Techniek in Nederland in de twintigste eeuw. Deel 2. Delfstoffen, energie, chemie

[p. 238]

In de zomer van 1957 werd op het terrein van de luchthaven Schiphol de tentoonstelling ‘Het Atoom’ georganiseerd om de Nederlandse bevolking met het wonder van de kernenergie te laten kennismaken. Grote aantallen mensen bezochten de tentoonstelling. Het hoogtepunt was de mogelijkheid om een echte kernreactor te zien, die in een met water gevuld bassin was ondergebracht. Vanaf een platform in de reactorhal boven dit bassin konden de bezoekers, hier een groep verpleegsters, een blik op de reactor werpen. Ze konden een blauwe gloed waarnemen ten teken dat de reactor ook daadwerkelijk in werking was.

[p. 239]

9 De belofte van kernenergie⁺

Het Atoom

Een nieuwe energiebron dient zich aan

De introductie van kernenergie in Nederland

Onderzoek voor de toekomst: de suspensiereactor

Ultracentrifuge en andere projecten

Borssele

+ Archief EZ
Archief FOM
Archief Neratoom

Het Atoom

Op vrijdag 28 juni 1957 werd op het terrein van Schiphol door prins Bernhard de opening van de tentoonstelling ‘Het Atoom’ verricht. Het paradepaardje van ‘Het Atoom’ was een werkende kernreactor, bestemd voor de Technische Hogeschool Delft.

Bezoekers kregen eerst de belangrijkste principes van de opwekking van energie met behulp van het splijten van atoomkernen uitgelegd. Vervolgens kon men de enorme reactorhal binnentreden en het platform boven de kernreactor beklimmen. Een blauwe, raadselachtige gloed toonde dat de zogenaamde bassin-reactor inderdaad in werking was. Om het effect te versterken, was onder in het bassin een televisiecamera aangebracht. Modellen van andere typen kernreactoren, deels op ware grootte, en maquettes van kerncentrales vulden verder de reactorhal.¹

Vanuit de reactorhal kwam de bezoeker in een afdeling waar de toepassingen van de radioactieve isotopen, bijproducten van de kernsplijting, werden getoond, bijvoorbeeld in het ziekenhuis, de landbouw en de industrie. Andere aantrekkelijke onderdelen van de tentoonstelling waren een IBM-rekenmachine, ‘de vervanger van enkele honderden menselijke rekenaars’ waarmee spelletjes konden worden gespeeld, en de keuken van de toekomst van General Motors. Hierin werd voor de vrouw een demonstratie gegeven van ‘een aaneenschakeling van vernuftige apparaten, die beogen haar leven gemakkelijker te maken’, en voor man én vrouw een reeks van huishoudelijke voorwerpen getoond, zoals een fornuis, een oven en een vaatwasmachine, om te laten zien ‘tot welke dingen de huidige techniek en wetenschap in staat zijn’.²

Bijna 750.000 bezoekers bezochten in de zomer van 1957 de tentoonstelling. Daarmee beantwoordde de tentoonstelling waarschijnlijk aan haar doel: de Nederlandse bevolking ‘de mentale ondergrond te verschaffen’ om goed voorbereid te zijn op de komst van een nieuwe tijd, het atoomtijdperk. Volgens VDEN-voorzitter H. Gelissen was het van belang ‘om Nederland “atoomminded” te maken, zoals Nederland thans ook “Technische hogeschool-minded” wordt gemaakt’.³ Dit gold in het bijzonder voor regering en parlement, die de toepassing van kernenergie in Nederland mogelijk zouden moeten maken. De discussie over kernenergie was op dat moment hoogst actueel. De Suezcrisis van 1956 had duidelijk gemaakt hoe afhankelijk de westerse wereld was van een ongestoorde aanvoer van olie. Ook bestond er een grote bezorgdheid over de beschikbare steenkolenvoorraden. Deze dreigden binnen afzienbare tijd op te raken. Kernenergie werd gezien als dé oplossing van het energieprobleem.

Vanaf het moment dat president Eisenhower op 8 december 1953 zijn beroemde ‘Atoms for Peace’-toespraak voor de Verenigde Naties had gehouden, was de toepassing van kernenergie internationaal in een stroomversnelling geraakt. In Europa besloten de landen van de Europese Gemeenschap in 1955 tot de oprichting van Euratom, een samenwerkingsverband op nucleair gebied.

Tijdens de nasleep van de Suezcrisis, in het najaar van 1956, kreeg een kleine commissie van de lidstaten de opdracht rapport uit te brengen over de praktische rol die Euratom zou kunnen spelen om de energiebehoeften te dekken. In ‘A Target for Euratom’, dat in mei 1957 verscheen, werd geschat dat in 1967 het in kerncentrales geïnstalleerde vermogen al ongeveer 15.000 MWe zou bedragen.

Twee maanden eerder was door de zes landen het Euratomverdrag gesloten.⁴

Wat deze ontwikkeling voor Nederland zou betekenen, werd duidelijk uit de kernenergienota die minister van Economische

1 Opening Tentoonstelling ‘Het Atoom’, Electrotechniek 35 (1957) 343-348.

2 ‘Het Atoom’.

3 Prof. Gelissen tijdens een bespreking begin 1957 in het bestuur van het Reactor Centrum Nederland (RCN).

4 J.A.C. Lagaaij en G.P.J. Verbong, Kerntechniek in Nederland (Den Haag 1998) 40.

[p. 240]

Zaken (EZ) J. Zijlstra in juli 1957 presenteerde.⁵ De regering achtte het wenselijk om zo spoedig mogelijk een kerncentrale in Nederland in bedrijf te nemen. Dit zou in 1962 al het geval moeten zijn. Verder verwachtte de regering dat de elektriciteitsproductie in toenemende mate in kerncentrales zou gaan plaatsvinden. Vanaf 1975 zou het nieuw te installeren elektriciteitsproductievermogen zelfs volledig uit kernreactoren dienen te bestaan.⁶ Het zou echter enigszins anders lopen.

5 J. Zijlstra, ‘Nota inzake de kernenergie’, 3 juli 1957, 3; Handelingen Tweede Kamer, zitting 56-57, 4727.

6 H. Nau, National Politics and International Technology, Reactor Development in Western Europe (Baltimore, 1974); A.A. Albert de la Bruhèze, Naar een stralende toekomst: Nederlandse nucleaire belangen en de Euratomonderhandelingen (Amsterdam 1983) ongepubliceerde doctoraalscriptie.

Een nieuwe energiebron dient zich aan

De ontploffing van de atoombommen boven Hiroshima en Nagasaki op 6 en 9 augustus 1945 maakte een diepe indruk. Voor de fysici was het duidelijk dat de Amerikanen erin waren geslaagd een kettingreactie in uranium op gang te brengen. De splijting van uranium was door Hahn en Strassman net voor de oorlog ontdekt. Toen al werd druk gespeculeerd over de mogelijkheid om met behulp van vrijkomende neutronen nieuwe atoomkernen te splijten en een kettingreactie op gang te brengen. Nederlandse fysici adviseerden de regering om zo snel mogelijk uraniumoxide aan te schaffen voor onderzoek. De 200 vaatjes uraniumhoudend zout die Nederland net voor de oorlog had gekocht, werden tijdens de oorlog verborgen gehouden in een kelder van de TH Delft.

Op deze wijze ontsnapte het uranium aan inbeslagneming door de Duitse bezetters.

Na de oorlog wilden de Nederlandse fysici, die voor de oorlog een vooraanstaande positie in de internationale gemeenschap innamen, zo snel mogelijk de opgelopen achterstand inlopen. Op initiatief van prof. H.A. Kramers uit Leiden kwam in november 1945 voor de eerste keer het ‘comité voor kernfysica’ bijeen. Op die bijeenkomst werd het Smyth-rapport besproken, waarin de Amerikanen,

Een groep technici is bezig met de plaatsing van apparatuur in het bassin van de reactor die op de tentoonstelling ‘Het Atoom’ te zien was. Opvallend is dat deze zogenaamde zwembadreactor van boven gewoon open was.

[p. 241]

De illustratie toont de belangrijkste reactortypen. Er zijn tientallen verschillende reactortypen ontworpen en gebouwd. In eerste instantie betrof dit vooral reactoren met natuurlijk uranium als splijtstof en grafiet of zwaar water als moderator. Maar vanaf eind jaren vijftig waren de meeste reactoren die in het Westen werden gebouwd drukwaterreactoren (PWR's) en kokendwaterreactoren (BWR's), die licht verrijkt uranium als splijtstof en gewoon water als moderator gebruikten. Bij Kalkar is een snellekweekreactor gebouwd, die echter nooit in bedrijf is genomen.

Reactortypen
In een kernreactor splijten neutronen kernen van het splijtbare materiaal, de reactorbrandstof. Daarbij komen splijtingsproducten, splijtingsenergie en nieuwe neutronen vrij. De vrijgekomen neutronen kunnen op hun beurt weer atoomkernen van het splijtbare materiaal splijten. De essentie van de constructie van een reactor bestaat uit het zo configureren van de materialen dat deze kettingreactie in stand wordt gehouden, dat wil zeggen dat er voortdurend evenveel neutronen worden geproduceerd als er verloren gaan. De snelheid van de vrijgekomen neutronen wordt meestal verlaagd met een remstof of moderator, omdat neutronen met een lage snelheid een veel grotere kans hebben om kernen te splijten. Materialen die als moderator gebruikt kunnen worden, zijn gewoon water, zwaar water, beryllium en berylliumoxide, grafiet en bepaalde organische verbindingen. Neutronen kunnen verloren gaan door absorptie in de moderator, verontreinigingen, splijtingsproducten en splijtstof. Ook kunnen de neutronen uit de reactorkern weglekken. Om dit te voorkomen, wordt de reactorkern omhuld door een reflector. Een koelmiddel zorgt voor het transport van de geproduceerde splijtingsenergie naar de stoomgenerator. Als koelmiddel kunnen worden gebruikt: gewoon water, zwaar water, vloeibare metalen, organische vloeistoffen (koolwaterstoffen) en gassen.
In de meeste reactoren worden vaste splijtstofelementen (in de vorm van staven of platen) gebruikt. Deze reactoren worden heterogene reactoren genoemd omdat splijtbaar materiaal en moderator plus koelmiddel gescheiden zijn. Er zijn ook reactoren ontworpen die gebruikmaken van vloeibare (of gasvormige) splijtstoffen, bijvoorbeeld een oplossing van een uraniumzout in water of in vloeibaar metaal, of een suspensie van uranium in water. Deze reactoren worden homogene reactoren genoemd, omdat splijtbaar materiaal en moderator plus koelmiddel hierin vermengd zijn.
De samenstelling van de splijtstof kan variëren van natuurlijk uranium tot materiaal sterk verrijkt in ²³⁵U, en verder ook ²³⁹Pu of ²³³U. Daarnaast kunnen ook ²³⁸U en ²³²Th worden omgezet in splijtbaar materiaal. Het is namelijk mogelijk reactoren zo te ontwerpen dat zij door het omzetten van deze laatste twee isotopen nieuwe splijtstof produceren. Tijdens de kettingreactie worden sommige neutronen ingevangen in het ²³⁸U (of ²³²Th) en dat leidt tot de vorming van ²³⁹Pu (of ²³³U). Het splijtbare materiaal dat wordt opgebruikt door splijting, wordt - tot op bepaalde hoogte - vervangen door een ander splijtbaar materiaal. Als er meer nieuw splijtbaar materiaal ²³⁹Pu (²³³U) wordt gevormd door conversie van ²³⁸U (²³²Th) dan er wordt verbruikt tijdens het in bedrijf zijn van de reactor, dan spreekt men van een kweekreactor. De nieuw gevormde splijtstof moet in een opwerkingsfabriek in bruikbare splijtstofelementen worden omgezet. Door het kweekproces toe te passen, kan de voorraad splijtbaar materiaal aanmerkelijk worden vergroot.

[p. 242]

zij het in algemene termen, de belangrijkste ontwikkelingen op het gebied van de kernsplijting openbaar maakten. Centraal stond de vraag of met het Nederlandse uranium een ‘atoomzuil’ gebouwd zou kunnen worden.

Toen de eerste opwinding was gezakt, besloot men zich te concentreren op het opzetten van een nieuwe nationale onderzoeksorganisatie.⁷ Op advies van de fysici werd in april 1946 de Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) opgericht voor ‘het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek op het gebied van de kernfysica met alle ten dienste staande middelen’. Kramers werd voorzitter en de Utrechtse hoogleraar J.M.W. Milatz werd penningmeester. De bouw van een kernreactor in Nederland was een van de taken van de nieuwe organisatie. De hoogste prioriteit kreeg echter het weer op gang brengen van het onderzoek op de universiteiten. De FOM trachtte het onderzoek te coördineren en verstrekte middelen om apparaten aan te schaffen en onderzoekers in dienst te nemen. Ook werden jonge, veelbelovende fysici én chemici naar het buitenland gezonden. In het voorjaar van 1946 richtten de FOM, de gemeente Amsterdam en de NV Philips in Amsterdam het Instituut voor Kernphysisch Onderzoek (IKO) op. Het IKO zou de beschikking krijgen over een nieuw cyclotron, een deeltjesversneller, van Philips. In het vooraanstaande Natuurkundig Laboratorium van Philips werd al sinds de jaren dertig kernfysisch onderzoek verricht.⁸ Voor dit onderzoek ontwierp en bouwde Philips onder andere cyclotrons. De productie van apparaten voor nucleair onderzoek en van meetinstrumenten was in eerste instantie het belangrijkste aandachtsveld van Philips op nucleair gebied.

Toen het onderzoek goed op de rails was gezet, kwam het FOM-bestuur terug op het vraagstuk van een Nederlandse kernreactor. Een in 1947 ingestelde commissie ‘inzake de inrichting van een splijtingsoven in Nederland’ kreeg de vraag voorgelegd of met het in Nederland aanwezige uranium een reactor gebouwd kon worden. Duidelijk was dat het uranium in de huidige toestand niet geschikt was en eerst gezuiverd moest worden. De aanwezigheid van dit uranium werd overigens nog geruime tijd voor de buitenwereld geheim gehouden. De belangrijkste conclusie van de commissie, die in 1949 verslag uitbracht, was dat Nederland niet achter kon blijven: ‘met de pile (reactor) wordt een zo belangrijke ontwikkeling ingeluid dat ons gevoel zegt, dat wij een “finger in the pie” moeten hebben’. Dit was des te klemmender omdat er geweldige toepassingen in het verschiet lagen. Hier lag ook een duidelijke maatschappelijke verantwoordelijkheid voor de wetenschappers: ‘Hebben wij, die als deskundigen op natuurkundig gebied weten, welke mogelijkheden er voor de toekomstige Nederlandse levensstandaard op atoomkernphysisch gebied eventueel liggen, het recht deze gegevens te onthouden aan de niet deskundige regering en volk?’ Een van de drijfveren achter de oprichting van de FOM was ook dat ‘de zuivere wetenschap in ons verarmde land bij voorkeur die hoofdgebieden moet betreden, waar later toegepast onderzoek op kan aansluiten dat van belang voor onze economie is’.⁹ Ondanks de duidelijke aanbevelingen van de commissie kwam het bestuur van de FOM tot de conclusie dat de bouw van een kernreactor door Nederland voorlopig moest worden uitgesloten. Van de f 5.000.000 die de overheid jaarlijks voor de nieuwe organisatie voor Zuiver Wetenschappelijk Onderzoek (ZWO) wilde uittrekken, was 40% beschikbaar voor de kernfysica. Dit was voldoende voor het onderzoek. De bedragen die met de bouw van nieuwe nucleaire installaties waren gemoeid, waren voor de kleine West-Europese landen nauwelijks op te brengen.

De FOM maakte van de opening van het Amsterdamse cyclotron in november 1949 gebruik om met de uitgenodigde fysici uit een aantal landen te overleggen over internationale samenwerking.

Bij de FOM leefde het idee om in Nederland een gemeenschappelijk Europees onderzoekscentrum voor kernenergie te bouwen.

Kramers, die ook actief was in de Atoomenergiecommissie van de Verenigde Naties, reisde enkele maanden later naar Scandinavië om steun voor dit idee te zoeken. In Noorwegen, dat in Amsterdam niet aanwezig was geweest, kreeg Kramers te horen dat bij Kjeller, iets ten oosten van Oslo gelegen, al een kernreactor in aanbouw was.

Evenals in de meeste westerse landen was in Noorwegen na de oorlog het onderzoek op het gebied van de kernfysica gestart.

Noorwegen had in één opzicht een belangrijk voordeel ten opzichte van de andere landen. In Noorwegen stond de enige commerciële fabriek voor de productie van zwaar water ter wereld, Norsk Hydro. Zwaar water bevat deuterium, een isotoop van waterstof, dat een atoomkern heeft met één proton en één neutron. Zwaar water was naast grafiet de belangrijkste stof die als moderator in een kernreactor kon worden gebruikt. Een moderator remt de snelheid van de vrijkomende neutronen af, wat essentieel is voor het instandhouden van een kettingreactie.

De Noren hadden voor een opstelling gekozen die ook in het Smyth-rapport werd beschreven, namelijk het plaatsen van uraniumstaven in een tank met zwaar water. Hiermee was al in de Verenigde Staten en Canada ervaring opgedaan, terwijl ook de Fransen met Noors zwaar water aan een dergelijke reactor werkten. Voor een dergelijke reactor waren nodig enkele tonnen zuiver uraniumoxide, een zelfde hoeveelheid zwaar water en enkele tientallen tonnen zeer zuiver grafiet, dat als reflector diende. Het grote probleem voor de Noren was het verkrijgen van voldoende uranium. Pogingen om uranium in het buitenland te kopen mislukten of stuitten af op onaanvaardbare eisen, zoals het geval was bij de Fransen, die in ruil daarvoor een dominante positie opeisten.

In die situatie arriveerde Kramers in Oslo met het verzoek om zwaar water te leveren voor de bouw van een reactor in Nederland. Kramers vertelde de Noren dat in Nederland voldoende uraniumoxide aanwezig was voor een dergelijke reactor. De Noren brach-

7 Voor een vollediger overzicht van de ontwikkeling van de kerntechniek in Nederland zie Lagaaij en Verbong, Kerntechniek.

8 Philips zou volgens Van Splunter voor de oorlog ook uranium hebben aangeschaft, maar het is niet duidelijk of dit ook werkelijk heeft plaatsgevonden. J.M. van Splunter, Kernsplijting en Diplomatie (Amsterdam 1993) 25-39.

9 Lagaaij en Verbong, Kerntechniek, 16-17.

[p. 243]

ten Kramers op hun beurt naar Kjeller. Een bilaterale samen- werking tussen de beide landen lag voor de hand. Andere landen konden later nog altijd bij het project betrokken worden.

Op een bijeenkomst in Leiden, twee maanden later, werd een concept-overeenkomst opgesteld. Het doel van de samenwerking was om met de kernreactor wetenschappelijk onderzoek te verrichten en om ervaring op te doen voor het bouwen van energie-reactoren. Nederland zou naast personeel 6 ton uraniumoxide leveren en bijdragen aan de kosten. Het belangrijkste technische probleem dat nog moest worden opgelost, betrof de productie van de uraniumstaven. Dit werd opgelost door het Nederlandse uraniumoxide - met bijbetaling van f 50.000 per ton - te ruilen tegen metallisch uranium uit Engeland. Een gevolg was wel dat het ontwerp van de reactorstaven moest worden aangepast. Eind 1950 waren alle hindernissen uit de weg geruimd en stond niets een snelle voltooiing van de reactor in Kjeller, die Joint Establishment Experimental Pile (JEEP) werd gedoopt, meer in de weg.¹⁰

In juni 1951 arriveerde de eerste Nederlandse onderzoeker in Kjeller, M. Bogaardt. In het volgende jaar arriveerden nog drie fysici en twee chemici. Een maand na Bogaardts aankomst werd de reactor voor de eerste keer kritisch. JEEP bood de mogelijkheid radioactieve isotopen te produceren, onderzoek te verrichten en mensen op te leiden. Met een vermogen van 200 kW was JEEP op dat moment de op één na grootste reactor in West-Europa. Alleen de Engelsen beschikten, in Harwell, over een grotere reactor. Met JEEP kwam een einde aan de eerste fase van de ontwikkeling van kernenergie. Nu kon men zich gaan werpen op de volgende stap: de constructie van een energieleverende reactor.

10 De Noors-Nederlandse samenwerking is uitgebreid beschreven door J.A. Goedkoop, De Geschiedenis van de Noors-Nederlandse samenwerking (Petten 1968) RCN-mededeling nr. 30.

De introductie van kernenergie in Nederland

Niet iedereen in Nederland was even ingenomen met de Noors-Nederlandse samenwerking. Verzet hiertegen kwam vooral van de zijde van de elektriciteitsproducenten. Zij betreurden vooral dat zo gemakkelijk afstand werd gedaan van het Nederlandse uranium.

Bij de KEMA in Arnhem werd vanaf 1948 ook kernfysisch onderzoek verricht, in eerste instantie vooral om inzicht te krijgen in de betekenis van kernenergie voor de elektriciteitsopwekking, maar al spoedig ook om hier een zelfstandige bijdrage aan te leveren.¹¹

De directeur van de KEMA, Van Staveren, schreef in mei 1950 een brief aan Milatz waarin hij voorstelde om ‘de kernreactorenzaak’ groter op te zetten en er meer partijen bij te betrekken. ‘Het aangewezen beginpunt lijkt ons de bouw van een uraniummijt (reactor) van een niet te klein vermogen, dat wil zeggen van ten minste 100 kW. Daardoor toch ontstaat de mogelijkheid de nodige kennis omtrent de atoomenergetische vraagstukken die zich hier voordoen, te vergaren en de deskundigen te vormen die straks geroepen zullen zijn bij de technische toepassing der atoomenergie leiding te geven.’ Voor een dergelijke reactor was het Nederlandse uranium onontbeerlijk. Om dit te realiseren, stelde Van Staveren voor een nieuwe organisatie in het leven te roepen, waaraan naast de Arnhemse instellingen en de FOM ook een breed scala van industriële ondernemingen zou deelnemen.¹²

De raad van bestuur van de FOM werd verrast door deze voorstellen: ‘Terwijl wij oorspronkelijk gedacht hebben, dat de bouw van een kernreactor in Nederland boven onze financiële draagkracht zou gaan, is uit de brief van Prof. Van Staveren komen vast te staan, dat de economische en industriële kringen een dergelijke bouw verantwoord achten en wensen.’ De bouw in Kjeller was al zo ver gevorderd dat de FOM verwachtte dat ze binnen een jaar met een kernreactor zouden kunnen werken. Het zou ongetwijfeld langer duren voordat een reactor in Nederland klaar zou zijn.

De FOM kwam daarom in november 1950 met een eigen voorstel: na de voltooiing van de reactor in Noorwegen zou in Nederland als tussenstap een 5 MW-reactor worden gebouwd en ten slotte een industriële 100 MW-reactor. Hierbij werd aan de Nederlandse industrie een belangrijke rol toebedeeld. Nederland moest in staat zijn om de nieuwe technologie ‘met eigen mensen te bouwen, te beheren en te onderhouden. Een herhaling van de diep droevige feiten (sic!) uit de industriële ontwikkeling in het einde van de 19e eeuw, toen de casco's van in Nederland gebouwde schepen naar Engeland moesten worden gesleept om daar van ketels en machines te worden voorzien, dient op dit nieuwe gebied te worden voorkomen’.¹³ Het voorstel werd in grote lijnen door de regering overgenomen.

De concrete uitwerking van de plannen liet echter nog op zich wachten. In maart 1953 werd op initiatief van de ministers van Onderwijs, Kunsten en Wetenschappen, Economische Zaken en Financiën een commissie onder voorzitterschap van prof. A.J. Kluyver geïnstalleerd om de regering te adviseren over de Nederlandse inspanningen op kernfysisch gebied. Op dat moment speelde onder andere de oprichting van het Europese versnellerinstituut CERN, dat in Genève werd gevestigd. Pogingen om dit naar Amsterdam te halen waren mislukt. Een subcommissie boog zich over het vraagstuk van de bouw van een kernreactor in Nederland.¹⁴ De discussie ging vooral over de vraag wie voor de uitvoering van dit project verantwoordelijk zou zijn. De regering wilde deze zaak niet alleen door de fysici van de FOM laten regelen, zoals tot dan toe het geval was geweest. De organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO) deed een poging de steun van de industrie via TNO te laten lopen omdat ‘TNO de enige organisatie is die wettelijk bevoegd is voor projecten als het onderhavige om de steun van de industrie in te roepen’.¹⁵ De elektriciteits-producenten zagen meer in een organisatorische opzet waarin zij de meeste zeggenschap zouden hebben. Het voorstel van Van Staveren was een nieuwe Stichting Kernonderzoek (SKO) in het leven te roepen, die rechtstreeks contact zou hebben met de lagere

11 J.C. van Staveren, ‘Hoe staat het in ons land met het toepassen van kernenergie voor de productie van elektriciteit?’, Electrotechniek 41 (1963) 381.

12 Archief FOM (verder FOM), inv. nr. 63, Physisch Laboratorium Utrecht (PhLU) m1056, Brief Van Staveren, NV KEMA, 11 mei 1950 aan Milatz, penningmeester FOM.

13 FOM, inv. nr. 14, Notulen Raad van Bestuur, 2^e vergadering, mei 1950.

14 Lid van deze subcommissie waren de professoren Dorgelo (voorz.), Kruyt (plv. voorz.), Vening Meinesz, Casimir, Van Staveren, mr. Woltjer, Clay, Milatz.

15 Philips Concern Archief (verder PCA) 812.4 + 816.64.

[p. 244]

Luchtfoto uit 1966 van de in aanbouw zijnde kernreactor bij Dodewaard.

overheid en met de industrie. Het contact met de regering zou via ZWO en TNO moeten lopen, ‘mits dit geen “bevoogding” betekent’.¹⁶ Dit laatste kwam voort uit de vrees voor te veel invloed van de rijksoverheid op de elektriciteitsvoorziening.

In januari 1954 kwam de raad van bestuur van de FOM met een nieuw initiatief. Deze diende bij de drie ministeries een ‘Voorstel tot de bouw van een reactorcentrum van 10.000 kW in Nederland’ in. Het rapport begon met een uiteenzetting over de energiesituatie. Twintig jaar voor de Club van Rome constateerde de FOM dat, gezien de groei in het wereldenergieverbruik en de beschikbare voorraden aan fossiele brandstoffen, het volstrekt duidelijk was dat zich hier binnen afzienbare tijd problemen zouden voordoen. Het was dus noodzakelijk om aan alternatieven te werken, in casu kernenergie. Voor Nederland speelde daarbij nog dat de afhankelijkheid van de import van steenkool steeds groter dreigde te worden. Ook hiervoor zou kernenergie een oplossing zijn.

En passant werd opgemerkt dat er een directe relatie bestond tussen de levensstandaard in een land en de omvang van de elektriciteitsproductie. Op basis van Engelse gegevens viel op te maken dat de kWh-prijs uit een kerncentrale in het begin slechts iets (10%) hoger zou zijn dan die van conventioneel opgewekte elektriciteit, maar dit zou spoedig in het voordeel van kernenergie veranderen. Het slot van de redenering was dat kernenergie in de toekomst - ‘welke niet eens zo ver meer verwijderd is’ - een grote rol zou gaan spelen. Er zou een miljardenindustrie ontstaan met een grote impact op de rest van de industrie. Om hierop voorbereid te zijn, was het noodzakelijk de benodigde kennis in huis te hebben.

Bij de onderhandelingen met de Verenigde Staten was het bovendien bevorderlijk om tegenprestaties te kunnen aanbieden, bijvoorbeeld in de vorm van octrooien. De conclusie was dat het absoluut noodzakelijk was om een reactorcentrum in Nederland op te richten.

De regering begon onderhandelingen met de industrie over bijdragen aan een dergelijk centrum. BPM, Philips en Staatsmijnen werden benaderd voor een substantiële bijdrage aan de bouw van het reactorcentrum. Deze grote bedrijven antwoordden na onderling overleg dat zij hier welwillend tegenover stonden en graag mee wilden betalen aan de kosten van de experimenten, maar de bouw van de reactor zou door de overheid moeten worden betaald. Minister Zijlstra zette de bedrijven onder druk met de mededeling dat ‘van een industriële groepering al een toezegging van 2 miljoen (geld en diensten) is gekregen’. Dit bleek de groep Thermische Krachtwerktuigen te zijn, waartoe vooral de grotere machinefabrieken behoorden. Overleg op het ministerie in juli 1954 leidde tot een principetoezegging. Behalve de genoemde bedrijven en groepen waren ook de reders vertegenwoordigd.

Zij waren vooral in de eventuele bouw van scheepsreactoren geïnteresseerd. Het definitieve besluit van de industrie werd afhankelijk gemaakt van de gekozen organisatievorm.¹⁷

Kort tevoren had de ministerraad op advies van de commissie-Kluyver bepaald om de beslissing over het project ‘kernreactor in Nederland’ uit te stellen. Het project zou voorlopig onder de hoede van de FOM blijven. De Tweede Kamer ging hier echter niet mee akkoord. Tijdens een commissievergadering liet men weten een sterk voorstander te zijn van een afzonderlijke organisatie die de verdere ontwikkeling van het vreedzaam gebruik van kern-

16 Archief EZ, Dir.-Gen. Energievoorziening (verder EZ DGE) 386, Notulen 3^e vergadering subcommissie Kernphysica (Dorgelo), 9 juni 1953.

17 PCA 881 Ned-RCN, 1954.

[p. 245]

energie onder haar hoede zou nemen. Dit leidde ertoe dat op 6 juli 1955 de Stichting Reactor Centrum Nederland (RCN) in het leven werd geroepen. Voor het kernfysisch onderzoek in het reactorcentrum, dat dicht bij het plaatsje Petten aan de kust van de Noordzee zou verrijzen, werd een Amerikaanse hogefluxreactor (HFR) besteld. Vanwege de grote hoeveelheid neutronen die hierin vrijkomen, was dit type reactor zeer geschikt voor materiaalonderzoek. Voor deze reactor was verrijkt uranium noodzakelijk en daartoe werden met de Verenigde Staten overeenkomsten gesloten. In natuurlijk uranium maakt het splijtbare ²³⁵U slechts 0,7% uit.

Door de concentratie ²³⁵U te verhogen, te verrijken, werd het mogelijk nieuwe, eenvoudiger reactoren te ontwerpen.

Het RCN was vooral bedoeld als nationaal kenniscentrum.

Het vraagstuk van de eerste Nederlandse energiereactor was nog steeds niet opgelost. De mogelijkheid om van verrijkt uranium gebruik te maken - een uitvloeisel van het ‘Atoms for Peace’-programma - deed de interesse in verdere samenwerking met de Noren op het gebied van reactoren die met natuurlijk uranium werkten, aanzienlijk afnemen. Beide landen gingen hun eigen weg, hoewel de samenwerking op onderzoeksgebied nog enkele jaren werd voortgezet. In het najaar van 1955 startte het overleg tussen de elektriciteitsproducenten, de industrie en het ministerie van Economische Zaken. EZ was niet alleen verantwoordelijk voor de energievoorziening, maar ook voor het industriebeleid. Het ministerie trachtte daarom ook om een Nederlandse nucleaire industrie van de grond te krijgen.

Een eerste poging om de krachten te bundelen, vond plaats in 1956. Philips ontving van Werkspoor een voorstel voor de oprichting van ‘Neratoom’, een samenwerking ‘op het gebied van de vrijmaking van kernenergie (reactors)’. Stork en het ingenieursbureau Comprimo zouden de andere partners in deze kleine maatschappij zijn. Het expliciete doel was het ontwerpen en bouwen van (onderdelen van) kernreactoren door de deelnemende partners.

De preparatie van brandstoffen en de productie van krachtwerktuigen werden uitgesloten. Philips was vermoedelijk benaderd vanwege de activiteiten van dit bedrijf op het gebied van de nucleaire instrumentatie en onderzoeksapparatuur. Verder speelde de vooraanstaande positie van het bedrijf in de Nederlandse kennis-infrastructuur een rol. Enkele maanden later werd echter afgesproken voorlopig nog geen samenwerkingsverband aan te gaan, omdat de situatie nog te vaag was.¹⁸

De elektriciteitsbedrijven waren niet al te gecharmeerd van de initiatieven van de industrie om zo snel mogelijk aan de slag te gaan. Ir. H.W. van Tijen, die de groep Krachtwerktuigen vertegenwoordigde, wilde graag met de Amerikanen onderhandelen over het verstrekken van geclassificeerde gegevens, die voor de bouw van een kleine energiereactor benodigd waren. Van Staveren hield de boot af: in een kleine ‘powerreactor, die per se niet economisch werkt’ waren de elektriciteitsbedrijven (nog) niet geïnteresseerd.¹⁹

In eigen kring werd ondertussen wel actie ondernomen. Van Staveren deed in november 1956 aan de aandeelhouders van de KEMA het voorstel om een werkgroep in te stellen ‘ter beoordeling van de vraag in hoeverre het in technisch en economisch opzicht verantwoord zou wezen om de bouw van een elektrische centrale, gedreven met kernenergie ter hand te nemen’. Om de kernenergie-activiteiten te financieren, vroeg Van Staveren de aandeelhouders voor 1957 en 1958 0,03 ct per verkochte kWh.²⁰

De aandeelhouders gingen akkoord en een commissie onder voorzitterschap van H.F.A. Roodenburg, directeur van de EZH, ging aan de slag om de beschikbare typen reactoren te onderzoeken.

In juli 1957 verscheen de kernenergienota van het kabinet. Van Staveren liet EZ weten dat de commissie-Roodenburg het in grote lijnen eens was met de plannen van de regering. Dit betekende dat er in 1964 ongeveer 300 MW aan nucleair vermogen zou moeten staan. De plannen van de commissie voorzagen in de bouw door de PNEM van een kernreactorcentrale van 150 MW bij Geertruidenberg, die in 1962 in bedrijf moest komen. Vervolgens zou de PGEM een kernreactorcentrale van 200 MW bij Harderwijk neerzetten, die in de loop van 1964 bedrijfsklaar zou moeten zijn.

De wens van de PNEM om als eerste een kerncentrale te bouwen, kwam vooral door de ambitie van directeur J.A.P.M. Petit. Het bouwen van een kerncentrale in Brabant was de laatste wens van de ernstig zieke Petit, die zijn hele leven in grote dimensies had gedacht. Het belangrijkste discussiepunt in de commissie was de spreiding van de risico's over de bedrijven die in de Sep deelnamen ‘in verband met de mogelijkheid ener catastrophe’. Deze risico's waren onmogelijk door een bedrijf alleen te dragen. Hierover werd in principe overeenstemming bereikt. De nucleaire stroom zou over alle Sep-deelnemers worden verdeeld, waarbij de PNEM een dubbel aandeel kreeg.²¹

In het najaar van 1957 werd door de Sep aan Engelse, Franse en Amerikaanse firma's gevraagd om een offerte uit te brengen.

De eerste aanbiedingen vielen zwaar tegen. Alle firma's waren echter bereid om op grond van de kritiek de ontwerpen aan te passen, wat in enkele gevallen tot ingrijpende wijzigingen leidde.²² Als gevolg van deze onderhandelingen duurde het tot augustus 1959 voordat de commissie-Roodenburg met haar eindrapport kwam. Bij de bestudering en evaluatie van de ontvangen aanbiedingen voor kernenergiecentrales was aan een drietal punten bijzondere aandacht geschonken: ten eerste de veiligheidsaspecten, ten tweede de technische en economische factoren en op de derde plaats de mogelijkheid van inschakeling van de Nederlandse industrie. Met betrekking tot de veiligheid was het resultaat, dat ‘de gasgekoelde reactoren met grafietmoderator en natuurlijk uranium nog niet de graad van veiligheid hebben bereikt die nodig en mogelijk wordt geacht’. Een reactor van het type Calder Hall, zoals de Engelsen dat toepasten, was daarmee van de baan.

18 PCA 882 Ned-Neratoom (oprichting), oktober 1956.

19 RCN Bestuursarchief (verder RCN), 8e vergadering Bestuur RCN, 13 oktober 1955.

20 EZ DGE, 389, brief prof. Van Staveren aan ir. A.J.W. van der Linden, EZ.

21 J.F.E. Bläsing, Mensen en spanningen. Sociaal-economische geschiedenis van de N.V. Provinciale Noordbrabantsche Electriciteitsmaatschappij 1914-1985 (Leiden 1992) 266-267. Volgens Bläsing ging het initiatief van de PNEM uit. De PNEM reserveerde alvast enkele miljoenen guldens voor deze centrale; EZ DGE, 389, Nota inzake bouw van eerste kernenergiecentrales in Nederland, 20 augustus 1957, 8.

22 Lagaaij en Verbong, Kerntechniek, 41-42 en noten; EZ DGE 389, rapport van de Commissie van Advies inzake de bouw van kernreactorcentrales in Nederland, augustus 1959, 21-24.

[p. 246]

Het advies was het onderzoek verder te concentreren op een lichtwaterreactor, waarvoor in principe zowel een drukwaterreactor (PWR) als een kokendwaterreactor (BWR) in aanmerking kwant.²³ De commissie kwam opmerkelijk genoeg niet tot het advies één van de offertes te accepteren. Dit had te maken met de volledig veranderde economische omstandigheden. Bestond er in 1956 nog grote bezorgdheid over de energievoorziening vanwege de voorraden fossiele brandstoffen en de ongestoorde aanvoer ervan, slechts enkele jaren later had de ontdekking van nieuwe gas- en olievelden geleid tot een veel optimistischer beeld én lagere prijzen op de wereldmarkt. De conclusie van het rapport was dan ook dat met kernenergie opgewekte elektriciteit vooralsnog zeker 1 tot 2 cent per kWh duurder zou zijn dan elektriciteit uit kolengestookte centrales. Een grote kerncentrale was hierdoor opeens veel minder aantrekkelijk geworden.

De Nederlandse industrie had zich inmiddels georganiseerd.

De plannen om een reactor voor het Instituut voor Toepassingen van de Atoomenergie in de Landbouw (ITAL) in Wageningen te bouwen, vormden de aanleiding. Het RCN, dat de reactor grotendeels ontwierp, zou wel de rol van coördinator kunnen spelen, maar dit zou - volgens W.A. de Haas, octrooigemachtigde van Philips en één van de vertegenwoordigers van de industrie in het bestuur van het RCN - meer ‘op de weg van een soort Neratoom liggen.’²⁴ Dit industriële consortium kwam inderdaad tot stand.

In het voorjaar van 1959 werd Neratoom officieel opgericht.

Deelnemers waren Werkspoor, Stork en Philips, die al bij de eerdere poging betrokken waren, en verder de Machinefabriek Breda, de Rotterdamsche Droogdok Maatschappij (RDM) en de Koninklijke Maatschappij De Schelde. Philips bedong hierbij dat de gehele reactor-instrumentatie aan Philips zou toevallen en verder dat de levering van instrumenten aan buitenlandse projecten niet onder Neratoom hoefde te vallen.²⁵ De eerste directeur werd de van De Schelde afkomstige Van Tijen. Later zouden ook de Nederlandsche Dok- en Scheepsbouw Maatschappij, Wilton Fijenoord en Comprimo aandeelhouder van Neratoom worden.²⁶ Met de vorming van dit industriële consortium had een belangrijke bundeling van krachten plaatsgevonden. De ambitie lag een stuk hoger dan tot dan toe het geval was geweest. Het consortium wilde niet alleen onderdelen leveren, maar complete centrales ontwerpen en bouwen. De eerste Nederlandse kerncentrale was een uitgelezen mogelijkheid om de nodige kennis te verwerven en ervaring op te doen.

Zover was het echter nog niet. De algemene conclusie van de commissie-Roodenburg was dat kernenergie technisch en qua veiligheid haalbaar was, maar economisch in het geheel niet. Een 150 MW-centrale zou in vergelijking met een gewone centrale ongeveer zes miljoen gulden per jaar extra kosten. De Sep besloot dan ook in 1959 voorlopig geen centrale te bestellen, tot grote teleurstelling van de PNEM, de industrie en EZ. De laatste partijen oefenden druk uit om het project ‘kerncentrale’ door te zetten.

Illustratief hiervoor is een memorandum van H.K. Mani, die van 1958 tot 1971 directeur Kernenergie op het ministerie van EZ was. De strekking was dat Nederland ‘mee moest in de vaart der volkeren’. Ook al was kernenergie economisch nog niet haalbaar, uit psychologisch oogpunt moest Nederland doorzetten onder het

Overzicht van de werkzaamheden in de fabricagehal van de machinefabriek van de Rotterdamse Droogdok Maatschappij (RDM). Op de voorgrond het reactordrukvat voor de kerncentrale tijdens de machinale bewerking. Dit vat diende voor een goede afscherming van de reactorkern met de reactorstaven van de omgeving. Het vat, dat in januari 1968 werd afgeleverd, was het eerste in een lange reeks drukvaten die de RDM wereldwijd zou leveren.

23 EZ DGE, 389, Nota nr. 76, van Ir. Van der Linden aan Dir.-Gen. Industrialisatie en Energievoorziening, betreft overleg Commissie Roodenburg met de Commissies Maris (Rijkswaterstaat) en Wester (Volksgezondheid), zomer 1959.

24 RCN, De Haas 24 mei '58 aan leden en gasten Bestuur RCN naar aanleiding van Nota Kruseman over rol RCN en over KEMA, 5.

25 PCA 882 Ned-Neratoom (oprichting), februari 1959.

26 De eerste twee vanaf december 1961, Comprimo vanaf augustus 1962.

[p. 247]

motto ‘als je steeds denkt over het kopen van een nieuwe auto, koop je nooit een nieuwe’.²⁷ De elektriciteitsbedrijven weigerden echter zich een besluit te laten opdringen.

Omdat de financiële risico's nog zo groot waren, besloot de Sep om een nieuwe commissie te laten onderzoeken of een kerncentrale ook economisch verantwoord gebouwd kon worden. Men zou over de hele linie proberen om tot een reductie van de kosten te komen. De uitgebrachte offertes leken hiervoor wel aanknopingspunten te bieden. Het uitgangspunt was dat conventionele elektriciteit opgewekt kon worden voor 3,5 cent per kWh, wat ongeveer 1 cent goedkoper was dan elektriciteit uit kernenergie.

De prijzen van de fossiele brandstoffen zakten echter eind 1959, begin 1960 nog verder, zodat de verschillen in kostprijs eerder groter dan kleiner werden. Van Staveren lanceerde daarom een nieuwe benadering, namelijk ‘bouw de gehele kernenergiecentrale in Nederland’, dus inclusief de splijtstofelementen, de regelapparatuur voor de reactorkern en de instrumentatie. De benodigde kennis zou men uit de Verenigde Staten moeten halen. Het grote voordeel was volgens Van Staveren dat het arbeidsloon in Nederland een derde was van dat in de VS. Dit punt speelde een zeer grote rol omdat massafabricage bij de vervaardiging van een kerncentrale niet aan de orde was. Essentieel was echter wel of de Nederlandse industrie bereid en in staat zou zijn mee te werken en hier ook eventueel offers voor wilde brengen ‘om wat te leren’.²⁸

Met dit in het achterhoofd bracht een delegatie uit de kringen van de elektriciteitsproducenten in maart 1960 een bezoek aan de Verenigde Staten. De delegatie sprak daar met vertegenwoordigers van de elektriciteitsbedrijven, de onderzoeksinstellingen, de industrie en de Atomic Energy Commission (AEC). In gesprekken met de elektriciteitsbedrijven werden de Sep-mensen, zoals ze zelf aangaven, in hun opvattingen gesterkt. De Amerikaanse elektriciteitsbedrijven, die op dat moment enkele grote centrales exploiteerden, leden forse verliezen. De opgewekte stroom was gewoon (veel) te duur. ‘Men meende echter niet achter te mogen blijven in het civiele veld nu de Regering zulke enorme offers bracht in het militaire vlak. Daarom was men bereid ook een offer te brengen.’ Op de achtergrond speelde zeker ook de angst voor nationalisatie een rol als men niet tot de bouw van kerncentrales zou overgaan. ‘Men heeft toen maar net gedaan alsof men enthousiast was en is aan het werk gegaan.’ De conclusie was dat men onder druk van de AEC groter en eerder gebouwd had dan eigenlijk verantwoord was. Het advies van de deskundigen in Oak Ridge en Argonne luidde: kies het eenvoudigste type in de eenvoudigste uitvoering, dus een PWR of een BWR. Een te bouwen kerncentrale moest groot genoeg zijn om ervaring mee op te kunnen doen, maar ook weer niet te groot om het ontwerp zo eenvoudig mogelijk te kunnen houden. Het vermogen zou ergens tussen de 50 en de 100 MW moeten liggen.²⁹ De Amerikaanse bedrijven die men bezocht, hadden alle begrip voor de wens om de gehele centrale in Nederland te bouwen. Volgens de Sep-mensen wilden de bedrijven zelfs graag hun know-how en een ontwerp verkopen. Gezien de ontwikkelingen in Europa zouden ze bang zijn om die kennis over enige tijd niet meer kwijt te kunnen.

De Sep-deelnemers gingen akkoord met het plan om eerst een reactortype te kiezen en met Amerikaanse steun een eerste calculatie te maken. Dan zou de Nederlandse industrie op dit ontwerp ‘losgelaten’ moeten worden om te ‘berekenen welke reductiefactor er in kan zitten’. De industrie zou wel onder druk gezet moeten worden. Als de uitkomst bevredigend was, dan zou een volledige berekening gemaakt kunnen worden. Het resultaat zou aan de Sep-leden worden voorgelegd, die het besluit moesten nemen om gezamenlijk een centrale te bouwen en exploiteren.

Twee zaken waren bij de uitvoering van dit plan van belang: de internationale dimensie en natuurlijk de relatie met de nationale industrie. Internationaal was het probleem dat een bestelling zoals Nederland die wilde doen, niet onder het door Euratom met de Verenigde Staten afgesloten verdrag zou kunnen vallen. In dat geval zou namelijk een open inschrijving noodzakelijk zijn en dat paste niet in de Nederlandse plannen om een eigen industrie op te bouwen. Van Staveren liet Euratom weten dat de Sep geen kans zag om deel te nemen in het programma van Euratom en de Verenigde Staten voor de bouw van reactoren. Dat de Sep hiermee volledig van bemiddeling door Euratom afzag, verzweeg hij en werd voorlopig geheim gehouden. Ook in de kamercommissie zou slechts meegedeeld worden dat men de Nederlandse industrie een groter aandeel wenste te geven, mits de prijzen aanvaardbaar waren. Vrijstelling van omzet- en invoerbelasting was hierbij onontbeerlijk.³⁰

Om te onderzoeken of de bouw van kerncentrales mogelijkheden bood voor de Nederlandse industrie - vanaf het begin voor EZ de doorslaggevende factor - stelde de minister van EZ in april 1960 een commissie in onder voorzitterschap van Th.P. Tromp, vice-president van Philips. Deze commissie voor de Nucleaire Industriële Ontwikkeling bracht eind dat jaar verslag uit. Volgens de commissie bood de opgebouwde onderzoeksbasis een goed uitgangspunt ‘voor de opbouw van een volwaardige positie van ons land in het kernreactorgebied’. ‘Nodig zal echter zijn’, zo waarschuwde Tromp, ‘dat in de komende jaren een op wederzijds vertrouwen gebaseerde intensieve samenwerking tussen de industrie en de elektriciteitssector groeit.’ ‘Dan zal zij een technisch niveau kunnen bereiken dat haar in staat zal stellen op voet van gelijkheid met buitenlandse industrieën tot samenwerking te komen. Zonder bedoelde samenwerking... zal een moeilijk overbrugbare achterstand ontstaan en zal de nationale industrie onvermijdelijk in de toeleverende positie worden gedrongen.’³¹

De relatie tussen elektriciteitsbedrijven en industrie bleef echter problematisch. De industrie wilde graag al bij de eerste fase, de

27 EZ DGE, 386, Notulen 3e vergadering subcommissie Kernphysica.

28 De volgende passages zijn ontleend aan: EZ, Dir. Kernenergie (verder EZ DK), 784, Nota 64-1, L. de Block, kort verslag gesprek Van Staveren, 20 april 1960 en Eerste Rapport van de Commissie Kernenergiecentrale, april 1960.

29 EZ DK, 784, Nota 64-1, L. de Block, kort verslag gesprek Van Staveren, 20 april 1960,

30 EZ DK, 784, Nota 64-1, L. de Block, kort verslag gesprek Van Staveren, 20 april 1960.

31 De volgende passages zijn, tenzij anders aangegeven, afkomstig uit: EZ DK, 924, Tromp, rapport aangaande de Industriële Ontwikkeling in het Kernreactorgebied, december 1960, 50.

[p. 248]

keuze voor het reactortype en het opstellen van de specificaties voor het ontwerp, betrokken worden, maar voor de Sep was dit onaanvaardbaar. In dit opzicht kreeg de Sep steun van de verantwoordelijke EZ-ambtenaar, L. de Block, van Tromp en van RDM-directeur K. van der Pols, die allen een inbreng van de Nederlandse industrie op dit punt onhaalbaar achtten. Een ander punt was echter dat de commissie-Tromp erop aandrong dat er een industrieel consortium gevormd zou worden. Ook dit was niet bespreekbaar: ‘De Sep-leden zijn namelijk altijd gewoon geweest om de industrieën, zowel Nederlandse als buitenlandse, op onderdelen stuk voor stuk uit te benen terwijl zij er steeds naar streefden nimmer een eenheidsfront tegenover zich te vinden’, merkte men in kringen van de industrie smalend op. Een bijkomend probleem was dat als dit consortium Neratoom zou zijn - wat natuurlijk voor de hand lag, al dan niet uitgebreid met nieuwe partners - de directeur van Neratoom Van Tijen bepaald een ‘persona non grata’ was in Arnhem.³²

Ook de vorming van een gemeenschappelijk consortium, dus van industrie en Sep gezamenlijk, was niet haalbaar vanwege ‘de zuivere verhoudingen die er nu eenmaal tussen besteller en leverancier moet bestaan’. Kortom, er was geen beweging in het standpunt van de Sep te krijgen. Van pogingen om kredieten in het kader van de post Industriële Ontwikkeling Kernenergie als drukmiddel te gebruiken, zag de overheid voorlopig af. Bleef de vraag over of de Nederlandse industrie in de Sep-plannen voldoende aan haar trekken zou komen.³³ Hier deed de commissie-Tromp geen uitspraak over, aangezien hier pas in de laatste fase, de bouw van de reactor, duidelijkheid over verkregen zou worden. Inschakeling van de Nederlandse industrie was, zo constateerde men, ook voor de Sep van belang, niet alleen vanwege de mogelijk lagere kosten, maar ook vanwege het verzoek aan de overheid om belastingvrijstelling te krijgen.

Het resultaat was dat de Sep haar plan kon uitvoeren om zelf de keuze van het reactortype te maken en de industrie niet bij het ontwerp te betrekken. Wel werden met afzonderlijke bedrijven afspraken gemaakt over de levering van onderdelen. RDM zegde toe om het drukvat te leveren, terwijl Philips in samenwerking met RCN aan de ontwikkeling en productie van brandstofelementen werkte. Met drie van de firma's die eerder hadden gereageerd, werd door Sep verder onderhandeld.³⁴ De economie stond bij de keuze voor het reactortype voorop.³⁵ De prijs per kWh werd bepaald door de bouwkosten, de splijtstofkosten en de kosten van onderhoud en bedrijfsvoering. Om deze prijs te berekenen, werd uitgegaan van een reactor die gedurende 30 jaar 6570 uur per jaar, dus 75% van de beschikbare tijd, energie zou produceren.

De keuze viel uiteindelijk op een BWR van General Electric (GE). In mei 1961 sloot de Sep een contract met GE voor het opstellen van een voorontwerp voor een kernenergiecentrale met een vermogen van 50 MW. Van juni tot begin oktober werkten vier door de Sep uitgekozen ingenieurs met ingenieurs van GE in San José aan dit voorontwerp.³⁶ Duidelijk was dat het nog steeds om een forse investering zou gaan, maar er was inmiddels uitzicht op financiële steun door het ministerie van EZ en Euratom omdat - op advies van de Amerikanen - de reactor zo was ontworpen dat deze ook voor onderzoek gebruikt kon worden. De raden van commissarissen van de Sep en van de PZEM - geen Sep-lid - stemden ermee in dat tot een maximale investering van 95 miljoen gulden in de kernenergiecentrale zou worden overgegaan, mits EZ en Euratom zouden meebetalen. Aan deze voorwaarde werd voldaan.³⁷ De ‘know-how’ die van GE zou moeten worden gekocht, maakte ongeveer een kwart van deze investering uit. De Sep rekende erop dat het ministerie van Economische Zaken het technische ontwikkelingswerk bij de Nederlandse industrie zou financieren, zodat ze zelf alleen de eigenlijke fabricagekosten hoefde te betalen.³⁸

Voordat tot de bouw werd besloten, moesten nog enkele zaken worden geregeld. Met de Nederlandse regering werd onderhandeld over de steun aan de industrie, de vrijstelling van de belastingen en een verzekering tegen wettelijke aansprakelijkheid. De wettelijke inkadering voor de toepassing van kernenergie werd geregeld in de Kernenergiewet van 21 februari 1963. Met de inwerkingtreding van deze wet werden ook drie nieuwe adviescolleges in het leven geroepen: de Centrale Raad voor de Kernenergie (CRK), de Industriële Raad voor de Kernenergie (IRK) en de Wetenschappelijke Raad voor de Kernenergie (WRK). De al sinds 1919 bestaande Gezondheidsraad kreeg een nieuwe taak erbij.³⁹

In het voorjaar van 1963 werd begonnen met het definitieve ontwerp. Hoewel Neratoom het graag anders had gezien, werd met twee bouwbureaus gewerkt. Een klein bureau dat de leiding van de bouw had, met ongeveer 15 man van de Sep die in het bezit waren van de geheime know-how van GE, en een groot bureau van de industrie.⁴⁰ In januari 1965 werd door de aandeelhouders van de Sep en de PZEM het besluit genomen tot de oprichting van de N.V. Gemeenschappelijke Kernenergiecentrale Nederland (GKN) en tot de bouw van Dodewaard. De elf Nederlandse elektriciteitsbedrijven waren de aandeelhouders van de GKN. Het aantal aandelen werd bepaald aan de hand van de gemiddelde hoeveelheid stroom die elk der bedrijven in 1960 had geleverd. Dit betekende dat de EZH het grootste aantal aandelen kreeg.⁴¹ Nadat een hinderwetvergunning was verkregen, kon een maand later met de bouw worden begonnen. De reactor bij Dodewaard werd in 1968 voltooid.

32 Dit was onder andere het gevolg van de door Van Staveren als hinderlijk ervaren poging van Insustor om het suspensiereactorproject snel in de industriële fase te brengen, waarbij Van Tijen het voortouw had genomen.

33 EZ DK, 943, Neratoom Reference List, 3 februari 1965.

34 Lagaaij en Verbong, Kerntechniek, 46-47; EZ DGE, 389, Notulen 1^e vergadering Commissie Kernenergiecentrale, september 1959, 5.

35 EZ DGE, 389, Notulen 1e vergadering Commissie Kernenergiecentrale, september 1959.

36 Ir. L. Schürmann, GEB Dordrecht; ir. D.G.H. Latzko, PEN; ir. F. Stibbe, PGEM; ir. P. Mostert, die reeds in de VS in het Argonne Laboratorium bij Chicago werkte voor de KEMA.

37 ‘Met de bouw van conventioneel vermogen van dezelfde grootte (50 MW) is 20 miljoen gulden gemoeid.’ J.H. Bakker, ‘De plannen voor de bouw en exploitatie van de Eerste Nederlandse Kernenergiecentrale’, Electrotechniek 41 (1963) 112. Van Euratom werd 18 miljoen gulden steun ontvangen omdat de centrale, waarbij meetinstrumenten in de kern zouden worden aangebracht, voor onderzoek aan splijtstofstaven gebruikt kon worden. Een bedrag van 10 miljoen gulden uit het Nucleair Industrieel Ontwikkelings Fonds werd onder andere uitgetrokken voor steun aan RDM bij het ontwikkelen van het reactorvat en aan Philips bij de constructie van splijtstofstaven.

38 EZ DK, 784, Nota 66 I van de Directeur-Generaal voor de Industrialisatie en Energievoorziening L. de Block, 25 augustus 1961, betreffende bezoek van de minister aan de KEMA.

39 G.J. Zijlstra, The Policy Structure of the Dutch nuclear energy sector (Amsterdam 1982) 33-36.

40 Archief Neratoom, Notulen Aandeelhoudersvergadering (verder Neratoom) 14 februari 1963.

41 EZ DK, 786, Verdeling van de aandelen der voor de bouw en exploitatie van de geprojecteerde kernenergiecentrale op te richten naamloze vennootschap; Bijlage I, Annex 2, behorende bij het Derde Rapport van de Commissie Kernenergiecentrale, december 1964.

Onderzoek voor de toekomst: de suspensiereactor

De elektriciteitsbedrijven speelden niet alleen een belangrijke rol bij de commerciële toepassing van kernenergie. Zij hadden ook een

[p. 249]

Overzicht van de reactorhal van de KEMA Suspensie Test Reactor (KSTR). Onder de betonbalken bevindt zich het hoofdsysteem met daarin het reactorvat en de hulpsystemen. Het reactorvat had een diameter van slechts 31 cm. De hier afgebeelde installatie vormde overigens slechts een deel van de gehele reactor. Met name voor het verwijderen van de splijtingsproducten waren nog omvangrijke zuiveringsinstallaties noodzakelijk, die zich in aangrenzende ruimten bevonden.

geheel eigen onderzoeksprogramma, onder leiding van J.J. Went, die in 1951 van het Natuurkundig Laboratorium van Philips naar de KEMA was gekomen. Went kwam met een origineel idee. Aan de gangbare reactortypen met uraniumstaven was een belangrijk nadeel verbonden: de deeltjes die bij de splijting ontstaan, blijven in de staven achter. Hoe langer een reactor kritisch is, des te meer splijtingsproducten zich in de staven ophopen. Deze splijtingsproducten vangen steeds meer neutronen in, die noodzakelijk zijn om de kettingreactie aan de gang te houden. Na verloop van tijd verdwijnen er meer neutronen dan er nieuwe bij komen door splijting. De splijtstofstaven zijn dan onbruikbaar geworden, als het ware ‘vergiftigd’, en moeten worden vervangen door nieuwe splijtstofstaven.⁴²

Went zag een mogelijkheid om dit probleem te ondervangen.

Hij stelde voor om gebruik te maken van een mengsel of suspensie van water en heel kleine bolletjes waarin het splijtstofmateriaal zat: ‘Wanneer nl. een uraniumkern splijt, zullen de twee brokstukken die daarbij ontstaan gemiddeld een weg van ca. 10-15 duizendste millimeter afleggen voordat ze afgeremd worden.

Maakt men nu de uraniumoxydedeeltjes kleiner dan deze vrije weglengte en omgeeft men ieder deeltje met een voldoend groot volume water, dan wordt het splijtproduct - de radioactieve as van de kernreactor - dus uit het oxydedeeltje in de waterphase geschoten waardoor een automatische scheiding van brandstof en as plaatsvindt.’⁴³

In een dergelijke suspensie vindt geen vergiftiging van de splijtstof plaats. Deze originele toevoeging van Went leverde in theorie een veel eenvoudiger reactorontwerp op. Bij een homogeen reactorsysteem wordt de vloeibare brandstof door het reactorvat (omgeven door een reflector) gepompt, daarin wordt de brandstof kritisch en de warmte wordt vervolgens door een uitwendige warmtewisselaar afgevoerd. De brandstof stroomt door naar een reinigingssysteem om de splijtingsproducten te laten verwijderen en wordt vervolgens weer in het reactorvat gepompt.

In de volgende jaren werkte Went zijn ideeën verder uit. Bij het invangen van neutronen in ²³⁸U gaat dit element in een aantal stappen over in ²³⁹Pu, ook een splijtstof. Omdat in tegenstelling tot de splijtingsproducten het ‘zich uit ²³⁸U vormende ²³⁹Pu wel in het oxydedeeltje achter blijft’, zou men op deze manier in een reactor niet alleen splijtstof (²³⁵U) verbruiken, maar tegelijkertijd nieuwe splijtstof (²³⁹Pu) kunnen ‘breeden’ of kweken.⁴⁴ Om het belang hiervan in te zien, moet men zich realiseren dat in de gewone kernreactoren slechts 0,7% van het uranium bruikbaar was. Door gebruik te maken van kweekreactoren, zou de hoeveelheid energie die uit één kilo uranium gehaald kon worden theoretisch met een factor 100 toenemen!

Dit vermogen om te kweken speelde in de tweede helft van de jaren vijftig en het begin van de jaren zestig een belangrijke rol in de terughoudende opstelling van de elektriciteitsbedrijven ten aanzien van een snelle introductie van kernenergie. ‘Zolang wij ons moeten bepalen tot reactortypen, waarin slechts 0,5 tot 1% van de in natuurlijk uranium aanwezige splijtingsenergie nuttig kan worden gebruikt, zal bereids na enkele decennia van de bouw van kernenergiecentrales moeten worden afgezien’, schreef Van Staveren nog in 1964 aan de secretaris van de IRK. ‘Wil de toepassing van kernenergie voor de productie van elektriciteit een zaak

42 Uit de vergiftigde splijtstofstaven kan met chemische methoden splijtstof worden afgescheiden, waardoor de splijtstof opnieuw bruikbaar is voor het maken van nieuwe splijtstofstaven. Deze opwerking is een belangrijke schakel in de kernenergieketen.

43 J.J. Went en H. de Bruyn, ‘Kernreactoren met vloeibare brandstof’, Electrotechniek 32 (1954) 233.

44 Went en De Bruyn, ‘Kernreactoren’.

[p. 250]

van betekenis worden, dan zal het probleem van de bouw van reactoren met een hoge conversiegraad, zo niet van kweekreactoren, tot oplossing moeten worden gebracht’, vervolgde hij.

De Nederlandse elektriciteitsbedrijven waren in dit opzicht een roepende in de woestijn. In de ons omringende landen planden elektriciteitsbedrijven wel verschillende grote centrales in de overtuiging dat dit op een economisch verantwoorde manier kon gebeuren, maar de kans dat Nederlandse bedrijven hiervan een belangrijk deel voor hun rekening zouden kunnen nemen, achtte Van Staveren niet erg groot.⁴⁵

Dit pleidooi voor de suspensiereactor vond zijn oorsprong in de groeiende kritiek op het suspensiereactorproject en de rol van de elektriciteitsbedrijven. Bij de oprichting van het RCN in 1955 had het suspensieonderzoek niet die prioriteit gekregen, die de KEMA graag had gezien. De KEMA besloot daarom het suspensieonderzoek op eigen kracht voort te zetten, waarbij wel werd getracht om zoveel mogelijk hulp van buiten te krijgen. In de onderhandelingen met het RCN wisten de Arnhemse instellingen te bereiken dat de KEMA de opdracht werd ‘verleend’ om onderzoek aan een suspensiereactor te verrichten. Het streven, zoals dit in de overeenkomst tussen RCN en KEMA werd vastgelegd, was om een warmte leverende proefreactor van een kleine 250 kW te construeren. Deze zou als model voor een prototype energiereactor van 10 MW fungeren. De financiering van dit onderzoek zou in grote lijnen plaatsvinden uit de bijdrage van de elektriciteitsbedrijven aan het nationale nucleaire onderzoek. Het geld bleef dus gewoon in Arnhem.

Deze 250 kW-reactor werd eerst Babypop en later KEMA Suspensie Test Reactor (KSTR) genoemd. Speciaal voor de KSTR werd in 1956 begonnen met de bouw van een nieuw laboratorium, dat twee jaar later gereed kwam.⁴⁶ Behalve voor de huisvesting van de KSTR werd het laboratorium ook gebruikt voor het onderzoek naar de beste methode om de in de reactor gevormde splijtingsproducten uit de suspensie te verwijderen. Centraal in het onderzoek stond de brandstof.⁴⁷ Toen omstreeks 1960 sterk verrijkt uranium beschikbaar kwam, schakelde men over op suspensies van thoriumoxide met sterk verrijkt uraniumoxide.⁴⁸ De neutronen die vrijkomen bij splijting van ²³⁵U, zouden thorium omzetten in de splijtstof ²³³U. Bij een gunstige constructie van de reactor zou er meer ²³³U worden gekweekt dan aan ²³⁵U werd verbruikt. Voor de vervaardiging van de splijtstofoxidedeeltjes werd door M.E.A. Hermans een speciaal procédé ontwikkeld, het zogenaamde sol-gel-procédé. Dit is een uit vier stappen opgebouwd proces waarin eerst een oplossing (sol) wordt gemaakt, die vervolgens geëmulgeerd (gel) wordt.⁴⁹ Hiermee konden bolletjes van de gewenste grootte, ongeveer 5 µ, worden geproduceerd. Eind 1960, begin 1961 was men zover dat grotere hoeveelheden deeltjes geproduceerd konden worden.⁵⁰

De suspensiedeeltjes werden vervolgens in een aantal beproevings-circuits aan allerlei experimenten onderworpen. Hierbij deed zich een probleem voor dat voor de ontwikkeling van de KSTR kritiek zou blijken te zijn. Bij de bestralingsproeven bleek dat de deeltjes door het neutronenbombardement werden verkleind. Als dit proces van verkleining ver genoeg zou doorzetten, dan zou de suspensie in een colloïdale oplossing overgaan. Voor de werking van de reactor was dit geen probleem, maar de scheiding van de splijtstoffen en de splijtingsproducten werd hierdoor sterk bemoeilijkt. In de volgende jaren concentreerde het onderzoek zich daarom op het verkrijgen van inzicht in het destructiemechanisme.⁵¹ In die periode werkten ongeveer 100 mensen aan het KSTR-project.

Volgens deskundigen van het Oak Ridge National Laboratory (ORNL), die het laboratorium van de KEMA in Arnhem vanaf 1960 regelmatig bezochten, was het onderzoek van hoog niveau.

In Oak Ridge werd ook aan homogene reactoren gewerkt, maar met een andere brandstofsamenstelling.⁵²

Was de relatie met de Amerikanen uitstekend, met de Nederlandse industrie waren de verhoudingen inmiddels uitgesproken slecht.

Het plan om een industrieel consortium voor de bouw van een 10 MW-suspensiereactor op te richten, ‘Insustor’ gedoopt, werd door de KEMA getorpedeerd. De controverse ging vooral over wat prioriteit diende te krijgen: het fundamentele onderzoekswerk, waar Went voortdurend op hamerde, of de ontwikkeling van concrete projecten, waar de industrie en RCN op aandrongen.⁵³ Ondanks de meningsverschillen en de moeizame verhouding zouden verscheidene Neratoom-bedrijven in de verdere loop van het project echter toch diverse onderdelen leveren, zoals pompen (Stork), de metalen omhulling (De Schelde) en instrumenten (Philips), terwijl Comprimo de engineering voor zijn rekening nam.⁵⁴

Een nieuw conflict tekende zich af toen de KEMA in 1963 met de bouw van de KSTR begon, zonder dat het probleem van de beschadiging van de suspensiedeeltjes was opgelost. De KEMA ging bij de bouw uit een ‘van buiten naar binnen’-strategie - eerst de niet-nucleaire systemen en vervolgens de nucleaire onderdelen, met als laatste het reactorvat en de warmtewisselaar. Zo werd tijd gewonnen om aan de stralingsproblemen te werken. De oplossing dacht de KEMA te kunnen vinden door met nog kleinere deeltjes te gaan werken. Toen dit niet hielp, werd getracht de aantasting te voorkomen door het aanbrengen van verschillende coatings (goud, nikkel, zirkonium) op de suspensiedeeltjes. Het suspensiereactorproject stond en viel namelijk bij het idee van Went dat de bolletjes hun gedaante zouden behouden, zodat het thorium in de bolletjes geheel in de splijtstof ²³³U kon worden omgezet.⁵⁵

Euratom, dat het project financieel had gesteund, was het absoluut niet eens met het besluit om toch met de bouw te starten.

Bovendien zag men de KSTR liever in Petten. Toen de KEMA zich hier niets van aantrok, trok Euratom zich terug en besloot men niet mee te betalen aan de bouw van de testreactor.⁵⁶ Ook zonder financiële steun van Euratom zette de KEMA het project door.

45 RCN, Van Staveren aan secretaris IRK, 16 september 1964.

46 Het laboratorium werd gedeeltelijk bekostigd door het RCN, KEMA Jaarverslag 1956, 23.

47 H. de Bruyn, ‘De suspensiereactor’, in Technologie en Constructie van Kernreactoren, verslag van de leergang (Delft 1955) 135.

48 Aankoop KEMA van 3 kg 90% verrijkt uranium bij Mallinckrodt in de VS, RCN, Notulen bestuur, november 1960.

49 De vier stappen zijn: 1. solbereiding; 2. emulgering en gelering; 3. dehydratering, wassen, drogen en 4. sinteren.

50 ‘De bereidingsmethode voor deeltjes bestaande uit mengkristallen van thorium- en uraniumoxyde is thans zover gevorderd dat een installatie voor proefproductie kon worden vervaardigd, die in 1960 vrijwel gereed kwam’, KEMA Jaarverslag (1960) 25.

51 Verbeteringen in waarnemingsnauwkeurigheid en het ontwikkelen van een instrumentarium daartoe gingen voortdurend door (veelal in samenwerking met Philips), RCN Jaarverslag (1961) 59.

52 In Oak Ridge werd gewerkt met gesmolten uraniumzout, UO₂SO₄, bij de KEMA met een waterige suspensie van ThO₂-UO₂.

53 RCN, Notulen Bestuur, 64e vergadering, 23 december 1959.

54 KEMA, Eindverslag van het suspensiereactorproject Deel A (Arnhem 1982) 71.

55 Aan dit idee lag het zuinige gebruik van de wereldvoorraden aan uranium en thorium ten grondslag. In de jaren zestig verdiepte Went zijn studies van het uraniumgebruik in verschillende typen reactoren. Hij nam daarbij steeds grotere tijdsperiodes in ogenschouw. Telkens was de conclusie dat slechts met thermische kweekreactoren een langetermijnoplossing mogelijk was.

56 Volgens Euratom moet ‘met de bouw van de KSTR worden gewacht op de resultaten van het programma voor bestralingen in capsules met een hoge versplijtingsgraad’, EZ DK, 644, Compte Rendu de la réunion du Comité de Gestion Euratom/KEMA tenue à Arnhem le 21 mai 1964.

[p. 251]

De financiering was nu volledig een zaak van de aandeelhouders van de KEMA, die dit vervolgens doorberekenden in de elektriciteitsprijs.⁵⁷ Doorzichtig was de financiering in geen geval. Op het ministerie van EZ constateerde men dat ‘de financiële verhoudingen tussen RCN en KEMA zo ingewikkeld zijn geworden, dat niemand er meer uit kan komen. Dit is het spel van KEMA geweest, die steeds aan het langste eind heeft weten te trekken, en het te enenmale vertikt opening van zaken te geven’.⁵⁸

Ondanks alle kritiek en het wegvallen van de steun van de andere partijen werd de KSTR gebouwd en in 1971 voltooid. Voordat toestemming werd verleend de reactor in gebruik te nemen, beoordeelden deskundigen van het Internationaal Atoom Energie Agentschap (IAEA) de KSTR. Deze deskundigen achtten het noodzakelijk in het reactorvat een stromingsstabilisator aan te brengen om ervoor te zorgen dat de suspensiedeeltjes niet zouden kunnen samenklonteren in het reactorvat en op deze wijze de reactor zou doorbranden, zoals tien jaar eerder in Oak Ridge was geschied. Bij de ontmanteling van de reactor enkele jaren later bleek overigens dat een deel van de suspensie, waarvan de verdwijning wel was opgemerkt, was aangekoekt in de door de IAEA aanbevolen stromingsstabilisator. Daarnaast mocht de KEMA het vermogen van de reactor slechts stapsgewijs beproeven. Al deze testen doorliep de KSTR met goed gevolg. Op 22 mei 1977 liep de door de autoriteiten verleende bedrijfsvergunning voor de KSTR af. Mede omdat verder onderzoek alleen zin zou hebben bij drukken en temperaturen waarvoor de installatie niet was ontworpen, werden de experimenten enkele dagen eerder definitief stopgezet.

57 Van 1953 tot 1968 vroegen de elektriciteitsbedrijven 0,03 cent extra per verkochte kWh, d.w.z. in ieder geval tot begin jaren zestig ongeveer 1% van de elektriciteitsprijs.

58 EZ DK, 647, Nota EK/89 voor de Minister, 24 mei 1965.

Ultracentrifuge en andere projecten

Midden jaren zestig, toen de suspensiereactor alle externe steun verloor, werd er ook volop gediscussieerd over de toekomst van andere Nederlandse projecten op nucleair gebied. Sinds het midden van de jaren vijftig werkte J. Kistemaker aan een project voor de verrijking van uranium met behulp van gas- of ultracentrifuges. In het begin van de jaren zestig ontstond er internationaal steeds meer belangstelling voor de snellekweekreactor. Deze ontleende zijn naam aan het feit dat de neutronen niet afgeremd of gemodereerd werden. TNO en Neratoom richtten zich op één wezenlijke component van een dergelijke reactor, namelijk de koeling met vloeibaar natrium, een technologie die extreem hoge eisen stelde. In samenwerking met enkele reders werkte het RCN aan de ontwikkeling van een eigen reactor voor de aandrijving van schepen, Nederlands Eerste Reactor Ontwerp (NERO) genaamd. Ten slotte begon men te denken aan een nieuwe, grotere energiereactor.

In december 1963 had een Amerikaanse elektriciteitsmaatschappij voor de eerste keer in de geschiedenis een commerciële offerte voor een kernreactor bij Oyster Creek uit doen gaan. Dit gold

Kistemakers eerste tekeningen die de werking van een gascentrifuge illustreren. Deze tekeningen waren opgenomen in een reisverslag dat Kistemaker maakte naar aanleiding van een bezoek aan West-Duitsland in 1954.
De ideeën die hij daar opdeed omtrent de mogelijkheden van zeer snelle gascentrifuges, vormden de basis voor de ontwikkeling van de ultracentrifuge-industrie in Nederland.

internationaal als het bewijs dat kernenergie concurrerend was geworden en leidde tot een golf van bestellingen. Ook in Nederland begon de houding van de elektriciteitsmaatschappijen geleidelijk te veranderen. Daarbij speelde de behoefte aan steeds

[p. 252]

In 1946 werd de Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) opgericht. Een belangrijke doelstelling van FOM in de beginperiode was de tijdens de oorlog opgelopen achterstand van Nederland op het gebied van de kernfysica in te lopen. Een van de eerste concrete projecten was de bouw van een elektromagnetische massaseparator voor de verrijking van uranium. In 1953 kwamen de eerste resultaten beschikbaar. De ontwerper van de verrijkingsinstallatie - J. Kistemaker, zichtbaar op de achtergrond - overhandigt hier het eerste in Nederland verrijkte uranium aan twee FOM-bestuursleden. Verrijkt uranium zou de belangrijkste splijtstof voor kernreactoren worden, maar omdat schaalvergroting van dit proces nauwelijks mogelijk was, richtte Kistemaker zijn aandacht spoedig op een andere, veelbelovende methode van uraniumverrijking, namelijk die met behulp van ultracentrifuges.

grotere productie-eenheden een rol (zie hoofdstuk 8).

In die periode werd duidelijk dat West-Duitsland grote belangstelling had voor deelname van Nederland aan het grote snellekweekreactorprogramma dat daar was opgezet. De Nederlandse industrie zou daardoor kunnen gaan meewerken aan de ontwikkeling van het reactortype dat alom als dat van de toekomst werd gezien. De aanzienlijke investeringen die dit vereiste, zou niet de industrie, maar de overheid moeten opbrengen. De minister van EZ vroeg naar aanleiding hiervan in 1965 aan zowel de CRK als de IRK advies omtrent het gehele kernenergiebeleid in Nederland, met de bedoeling om tot een nationaal plan voor de kernenergie te komen. Concreet werd gevraagd welke bedragen moesten worden gereserveerd voor de verschillende projecten in de komende jaren en voorts wat de visies en plannen waren van de verschillende betrokken partijen.⁵⁹

Het project van het RCN maakte geen schijn van kans. Er waren niet alleen technische problemen: het werd ook steeds duidelijker dat atoomschepen op de korte termijn geen commerciële toekomst hadden. De discussie over de opvolger voor Dodewaard draaide met name om de bijdrage van de Nederlandse industrie, maar de elektriciteitsbedrijven weigerden concessies te doen. Voor de beide overgebleven projecten gold dat verdere ontwikkeling en industriële toepassing een zodanige schaalvergroting vereisten dat de kosten niet meer door een klein land als Nederland opgebracht konden worden. Bovendien brak geleidelijk het besef door dat de internationale politieke verhoudingen en het belang dat de grotere landen aan hun eigen nucleaire industrie hechtten, een zelfstandige Nederlandse ontwikkeling nagenoeg onmogelijk maakten.

Samenwerking was dus geboden. Het grote verschil tussen het snellekweekreactor- en het ultracentrifugeproject was dat bij het eerste Nederland slechts een onderdeel van het Duitse programma voor zijn rekening zou nemen, terwijl de partijen in Nederland sterk het idee hadden op het gebied van de uraniumverrijking met ultracentrifuges een technische voorsprong te bezitten.

Kistemaker, die in het Amsterdamse FOM-lab voor massaspectrografie aan isotopenscheiding werkte, was na een bezoek aan Duitsland in 1954 op het idee gekomen om ultracentrifuges voor de verrijking van uranium te gebruiken: ‘Het komt mij voor dat deze methode niet kansloos is voor Uraniumscheiding gebruikt te worden. Het is een technisch moeilijke opgave zo'n Ultra Centrifuge te construeren, maar het lijkt mij niet onmogelijk met een paar honderd van deze apparaten honderden kilo's verrijkt Uranium (ca. 1,5% ²³⁵U) in ca. een half jaar te maken.’⁶⁰ In vergelijking met het elders toegepaste, zeer grootschalige diffusieprocédé leek verrijking met behulp van ultracentrifuges een interessante optie. In een centrifuge worden de zwaardere ²³⁸U-moleculen iets verder van de as geslingerd dan de lichtere, wat het in principe mogelijk maakt om de beide isotopen te scheiden.

Kistemaker werd volledig door dit idee gegrepen. Vanaf het begin dacht hij al aan toepassing op industriële schaal. Met steun van het nabijgelegen Werkspoor begon hij aan de uitwerking van de plannen.⁶¹ Cruciaal voor de levensvatbaarheid van uraniumverrijking in Europa waren de schattingen van de behoefte aan verrijkt uranium en de prijs waarvoor dit geleverd kon worden. Deze twee elementen zouden in de beoordeling van de kansen van het ultracentrifugeproject voortdurend terugkeren. Daarnaast ondervond het project concurrentie van de Franse plannen om een Europese diffusiefabriek te bouwen.⁶² Nederland slaagde erin om

59 Neratoom, 2 september 1965

60 FOM 479, PhLU m5517, Reisverslag Bezoek aan Hamburg en Bremen (18-20 november 1954) door J. Kistemaker.

61 FOM 480, PhLU m6179, 14 augustus 1955, dit is een aangevulde versie van PhLU m5843 (ontbreekt), alle twee gedateerd 2 september 1955 aan de Commissie van de Werkgemeenschap voor Massascheiding en -Analyse (CWMA).

62 RCN, notulen bestuur, 23 januari 1955.

[p. 253]

In de fabriek van Urenco in Almelo wordt uranium verrijkt met behulp van ultracentrifuges. Het principe van de centrifuge is dat bij snelle rotatie van de centrifuge de zwaardere gasmoleculen, die ²³⁸U bevatten, dichter bij de wand terechtkomen dan de lichtere, ²³⁵U bevattende moleculen. In één centrifuge kan slechts een kleine hoeveelheid uranium een klein beetje worden verrijkt. Daarom is een groot aantal centrifuges in serie én parallel geschakeld zodat ze een cascade vormen. De cascade in de Urenco-fabriek is zodanig ontworpen dat er geen pompen en dergelijke nodig zijn om de gasstroom te reguleren.

de beslissing hierover uit te stellen en de UC-technologie een kans te geven. Het ultracentrifugeonderzoek werd uitgebreid. In dit onderzoek, dat binnen de FOM plaatsvond maar door het RCN werd betaald, stonden twee aspecten centraal. Het eerste had betrekking op de mechanische eigenschappen van centrifuges.

Informatie van G. Zippe, die in 1957 uit de Sovjetunie had mogen vertrekken, speelde hierbij volgens Kistemaker een cruciale rol.⁶³ Tot dan toe had men aan traditionele centrifuges gewerkt: grote, zware en sterke apparaten met glijlagers. Hierbij had men zowel naar verticale als naar horizontale centrifuges gekeken. De centrifuges van Zippe leken daarentegen meer op tollen: ze waren licht, elastisch en zelfrichtend met magnetische en taatslagers. Ze zweefden als het ware. Het grote voordeel was dat zo met veel minder energie zeer hoge snelheden konden worden bereikt. Het ingrijpende besluit tot omschakeling op tollen, zoals de centrifuges voortaan meestal werden genoemd, werd volgens Kistemaker in één dag genomen en doorgevoerd.⁶⁴ Het was in elk geval typerend voor Kistemaker. Hij handelde vaak al als anderen nog aan het wikken en wegen waren.

De aandacht richtte zich vooral op het scheidend vermogen van de centrifuges. Dit is evenredig met de vierde macht van de omtreksnelheid, de snelheid waarmee de wand van de centrifuge beweegt, en verder recht evenredig met de lengte van de centrifuge. Er zijn dus twee wegen om de opbrengst te vergroten: het langer maken van de centrifuges en het verhogen van de snelheid. Onbeperkt langer maken kon echter niet, omdat boven een zeker toerental, de kritieke waarde, ontoelaatbare slingeringen optreden en de centrifuge instabiel wordt. Bij het verhogen van de omtreksnelheid waren de materiaaleigenschappen de beperkende factor.⁶⁵ Het tweede aspect betrof daarom het materiaalonderzoek. Behalve om de sterkte van het materiaal ging het vooral om de chemische eigenschappen van de materialen waarvan de centrifuges gemaakt zouden worden. Uraniumhexafluoride (UF₆) is namelijk een bijzonder agressief gas, dat de meeste metalen sterk aantast.

Het onderzoek naar de ultracentrifuges was in 1960 in een kritieke fase gekomen. Nu moest worden aangetoond dat het inderdaad mogelijk was om uranium te scheiden met ultracentrifuges. Met een zeer dure massaspectrograaf, die in het voorjaar van 1960 in

63 FOM 476, Kwartaalverslag Ms I 1.4 t/m 30.6 1957.

64 Ontleend aan J. Kistemaker, ‘Geschiedenis van het UC-project’, Stroom 1991/18, deel 2, noot 2.

65 J.A. Goedkoop, Kernenergie in de Lage Landen (Utrecht 1976) 96-99.

[p. 254]

het laboratorium arriveerde, slaagde men er begin mei in om de scheiding van de isotopen aan te tonen.⁶⁶ De ontwikkelde centrifuges bleken 300 uur met een toerental van 1000 Hz te kunnen worden gedraaid. Dit was voldoende om de uraniumisotopen te kunnen scheiden.⁶⁷ Na een uitvoerige en zeer positieve evaluatie door de commissie-Tromp besloot de regering om extra middelen ter beschikking te stellen.

Op dringend verzoek van de Amerikanen waren de Europese landen inmiddels tot geheimhouding van het ultracentrifugeonderzoek overgegaan.⁶⁸ Een van de consequenties was dat de FOM afhaakte. Het bestuur van de FOM gaf te kennen na afloop van het lopende contract geen geheim onderzoek meer te willen doen; de verantwoordelijkheid voor het UC-onderzoek ging volledig over naar het RCN.⁶⁹ Geleidelijk verschoof de aandacht in de volgende jaren naar de opstelling en productie van grotere aantallen centrifuges. In 1963 kwam een cascadeproefopstelling met negen trommels gereed. Deze opstelling werd in een constructie geplaatst die vacuüm kon worden gezogen. Dit was noodzakelijk om de wrijving zodanig te verminderen dat hoge snelheden konden worden bereikt. Ook een volgende evaluatiecommissie bracht in 1966 een positief advies uit. De commissie meende dat voor ‘origineel werk, dat enige toekomstmogelijkheden heeft’ de komende vier jaar minstens eenzelfde bedrag mocht worden besteed als in de voorgaande periode, ‘te meer waar dit bedrag minder dan 5% van de totale Nederlandse overheidsuitgaven voor toegepast onderzoek op nucleair gebied bedraagt’.⁷⁰ Bij de beoordeling van de kansen van het ultracentrifugeproject kwam voortdurend de mogelijkheid voor samenwerking met Duitsland, waar ook aan ultracentrifuges werd gewerkt, aan bod. Toen in 1965 de Duitse overheid het onderzoek overnam, namen de kansen op samenwerking toe.

Een complicerende factor was echter dat naast industriële mogelijkheden en vooruitzichten, de mogelijkheid bestond dat met ultracentrifuges verrijkt uranium zou kunnen worden gemaakt dat geschikt was voor kernwapens. Vooral de Amerikanen wezen hier bij herhaling op. Bovendien speelden ook de politieke verhoudingen in die tijd een grote rol. Staatssecretaris van Buitenlandse Zaken M. van der Stoel, die de politieke kant van de samenwerking bekeek, had in verband met de non-proliferatie-aspecten ernstige bezwaren. Daardoor ketste een overeenkomst in 1965 af.⁷¹

Terwijl in Nederland aan de voorbereiding van industrialisatie werd gewerkt, kwam het onderwerp van verrijking in Europees verband in 1967 weer aan de orde. Frankrijk stelde voor om zijn eigen diffusiefabriek aanzienlijk uit te breiden. Leveranciers van verrijkt uranium zouden in politiek en economisch opzicht sterke troeven in handen hebben. Behalve Frankrijk was daarom ook Engeland nadrukkelijk in de markt. West-Duitsland zou gezien de politieke verhoudingen niet zelf een verrijkingsfabriek mogen bouwen. De keuze van Duitsland voor een partner, zo was de inschatting, zou de doorslag geven en daar lagen dan ook de kansen voor Nederland.⁷²

Met het aantreden van het kabinet-De Jong in 1967 veranderde de politieke situatie. De Block, die zich in het begin van de jaren zestig als ambtenaar op EZ intensief met het kernenergiebeleid had bemoeid, werd minister op hetzelfde ministerie.⁷³ De Block was een voorstander van samenwerking met de Duitsers zowel op het gebied van de ultracentrifuge als in het snellekweekreactorproject.⁷⁴ Een voorwaarde was dat overeenstemming met de Duitse regering kon worden bereikt. Dit lukte inderdaad en in een overeenkomst tussen de Nederlandse en de Duitse regering werden de economische banden tussen de beide landen aangehaald.⁷⁵

In januari 1968 werd een consortium van Siemens, Interatom, Belgo Nucléaire en Neratoom gevormd voor het ontwerp en de bouw van een prototype van een snellekweekreactor van 300 MW. De Nederlandse bijdrage lag, zoals gezegd, vooral op het gebied van de koeling. Er werd bij Hengelo een groot testcircuit gebouwd en Nederlandse bedrijven zouden niet alleen de pompen maar ook de warmtewisselaars en stoomketels leveren. Ook de elektriciteitsbedrijven vormden een consortium, waarbij de Sep de Nederlandse inbreng vertegenwoordigde en het RWE Duitsland.

Inmiddels toonde ook Engeland belangstelling voor samenwerking met Nederland en West-Duitsland. Veelvuldige onderhandelingen tussen deze drie landen vanaf november 1968 leidden in maart 1969 tot overeenstemming. De afspraken werden een jaar later in het Verdrag van Almelo officieel vastgelegd. De drie landen kwamen overeen gezamenlijk industriële ondernemingen op te richten voor het fabriceren van ultracentrifuges en voor de bouw van scheidingsfabrieken voor uraniumverrijking door middel van centrifugatie.

Vooralsnog zou elk land een proeffabriek inrichten met elk het eigen type ultracentrifuge.

Enkele maanden eerder, in november 1969, was Ultra-Centrifuge Nederland N.V. (UCN) opgericht.⁷⁶ UCN bouwde twee proeffabrieken, te weten een verrijkingsfabriek met een capaciteit van 25.000 kg scheidend vermogen per jaar en een fabriek voor het vervaardigen van de daarvoor vereiste centrifuges. De totale kosten werden geraamd op ruim 45 miljoen gulden, waarbij de verrijkingsfabriek inclusief de daar opgestelde centrifuges verreweg de grootste kostenpost was. De centrifugefabriek, die werd gebouwd op een Philips-terrein in Almelo, was eind november 1970 met de technische inrichting gereed, zodat kon worden begonnen met de vervaardiging van centrifuges door de Fabrikatie Kombinatie (Philips en Werkspoor). Daarbij traden ernstige tegenvallers op.

De centrifuges vertoonden een veel te grote spreiding in eigenschappen én gingen veel te vaak kapot. Vanaf dat moment werd besloten tot veel grotere uitwisseling van kennis en ervaring met de partners bij het vervaardigen van centrifuges en ging men over op stalen centrifuges. De bouwkosten waren inmiddels al flink opgelopen.⁷⁷ De scheidingsfabriek begon daarom later dan verwacht, eind 1973, met de productie van verrijkt uranium.

66 FOM 492, FOM-nr. 8739.

67 RCN, notulen bestuur 20 januari 1960, 7.

68 RCN, notulen bestuur, 30 september 1960.

69 FOM 476, notulen CWMA.

70 Archief OCW 364, Rapport RCN-S-7541.

71 EZ DK, 836, Nota voor de Minister van Economische Zaken, 4 januari 1968.

72 EZ DK, 835, Memorandum, 29 december 1967.

73 April '65-nov. '66 kabinet-Cals, EZ: Den Uyl; nov. '66- april '67 kabinet-Zijlstra, EZ: J.A. Bakker; april '67- jan. '70, kabinet-De Jong, EZ: De Block.

74 Neratoom, 12 juli 1967.

75 OCW 405.

76 In de UCN was kapitaal geplaatst door de Staat der Nederlanden, 55%, Staatsmijnen, Shell en Philips, elk 10%, VMF en Rijn-Schelde, elk 7,5%. Ook het RCN werd formeel aandeelhouder, omdat de octrooien op zijn naam stonden.

77 EZ DK, 868, Nota Mr. Bouvy, 8 sept. 1971 aan de Minister, ‘Volgens meest recente informatie, september 1971, eerder 75 miljoen’.

[p. 255]

Borssele

In 1966 kondigden de elektriciteitsbedrijven aan een nieuwe, grote kerncentrale te willen bestellen. Het was duidelijk dat de Nederlandse industrie (nog) niet in staat was om volledige centrales inclusief nucleaire kern te leveren. Samenwerking met een buitenlandse partner was daarom een vereiste. Westinghouse bleek bereid om in een joint-venture met Neratoom een kerncentrale van 300/400 MW aan de elektriciteitsbedrijven als turnkey job aan te bieden.⁷⁸ Van een levering zou echter niets terechtkomen.

In maart 1969 besloot de provinciale Zeeuwse elektriciteitsmaatschappij, de PZEM, een kerncentrale van 450 MW (PWR) aan te schaffen. De aanleiding was de vestiging van een aluminiumfabriek door Pechiney in het Sloegebied bij Borssele. Een belangrijk argument om voor een kerncentrale te kiezen, was dat de gegarandeerde levering aan Pechiney het mogelijk maakte om de capaciteit van de centrale vrijwel volledig te benutten. Kerncentrales hebben in vergelijking met gewone centrales hoge investerings- en lage brandstofkosten en moeten dan ook zoveel mogelijk als basislast dienen om van de lage brandstofkosten profijt te trekken.

Bovendien wordt de levensduur van een kerncentrale negatief beïnvloed als deze naar gelang de vraag naar elektriciteit voortdurend in- dan wel uitgeschakeld zou worden.⁷⁹

Niet het besluit om een kerncentrale aan te schaffen maar de keuze voor de leverancier zou grote beroering wekken. Enkele dagen na het besluit werd bekendgemaakt dat gekozen was voor het Duitse Kraftwerk Union, waarin Siemens en AEG samenwerkten. Natuurlijk was de teleurstelling bij Neratoom zeer groot.

Daarnaast was men algemeen verbijsterd dat een kleine maatschappij als de PZEM, die geen deel uitmaakte van de Sep, maar wel in de GKN participeerde, zelfstandig een dergelijk besluit kon nemen. EZ gaf bij herhaling te kennen hoogst ongelukkig te zijn met de gang van zaken.⁸⁰ Om een herhaling van het gebeurde in Borssele te voorkomen, wilde men de Elektriciteitswet wijzigen om de vrijheid van de verschillende elektriciteitsbedrijven aan banden te kunnen leggen.⁸¹ De PZEM verdedigde zich door te stellen dat zij voor de goedkoopste oplossing had gekozen. Verder wees de PZEM erop dat de voorwaarde voor levering was dat ten minste 70% van de gehele centrale door de Nederlandse bedrijven geleverd moest worden.

Borssele betekende het definitieve einde van de Nederlandse pogingen om een eigen nucleaire industrie van de grond te krijgen. Een van de gevolgen was het geleidelijk uiteenvallen van Neratoom. Philips besloot - mede door teleurstellende ervaringen met de levering van brandstofelementen - zich uit de nucleaire technologie terug te trekken.⁸²

Deze geschiedenis laat zien hoe autonoom de positie van de elektriciteitssector was met betrekking tot zaken op het gebied van de elektriciteitsopwekking. Het ontwerp van centrales en de installatie

Bovenaanzicht van het reactorvat van de kernenergiecentrale bij Borssele kort voor de ingebruikneming. De problemen die bij de centrale bij Dodewaard waren opgetreden, zorgden ervoor dat het verlenen van de vergunning voor Borssele vertraging opliep. In juni 1973 verleende minister R.F.M. Lubbers uiteindelijk toestemming om de reactor op te starten. De reactorkern telt 121 splijtstofelementen, die elk weer uit 205 zircaloy-staven zijn opgebouwd. In deze staven bevindt zich het verrijkte uranium.
Het reactorvermogen wordt geregeld door de concentratie van neutronen absorberend boorzuur in het koelmiddel te wijzigen. Voor de fijnregeling worden tussen de splijtstofstaven op en neer beweegbare regelstaven gebruikt.

ervan werd volledig in eigen hand gehouden. Alle pogingen van de industrie en de rijksoverheid ten spijt, de Arnhemse instellingen trokken volledig hun eigen plan. Het aantal organisaties in Arnhem was met de GKN weer toegenomen, maar een groot verschil maakte dit niet omdat ze allemaal (nagenoeg) dezelfde directie hadden. Het is echter te eenvoudig om de elektriciteitsbedrijven alleen de schuld te geven van het mislukken van het nucleaire beleid. De verwachtingen van het bedrijfsleven en ook van de overheid waren, gezien de internationale verhoudingen en de technische complexiteit van kernenergie, veel te hooggespannen en de ambities te hooggegrepen. De gebeurtenissen rond Borssele zouden echter wel het einde van de autonomie van de sector inluiden. De overheid zou zich steeds nadrukkelijker met de elektriciteitsvoorziening gaan bemoeien.

G.P.J. Verbong en J.A.C. Lagaaij

78 Neratoom, 22 november 1966.

79 R. Antonisse, Energie in Wisselend Tij (Middelburg 1991) 49-52.

80 Neratoom, 24 april 1969.

81 Neratoom, 11 juni 1969.

82 PCA 881 Ned.-UCN.