atoomovens hebben genoemd, heeft 143 neutronen
(143 92 235) en uranium-238 heeft er drie
meer, nl. 146 neutronen (146 92 238).
Alleen uranium-235, dat maar voor 0,7 in het
natuurlijke uranium voorkomt, valt bij een bom
bardement met neutronen uiteen en kan dus voor de
kernsplitsing worden gebruikt.
Tijdens de oorlog zijn in de Verenigde Staten enorm
uitgebreide en zeer kostbare installaties gebouwd om
U-238 en U-235 van elkaar te scheiden. Door U-235
aan natuurlijk uranium toe te voegen, verkrijgt men
het zg. verrijkte uranium, dat dus een hoger percen
tage U-235 bevat.
In tal van landen, o.a. in Nederland, zoekt men
thans naar minder kostbare methoden om U-235 en
U-238 uit het natuurlijke uranium te scheiden, waar
door het verrijkte uranium als brandstof voor atoom
centrales een steeds groter betekenis zal krijgen.
Zowel de atoombom als de kernreactor berust op het
principe van de kernsplitsing. Wanneer een neutron
een zware uraniumkern treft, valt deze in enkele
brokken uiteen. Bij die splijting ontstaat er zowel
energie als radioactieve straling, terwijl er bovendien
nog enkele neutronen vrijkomen, die andere kernen
tot splitsing kunnen brengen, zodat er een ketting
reactie ontstaat.
Tot zover is er geen verschil; maar dan houdt de
overeenkomst tussen de verderfzaaiende bommen en
de nieuwe energiebron ook radicaal op. Proefnemin
gen hebben dan ook aangetoond, dat het uitgesloten
is dat een reactor als een atoombom zou ontploffen.
Als „brandstof" gebruikt men in een reactor uranium,
hetzij in de vorm van natuurlijk uranium of als ver
rijkt uranium, dat een hoger gehalte heeft dan het
splijtbare uranium-235.
Snelheid van licht
De neutronen die bij het uiteenvallen van de kern
vrijkomen, hebben een snelheid, haast evengroot als
die van het licht. Wil men de neutronen als projectiel
voor andere kernen gebruiken, dan moet hun snelheid
wat afgeremd worden. Als remstof of moderator kan
men onder andere grafiet gebruiken of het zg. zware
water, waarvan de kernen der waterstofatomen niet
zoals bij gewoon water uit één enkele proton bestaan,
maar uit een proton en een neutron.
Om de kettingreactie te beheersen, is het noodzakelijk
het aantal neutronen dat splitsingen teweegbrengt,
heel precies in de hand te houden. Dit kan gebeuren
door naar behoefte regelstaven van het metaal cad
mium of borium in de reactor te brengen. Deze
metalen bezitten de eigenschap de neutronen op te
vangen, zodat men door het inbrengen of uithalen
van de staven het aantal neutronen dat splijtingen
veroorzaakt, nauwkeurig kan regelen.
De warmte die bij de kernsplitsing ontstaat, kan uit
de reactor worden afgevoerd door een koelmiddel,
b.v. zwaar water (dat tegelijk als moderator dienst
doet). In een warmtewisselaar kan de warmte worden
benut om water te verhitten tot stoom, waardoor dan
op precies dezelfde manier als in de „steenkool- en
oliecentrales" turbines in beweging kunnen worden
gezet, die elektrische stroom leveren.
Zo hebben wij in heel grote trekken de reactor leren
kennen als een atoomoven, die uranium als brandstof
gebruikt, die niet gestookt behoeft te worden, die met
regelstaven welke neutronen opvangen, heel precies
geregeld kan worden, die geen rook veroorzaakt en
ook geen rooster of schoorsteen heeft.
Eerste atoomcentrale in 1953
Bij de energiereactoren gaat het in de eerste plaats
om het leveren van bruikbare energie. Deze kan
zowel dienen voor het aandrijven van een elektrische
centrale als voor de voortbeweging van schepen en
andere voertuigen of voor industriële warmte-
produktie.
De eerste atoomcentrale ter wereld, die een flinke
hoeveelheid elektriciteit aan het landelijke koppelnet
levert, werd op 17 oktober 1956 door H.M. Koningin
Elizabeth van Engeland te Calder Hall officieel in
werking gesteld. Men kan ook reactoren bouwen,
speciaal met het doel allerlei proefnemingen te doen,
waarbij b.v. kan worden nagegaan hoe verschillende
materialen zich gedragen bij een neutronenbombarde
ment of aan welke eisen de apparatuur moet voldoen.
In dit geval spreekt men van een onderzoekreactor.
Vooral omdat de reactoren zich nog maar in het
allereerste stadium van hun ontwikkeling bevinden,
is grondig onderzoek van het grootste belang om
teleurstelling te voorkomen. De ervaring heeft reeds
geleerd, dat grote technische moeilijkheden over
wonnen moeten worden.
Verder zijn er nog de zg. kweekreactoren, waarin
méér brandstof ontstaat dan er wordt verbruikt. Dat
klinkt nogal wonderlijk. De oplossing is, dat men bij
deze reactor uranium-235 gebruikt met daaromheen
een laag niet splitsbaar uranium-238. Dit laatste
wordt door de beschieting omgezet in een nieuwe
stof, plutonium, die wel als reactorbrandstof kan
worden gebruikt. Daar U-238 in 140 maal zo grote
hoeveelheden in de natuur voorkomt als U-235, heeft
men op deze wijze een rijke grondstoffenbron ter
beschikking gekregen voor het vervaardigen van
splijtbaar materiaal.
Betonbescherming
De sterke radioactieve straling die bij het splijtings
proces ontstaat, kan voor levende wezens fataal zijn.
Vandaar dat de eigenlijke atoomoven aan alle
kanten wordt omgeven door een metersdikke wand
van beton en lood, die de schadelijke straling tegen
houdt. Wanneer men bovendien de gehele installatie
nog opstelt in een hal, die door stalen platen vol
komen luchtdicht is afgesloten, is de kans op „atoom
gevaar" wel tot een uiterste minimum teruggebracht.
Uiteraard blijft bij de toepassing van de kernenergie
de grootste waakzaamheid geboden. Gezien echter de
talrijke veiligheidsmaatregelen die worden genomen,
is de uitspraak die op de eerste atoomconferentie in
1955 te Genève werd gedaan, dat een reactorcentrum
de plaats genoemd kan worden waar men het best
tegen de radioactieve straling is beveiligd, werkelijk
niet ten onrechte gedaan.
