’ van de ontwerper worden gevalideerd.

Lees meer hierover op pagina 6 en 7.

Voorspellen en voorkomen van vervuiling met natuurlijke radioactiviteit

Met aardwarmte kun je gebouwen en tuinbouwkassen duurzaam verwarmen. Daarom stimuleert het ministerie van EZK het gebruik van aardwarmte met subsidies. De verwachting is dat de toepassing daardoor sterk toeneemt. NRG ontwikkelde een rekenmodel dat voorspelt óf en hóeveel natuurlijke radioactiviteit uit de diepe aarde met de aardwarmte mee naar boven komt. Govert de With van NRG: “Ook hebben wij laten zien dat kunststofbuizen minder gevoelig zijn voor radioactieve vervuiling dan stalen pijpen.”

Lees meer hierover op pagina 8 en 9.

Govert En Stefan 1000X700 (1)
Kevin Zwijsen

NRG werkt aan een betere voorspelbaarheid van trillingen

De wisselwerking tussen (koel)vloeistof en reactorcomponenten is een bekend probleem in kerncentrales. Fluid-Structure Interaction (FSI) is wereldwijd één van de belangrijkste veroorzakers van schade in kerncentrales. “Als we trillingen goed kunnen voorspellen, kan ongeplande stilstand worden voorkomen." Kevin Zwijsen is FSI-specialist bij NRG en houdt zich bezig met de ontwikkeling van modellen die dit soort vibraties kunnen voorspellen.

Lees meer hierover op pagina 10 en 11

Hoe kan kernenergie bijdragen aan de energietransitie?

NRG en TNO onderzoeken samen de mogelijke scenario’s waarin kernenergie gaat helpen om het klimaatdoel in 2050 te halen: een volledig CO2-vrije energiehuishouding. Gilliam van Oudenaren en Jelle Oving zijn twee NRG-natuurkundigen (twintigers) die overtuigd zijn van de noodzaak om kernenergie te gaan inzetten. Van Oudenaren: “We hebben in Nederland niet de luxe om bepaalde technologieën uit te sluiten.” Oving: “Mijn inschatting is dat in het licht van de klimaatverandering de voordelen van kernenergie ruimschoots opwegen tegen de nadelen.” Waarop Van Oudenaren filosofisch toevoegt: “Het beste moment om een boom te planten is twintig jaar geleden. Het op één na beste moment is vandaag.”

Lees meer hierover op pagina 12 en 13.

Gilliam En Jelle
Paul Breijder

Grote belangstelling voor Small Modular Reactors

Begin 2023 publiceerde NRG haar White Paper over kleine modulaire kernreactoren. In het Engels: Small Modular Reactors, oftewel SMR’s. Ze zijn nog niet commercieel in gebruik, maar kunnen in de komende 10 jaar beschikbaar komen. NRG zette alle belangrijke aspecten en de huidige stand van de techniek op een rij. Paul Breijder studeerde Nuclear Energy Engineering in Stockholm en is nu SMR-specialist bij NRG. “De belangstelling is nieuw en toch beschrijven we hier ook reactorconcepten die we eigenlijk al decennialang kennen”.

Lees meer hierover op pagina 14 en 15.

Fire-PSA: verbetermogelijkheden brandpreventie inventariseren en waarderen

NRG heeft een goede naam voor het uitvoeren van probabilistische veiligheidsanalyses. Die worden gebruikt om te onderzoeken of een installatie met grote risico’s (zoals een kerncentrale) aan wet- en regelgeving voldoet. Tegenwoordig wordt de methode steeds meer gebruikt om ook tijdens de exploitatie te onderzoeken of een installatie nóg veiliger kan worden gemaakt. Jacoline Hanekom en Rolf Langius zijn risicoanalist bij NRG. “Een Probabilistic Safety Analysis (PSA) gebruik je om de waarschijnlijkheid te bepalen van het optreden van ongewenste gebeurtenissen,” legt Rolf Langius uit. 

Lees meer hierover op pagina 16 en 17.

Jacoline En Rolf
Sem Leftin

Proeven van nucleaire energie én nucleaire geneeskunde

Sem Leftin is nu process engineer bij de medische startup Fieldlab. Een baan die het resultaat is van zijn traineeship bij NRG. “Wat een ongelofelijke luxe was dat. Ik mocht gewoon tien banen uitproberen en er vervolgens eentje uitkiezen.” Sem studeerde scheikunde aan de VU en de UVA, maar had toen hij klaar was ‘nucleair’ nog niet zo op zijn netvlies staan. “Totdat ik een beetje ging rondvragen en een medestudent heel enthousiast vertelde hoeveel chemie er komt kijken bij nucleaire processen.”

Lees meer hierover op pagina 18 en 19.

NRG combineert vloeistofdynamica met breukmechanica

Stel dat een kerncentrale zijn koelwater verliest. Het is één van de vele scenario’s waar een kerncentrale op ontworpen is. Via tal van voorzieningen wordt dan reservekoelwater in de reactor gebracht. Toch is ook de plotselinge injectie van noodkoelwater niet zonder risico. Dit wordt Pressurized Thermal Shock genoemd (PTS). De wand van het reactorvat dient ertegen bestand te zijn. Francesco Brigante is nuclear engineer en consultant en bij NRG. Hij doet onderzoek naar de mogelijkheden om PTS in een reactorvat te modelleren zodat er faalkansvoorspellingen mee kunnen worden gedaan.

Lees meer hierover op pagina 20 en 21.

Francesco Brigante
Hans En Bas

Real time inzicht én voorspellen van conditie radioactief afval

NRG werkt aan het digitaal ‘klonen’ van vaten met laag- en midden radioactief afval. Via sensoren op het ‘echte’ vat, wordt de ‘digitale tweeling’ gevoed met actuele informatie. “Daardoor heeft de beheerder van het afval altijd real time inzicht in de werkelijke conditie van de verpakking van het radioactief afval. Én kan hij voorspellingen doen over de conditie in de toekomst. Hans Meeussen en Bas Janssen zijn NRG-consultants voor het beheer van radioactief afval. “Dat moet gegarandeerd voor een lange periode buiten het milieu gehouden worden.” 

Lees meer hierover op pagina 22 en 23.

Onderzoek naar zout en legeringen Thorium-gesmoltenzoutreactoren

Thorium-gesmoltenzoutreactoren zijn wellicht de kerncentrales van de toekomst. Ze zijn efficiënt, heel veilig en maken maar weinig (probleem)afval. Er moet echter nog veel worden uitgezocht voor ze beschikbaar komen. NRG doet er met de Hoge Flux Reactor veel onderzoek naar. Konstantin Kottrup werkt sinds 2018 als (elektro)-chemicus bij NRG: “Ik houd me bezig met de relatie tussen elektrische stromen en
chemische veranderingen. Denk aan elektrolyse – waarin ik gespecialiseerd ben – of in dit specifieke geval: corrosie.” Dit aspect speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van materialen voor thorium-gesmoltenzout kerncentrales.

Lees meer hierover op pagina 24 en 25.

Konstantin Kottrup

Nucleaire technologie heeft de wind in de zeilen en dat is terecht. Niet omdat nucleaire technologie een wondermiddel is, wèl omdat nucleaire technologie bijdraagt aan een betere wereld.

Met dit onderzoeksprogramma legt NRG|PALLAS een fundament voor kennis en expertise en draagt NRG|PALLAS bij aan een weloverwogen afweging van keuzes op basis van goed onderbouwde analyses.

De vraag naar elektriciteit zal de komende jaren sterk groeien en de industrie staat pas aan het begin van de energietransitie. Alle mogelijke CO2-vrije technieken moeten onderzocht worden, waaronder kernenergie. Er is besloten tot de bouw van twee nieuwe kerncentrales. Er wordt steeds meer gekeken naar nieuwe reactorconcepten, zoals Small Modular Reactors. Niet alleen voor de productie van elektriciteit, maar ook voor het gebruik van warmte voor stadsverwarming en industrie. Dat alles vraagt om onderzoek.

Het NRG onderzoeksprogramma is al decennia een belangrijk element van de Nederlandse nucleaire kennisbasis. Mede dankzij deze overheidsgefinancierde nucleaire kennis heeft Nederland een goede reputatie opgebouwd bij het bouwen en bedrijven van de kernreactoren. In dit verslag blikken wij terug op ons onderzoek in 2022.

Lees het onderzoeksjaarverslag 2022

Jaarverslag onderzoeksprogramma 2022

Laatste nieuws

27 maart 2024

Jaarlijks wordt de provincie door NRG|PALLAS geïnformeerd over de vorderingen van het PALLAS-programma. Dit jaar hebben de leden van de Provinciale Staten op 25 maart 2024 een bezoek gebracht aan de Energy & Health Campus in Petten.

Al bijna een kwart eeuw bestralen we het isotoop lutetium in onze reactor voor gebruik in geneesmiddelen. De medische isotoop lutetium wordt ingezet bij onder andere de behandeling van prostaatkanker. Jaarlijks komen er zo’n 15.000 patiënten bij waarbij prostaatkanker is gediagnostiseerd. Met de toepassing van lutetium bij uitgezaaide prostaatkanker krijgen patiënten meer perspectief op een langere en betere tijd van leven.