De keten voor kernbrandstof

Kerncentrales gebruiken voornamelijk uranium als brandstof. Om de brandstof geschikt te maken zijn verschillend stappen nodig. Natuurlijk uranium bevat 99,3% U-238 en slechts 0,7% U-235, het isotoop dat relevant is voor kernsplijting. Aangezien de reactors een U-235 concentratie van ongeveer 4 - 5% nodig hebben, moet het uranium verrijkt worden. Daar is energie voor nodig en dus wordt er CO2 uitgestoten. Omdat de energiedichtheid van de kernbrandstof zo hoog is, blijft de totale CO2 uitstoot nog relatief beperkt in vergelijking met fossiele brandstoffen.

Eerst moet het uranium gewonnen worden, hetzij mechanisch, hetzij door het chemisch op te lossen. Na het winnen, moet het natuurlijk voorkomende U3O8 omgezet worden tot in een gas (UF6). Dat gas gaat de centrifuges in voor verrijking. In West Europa gebeurt de verrijking met zeer efficiënte centrifuges, die het zwaardere U-238 scheiden van U-235. Vervolgens wordt alles omgezet in UO2, een vaste stof, waarmee de brandstofstaven worden gemaakt. Na gebruik, kunnen de staven opnieuw opgewerkt worden, waarbij het uranium en plutonium van overige materialen worden gescheiden (afval dat moet worden opgeslagen).

De energie die nodig is voor het bouwen en afbreken van de centrale en de afvalverwerkingsfaciliteiten, is niet meegenomen. De koelingsenergie voor tijdelijke opslag is wel meegenomen, net als transport.

Andere relevante aspecten

Kerncentrales produceren hoogradioactief afval, wat duizenden jaren gevaarlijk blijft. Het afval wordt nu tijdelijk opgeslagen, maar er is nog nergens een permanente opslag gerealiseerd.

Verder bestaat er het risico op ongelukken. Ernstige ongelukken komen zelden voor, maar kunnen ernstige gevolgen hebben voor het milieu en de volksgezondheid. De rampen bij Tsjernobyl en Fukushima hebben dat duidelijk gemaakt. Het plutonium dat geproduceerd wordt kan gebruikt worden om kernwapens te maken en levert dus een proliferatierisico op.

Net als bij alle mijnen, leveren uraniummijnen milieuschade op. Bij mechanische mijnbouw (zowel ondergronds als dagbouw) bestaat een kans op ongelukken en stralingsgevaar voor de mijnwerkers. Daarnaast komen grote hoeveelheden steenafval vrij, die laag-radioactief en giftig zijn (‘tailings’).
Het ‘in situ’ oplossen kan grondwaterverontreiniging door zuren uit de oplosmiddelen met zich meebrengen.

Tot slot worden er nog grote hoeveelheden verarmd uranium geproduceerd bij het verrijkingsproces. Deze laag-radioactieve materialen worden nu tijdelijk opgeslagen, maar het is onduidelijk waar ze voor de lange termijn terecht kunnen.

Achterliggende documentatie

De getallen en referenties die gebruikt zijn om de ketenemissies van uranium te kwantificeren zijn te vinden op onze 'Reference Manager'. De documentatie van de ketenanalyse kun je van hier downloaden (opent in een nieuwe tab).