Desgevraagd: Kernbom in schuurtje te maken?

Ook Technisch Weekblad luidt de alarmklok. ‘In een kleine onderzoeksreactor à la Delft of Petten kun je uranium-233 produceren waar je vervolgens een kernwapen mee kunt maken.’ Beide media reageren op een artikel van 6 december in Nature waarin vijf Britse kernfysici stellen dat thorium helemaal niet zo’n fijn spul is. In tegenstelling tot wat altijd maar wordt beweerd, gaat uit thorium misschien juist wel meer terroristische dreiging uit dan uit uranium.
Wat is er aan de hand? Door de meltdown van de kernreactor in het Japanse Fukushima vorig jaar, gaan er steeds meer stemmen op om thorium als nucleaire brandstof te gebruiken. Had in Fukushima een zogenaamde gesmolten-zoutreactor gestaan die draaide op thorium in plaats van een reactor die gevoed wordt door uranium, dan had deze ramp nooit plaatsgevonden. Als de elektriciteit uitvalt, slaat zo’n reactor niet op hol maar koelt vanzelf af. In één adem wordt meteen ook een ander groot voordeel van thorium genoemd; het verminderde proliferatierisico. Bij de brandstofcyclus met thorium ontstaat geen plutonium waar kernwapens mee gemaakt kunnen worden.
Deze jubelverhalen zijn doorgeslagen, schrijven de kernfysici, werkzaam onder meer bij de universiteit van Cambridge en Imperial college London, in een commentaar in Nature. Bij de brandstofcyclus met thorium (waarbij het thorium eerst met neutronen bestraald moet worden) ontstaan na een reeks tussenstappen uiteindelijk uranium-233 (233U) en een klein beetje uranium-232 (232U). 233U is splijtbaar en lang houdbaar, en daarom geschikt voor de fabricage van kernbommen.
Pleitbezorgers van thorium stellen echter dat het 233U nagenoeg onbruikbaar is door dat kleine beetje 232U dat er bij zit dat zeer radioactief is. Je zou de twee isotopen van elkaar moeten scheiden, maar dat is lastig. Daar heb je grote ultracentrifuges voor nodig. Maar volgens de kernfysici is het ook mogelijk om de twee stoffen chemisch te scheiden in een klein laboratorium. 233U ontstaat na het radioactief verval van een reeks andere isotopen. Een van de tussenproducten is protactinium-233. Deze stof kun je wel relatief makkelijk uit het mengsel vissen. Vervolgens hoef je alleen maar even te wachten totdat dit 233Pa vanzelf vervalt tot 233U.
Dr.ir. Jan-Leen Kloosterman van het Reactorinstituut Delft vindt het goed dat de fysici de voordelen van thorium nuanceren. Maar de reacties op het stuk in Nature vindt hij overdreven. Zelf is hij een fervent pleitbezorger van thoriumreactoren omdat deze de wereld volgens hem op lange termijn verlossen van plutonium. “Natuurlijk kan er in kleine onderzoeksreactoren materiaal gemaakt worden voor kernwapens”, zegt Kloosterman desgevraagd. “Dat wisten we al lang. Die chemische scheidingsmethode werkt, dat is op kleine schaal al aangetoond.”
Maar dat betekent volgens de Delftenaar niet dat je als terrorist nu je gang kunt gaan. “Het mengsel waar je het protactinium-233 uit moet halen is sterk radioactief. Je hebt dus altijd nog een hele infrastructuur nodig om 233U te produceren.” De methode is daarom alleen bruikbaar voor landen met een nucleaire infrastructuur, meent Kloosterman. Maar dan is het volgens hem nog altijd makkelijker om plutonium te gebruiken of verrijkt uranium, verkregen middels grote ultracentrifuges.