Zeven vragen over de nieuwe kernreactor in Petten

De Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming heeft deze week goedkeuring verleend aan de bouw van een nieuwe kernreactor in Petten in Noord-Holland. Deze zogeheten Pallas-reactor zal vooral medische isotopen gaan produceren. Wat zijn dat, hoe maak je ze, en waarom moet er een nieuwe reactor voor komen? De Ingenieur geeft antwoord op deze en andere vragen.

1 - Wat zijn medische isotopen?

Medische isotopen zijn radioactieve stoffen die men gebruikt voor medische doeleinden. Met name bij de behandeling van kanker spelen deze een steeds grotere rol. Door de isotopen te voorzien van een eiwit dat zich hecht aan de plek van bestemming, kunnen ze naar een specifieke locatie in het lichaam worden gedirigeerd, waar ze tumoren aanvallen met ioniserende straling. Daarnaast gebruikt men medische isotopen voor diagnose, vaak in combinatie met een PET- of SPECT-scan. De isotopen zijn dankzij hun straling namelijk goed te volgen nadat ze in de bloedbaan zijn gebracht.

2 - En die isotopen moeten we zelf maken?

Ja. Alle atomen hebben een kern die bestaat uit protonen en neutronen. Het aantal protonen bepaalt met wat voor stof we te maken hebben – koolstof heeft bijvoorbeeld altijd zes protonen, zuurstof heeft er acht. Voor elke kern zijn bepaalde protonen-neutronen verhoudingen stabiel. Als een atoomkern te veel of te weinig neutronen bevat om stabiel te zijn, gaat deze van samenstelling veranderen, waarbij neutronen worden omgezet in protonen of andersom. Hierbij komt energie vrij in de vorm van straling.

Om zelf radioactieve isotopen te maken, moet men dus neutronen toevoegen of juist weghalen uit een stabiele atoomkern.

3 - Is daar een kernreactor voor nodig?

Voor sommige isotopen niet, maar voor veel wel. In een kernreactor bestookt men een target-materiaal met neutronen die vervolgens in de kern worden opgenomen. Een andere manier om radioactieve isotopen te maken is met een deeltjesversneller. Die versnelt protonen en ‘schiet’ daarmee als het ware neutronen weg uit de kern.

Bij de medische isotopenfabriek SHINE die in Veendam moet komen te staan gebruikt men een soort combinatie van deze twee technieken. Hierbij wordt een versneller gebruikt als aandrijver van een kettingreactie van splijtingen..Deze techniek moet zich echter nog bewijzen en lijkt vooralsnog slechts effectief te werken voor drie medische isotopen: molybdeen-99, jodium-131 en xenon-133.

Verschil in werking versneller of reactor. Lu-176 betekent dat de kern in totaal 176 deeltjes heeft. Omdat de lutetium-atoomkern 71 protonen bevat, betekent dit dat het aantal neutronen in dit voorbeeld in de reactor wordt verhoogd, van 105 naar 106. Lu-177 komt in de natuur niet voor, en wordt gebruikt voor onder andere de behandeling van prostaatkanker.

4 - Hoe werkt de huidige reactor in Petten?

In de brandstof, laag verrijkt uranium, vinden kettingreacties van kernsplijtingen plaats, net als in een kerncentrale. Bij deze splijting komen neutronen vrij, die vervolgens in botsing komen met de targets. In Petten worden op deze manier 24 verschillende medische isotopen gemaakt.

5 - Waarom moet er een nieuwe reactor komen?

De huidige reactor dateert uit 1961 en nadert het einde van zijn levensduur. Daarnaast is deze ooit ontworpen voor het doen van onderzoek aan kernenergie en niet speciaal voor het maken van medische isotopen. Nu daar steeds meer vraag naar is, mede door de ontwikkeling van de nucleaire geneeskunde, is de productie van medische isotopen het belangrijkste doel geworden. Petten levert zo’n 35 procent van de wereldwijde vraag naar medische isotopen en dekt ongeveer 65 procent van de Europese behoefte. Door de komst van de nieuwe reactor kan Nederland de komende vijftig jaar doorgaan met de productie van de isotopen.

6 - Wanneer is de Pallas-reactor klaar?

Naar schatting in 2030 of 2031. Als alles naar wens verloopt tenminste.

Tot eind maart kunnen mensen nog tegen de vergunning van de ANVS in beroep gaan bij de Raad van State. Gebeurt dat niet, dan is de vergunning definitief en kan de bouw van start gaan. De vergunning voor het gebruik van water uit het Noordhollandsch Kanaal als koelwater is ook al verleend, door Rijkswaterstaat. Dit koelwater is niet radioactief en wordt geloosd in de Noordzee.

7 - Is het wel veilig?

Als er netjes volgens de voorschriften wordt gewerkt wel en Cora Blankendaal, woordvoerder van de Nuclear Research Group (NRG), verzekert ons dat dat het geval is. ‘Letten op de veiligheid zit in ons DNA, zodra iemand iets ziet dat opvalt wordt het gemeld en zodra we denken dat het nodig is leggen we de reactor stil.’

De bouw van de nieuwe reactor is nu goedgekeurd door de ANVS, legt ze uit, maar voor de Pallas-reactor in werking wordt gesteld komt er een nieuwe controle en moet ook daarvoor eerst officiële goedkeuring komen.

‘En dat blijft steeds zo gaan. Ook de oude reactor, die we eens in de dertig dagen uitzetten voor onderhoud en controles, mag daarna pas weer aan als de toezichthouder daarvoor groen licht heeft gegeven.’

Vergeleken bij een kerncentrale is de reactor van Petten overigens ook maar een kleintje. De oude heeft een thermisch vermogen van 45 megawatt en de nieuwe van 25 megawatt, terwijl het thermisch vermogen van de kerncentrale in Borsele 1365 megawatt bedraagt.