Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

waarom word juist uranium gebruikt in kerncentrales en niet gewoon andere elementen?

Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
3K
SimonV
9 jaar geleden
Voor kernenergie heb je een stof nodig die van nature uit elkaar wil vallen, want bij kernsplijting komt de energie voor de centrale vrij.
Dat soort elementen is alleen niet te vinden in de natuur. Als ze er ooit geweest zijn, zijn ze nu allang vervallen naar een stabielere toestand. Daarom is er een truc nodig om energie te winnen uit kernsplijting: een redelijk stabiel element moet worden omgezet naar een splijtstof, waarna de energie die bij de splijting vrijkomt kan worden opgevangen. De enige stabiele elementen die hiervoor in aanmerking komen zijn uranium, plutonium en thorium. In een kerncentrale maakt men momenteel gebruik van de uranium (vaak aangevuld met plutonium, hetzij gevormd in de reactor zelf door uranium-238, hetzij in de vorm van MOX-brandstof waarin plutonium is gerecycleerd). De Chinese Academie van Wetenschappen wil binnen twintig jaar een thoriumreactor ontwikkelen.
Een thoriumcentrale heeft voordelen ten opzichte van de huidige uraniumcentrales. Zo kan er in een kernreactor waarin thorium wordt verwerkt geen meltdown ontstaan, het rampscenario waarbij de nucleaire kettingreactie niet meer in bedwang kan worden gehouden en een grote hoeveelheid gevaarlijke radioactieve stoffen de grond in smelt.
Ook produceert een thoriumcentrale in vergelijking met uraniumcentrales weinig actiniden. Actiniden zijn isotopen die langdurig sterk radioactief blijven en vormen het meest problematische deel van het radioactieve afval dat overblijft in een kerncentrale.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (2)

Dat is een klassieke combinatie van geschiedenis en economie, zoals de meeste zaken.

In de boekjes zul je vinden dat uranium meest geschikt is, net zoals asbest meest geschikt is voor remblokjes die niet oververhitten en dus niet faden zoals bij trommelremmen, maar in de loop van de geschiedenis past men zowel het proces aan voor wat economisch meest rendabel is, als omgekeerd voor wat meer veiligheid biedt.

Dat betekent dat als je de vraag binnen bijv. 30 jaar zult stellen, je vraag niet meer juist zal zijn, want uranium zal nagenoeg zeker verlaten worden (voor veiligheid en de vervalwaard van radioactiviteit van het afval).

Kijk,de eerste kerncentrale was de eerste atoombom en deze was niet met uranium, maar met plutonium, de Trinity. Dit om Hitler voor te zijn. Na deze werden twee echte atoombommen gebouwd, eentje met uranium en eentje met plutonium. Beide werden in Japan dan gebruikt om die oorlog te stoppen.

De eerste kerncentrale met toepasselijke naam The Number One in Rusland, zie http://www.neimagazine.com/features/featureobninsk-number-one probeerde diverse zaken en de afkoeling werd uiteindelijk het probleem. Deels daarom werd dat natuurlijk uranium met nauwelijks 5% verrijking werd gebruikt en daarna heeft men, eerlijk gezegd, sinds 1946/1950 deze reactor gewoon gekopieerd en DACHT MEN NIET NA iets anders te gebruiken dan uranium. Zo simpel is dat: het werkte en dus deed men voort (net zoals diesel en benzine/kerosine eigenlijk ook zo in 'klassen' terecht kwamen, terwijl men andere koolwaterstofvormen had kunnen nemen, diesel heeft trouwens de grootste energiedensiteit voor zowel verwarming als voor motoren. Kijk eens op de tabel op http://nl.wikipedia.org/wiki/Energiedichtheid en je ziet dat deuterium-tritium ook hoger staan dan uranium en dat is erg bizar, want je springt totaal naar de andere kant van de tabel der elementen hiermee. De annihilatiereactie met 250 miljard kW per kilogram staat nog hoger en zou dus eigenlijk de voorkeur moeten genieten voor een nieuw soort centrales en hoopten we met de LHC daar tips voor te krijgen, maar economisch bleef uranium voorkeur tot de ongevallen.

Als je tenslotte kijkt naar de zwaarste waterstofbom ooit (kernfusie), dan lees je op http://nl.wikipedia.org/wiki/Tsar_Bomba dat men ook daar koos voor LOOD i.p.v. uranium 238 om net "zuiver" te blijven (de kernfusie gebeurt in drie stappen en start met kernsplijting om genoeg warmte te krijgen). Ook daar kon dat best met bijv. plutonium.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Als we enkel 'uranium' gebruiken bij kerncentrales, zouden we - naar analogie - waterstof totaal moeten verwerpen bij de toekomstige auto's omwille van zijn economische lagere energiewaarde. Maar als we het kunnen 'verkopen' aan de mens (lees: wijsmaken) dat waterstof vervalt in niet schadelijke stoffen, dan brengt men de economie in gang om dat 'minder rendabele' waterstofgas toch te commercialiseren. Tot uitkomt dat dit niet in de natuur bestaat en eigenlijk een bijproduct is van de zware chemische industrie die blij is het zo kwijt te kunnen en er een beter imago mee te krijgen, of dat het moet gemaakt worden met... weer die klassieke koolwaterstoffen, bij voorkeur weer diesel omdat je daarmee meest hitte per liter kunt opwekken om die waterstof weer te maken via elektriciteit of zo... Wat een verspilling, zul je zeggen. Energie is zowel verspilling bij het maken als bij het besteden. Maar leven is per definitie verspilling, en zonder verspilling hadden we nooit enige welvaart bereikt en als we nu onze verspilling zouden stoppen, stort heel de wereldeconomie op slag in. Het opruimen van verspilling is ook goed voor de economie. Op zich is alles dus erg normaal, minstens menselijk. Perfectie bestaat niet, er is geen enkele energievorm die geen nadelen heeft of volledig veilig is en rendabel tegelijk. Het debat blijft dus tijdloos, maar dank je voor de vraag. Op Wikipedia kun je veel theorie lezen, maar niet het echte antwoord op je vraag, voor zover er natuurlijk maar één antwoord zou bestaan (waarheid bestaat meestal uit verschillende waarheden; nederigheid naast kennis is altjid wenselijk).
Eenvoudig omdat de kernen van verreweg de meeste elementen niet splijten.
Uranium 235 doet dat wel, en vervalt ook normaal door uitzending van alfa-straling (heliumkernen), halfwaardetijd 710.000.000 jaar. In kernreactors wordt Uranium 235 bestookt met een (bescheiden) hoeveelheid neutronen, er ontstaat dat U-236 wat (ook) splijt, waarbij energie en twee of drie nieuwe neutronen vrijkomen. Cobaltstaven absorberen het teveel aan neutronen. En zwaar water werkt als moderator (remt de ontstane neutronen af).
Ook Plutonium is splijtbaar, maar die stof is veel duurder dan uranium.
Het moet namelijk gemaakt worden, het komt in de natuur niet voor.
Plutonium is gebruikt in de tweede atoombom (Fat Man) die in 1945 op Nagasaki is afgeworpen.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Het zou mij verbazen als het materiaal in de regelstaven cobalt is (zou nogal een dosis met zich meebrengen voor werknemers!) en het water als moderator hoeft niet per se 'zwaar' te zijn. Verder wel een plus uiteraard!
SimonV
9 jaar geleden
Je bent thorium nog vergeten (Zie mijn reactie bij de vraag).

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding