Stel dat dit allemaal zou uitkomen, dan is er toch nog steeds een probleem. En dat heeft niets te maken met technologie en alles met timing. Twee van de bekendste Nederlandse experts op het gebied van kernenergie, Professor Turkenburg (emeritus hoogleraar Natuurwetenschap & Samenleving) en Professor Jan Leen Kloosterman (hoogleraar nucleaire reactor fysica aan de TU Delft en tevens uitgesproken voorstander van de thoriumtechnologie) zijn het er over eens dat die stroom producerende commerciële thoriumreactor er pas over tientallen jaren kan zijn. Jan Leen Kloosterman: “Alle voordelen van thorium ten spijt zal het nog wel tientallen jaren duren vooraleer de lifter [een type thoriumreactor, WISE] de uraniumcentrale zal hebben vervangen. Er gaan vele honderden miljoenen mee heen om ook maar één thoriumcentrale te bouwen vanaf het punt waar men nu is in de ontwikkeling. Veel van dat geld zal gaan zitten in al het theoretische voorwerk dat gedaan moet worden.”

De technologie

Met een ‘thoriumcentrale‘ bedoelt men een kerncentrale waarbij thorium als grondstof wordt gebruikt. Bij een thoriumcentrale
denkt men meestal aan een zogenaamde gesmolten zoutreactor, in het Engels: Molten Salt Reactor (MSR). Het basisontwerp voor een gesmolten zoutreactor is gebaseerd op een kleine testreactor die tussen 1965 en 1969 in het Oak Ridge National Laboratory in de VS heeft gewerkt.

Molten Salt Reactor (MSR) is de verzamelnaam van alle typen reactoren waarin de brandstof (of -stoffen) is opgelost in zout, chloor- of fluorzouten. De Liquid Fluor Thorium Reactor (LFTR; spreek uit: ‘lifter’) is een specifiek type van deze reactorsoort, namelijk die thorium als brandstof heeft. Hij werkt als volgt. In een reactorvat wordt in een grafietblok met koelkanalen een mengsel gebracht van vloeibaar thoriumfluoride (Th-232) opgelost in fluorzouten, die ook als koelvloeistof dienen. De temperatuur in het vat is desondanks hoog, wat de boel goed vloeibaar houdt. Er wordt om te beginnen ook een beetje uranium (U-235) bijgemengd, want thorium is op zichzelf niet splijtbaar – de splijtstof moet worden gemaakt. Kort door de bocht: het U-235 schiet een neutron af op het Th-232, dat daardoor Th-233 wordt, wat snel vervalt tot protactinium-233, wat verder vervalt tot U-233. Die stof is splijtbaar en valt uiteen, waarbij energie vrijkomt alsmede een neutron, dat weer Th-233 aanmaakt uit de aanwezige Th-232, waardoor de reactie in principe eindeloos doorgaat, zolang productie en consumptie van U-233 maar in evenwicht blijven.

Veiligheid

MSR thoriumreactoren zitten heel anders in elkaar dan de huidige uraniumreactoren en zijn – aldus de voorstanders van deze techniek – veel veiliger. In een MSR wordt de splijtstof niet als vaste stof verwerkt, maar opgelost in een gesmolten fluoridezout. Dat gesmolten zout wordt tegelijkertijd als koelstof en als splijtstof gebruikt. Het blijft op hoge temperaturen stabiel en controleerbaar. De voorstanders claimen dat ‘het op hol slaan van de reactor in een thoriumcentrale’ onmogelijk is. Een ‘meltdown’ zou uitgesloten zijn: het splijtbare materiaal is immers al gesmolten. En als de temperatuur te hoog oploopt, zet de vloeistof uit, waardoor er minder van in het reactorvat overblijft en de radioactieve kettingreactie afneemt. Ook als de stroom uitvalt stroomt het zout vanzelf in opslagreservoirs onder de reactor waar het kan afkoelen. Hoewel de kans op een kernsmelting van een gesmolten zoutreactor in principe niet bestaat, produceert een thoriumreactor wel  dezelfde problematische isotopen die in het geval van een ongeluk vrij kunnen komen, nl. I-131, Cs-137 en Sr-90. Bij een ongeluk door sabotage, terroristische aanval of oorlogshandeling kunnen deze nog steeds in het milieu komen.

Kernwapens

Met de huidige kennis om elektriciteit op te wekken in kerncentrales kun je ook kernwapens maken. Dat is ook precies de reden waarom er in de jaren ’50 voor gekozen is om kerncentrales met een uraniumcyclus te gaan bouwen: men wilde juist kernwapens produceren! Door zorgen over de verspreiding van kernwapens (proliferatie) gedreven, kijkt men nu naar thorium in plaats van uranium. Maar met een thoriumreactor kun je ook kernwapenmateriaal maken. Met een paar chemische trucs haal je er zó de vulling voor een kernbom uit, stellen 5 fysici in een commentaar in het wetenschappelijke magazine Nature.

Thorium en kernafval

Een thoriumcentrale zou in vergelijking met uraniumcentrales weinig afval produceren:

• De hoeveelheid langlevende radioactieve isotopen met een levensduur van zo’n 240 000 jaar (de zogenaamde actiniden) zou nog maar een zeer geringe fractie zijn van wat geproduceerd wordt in de uraniumcyclus.
• De radioactiviteit van het merendeel van het afval gevormd in de thoriumcyclus is binnen 300 jaar verminderd tot een zeer laag niveau.

De keerzijde, een thoriumcentrale levert dus nog steeds afval op dat 240.000  jaar gevaarlijk blijft en van mens en milieu volledig afgeschermd opgeslagen moet worden. Het probleem van hoogactief kernafval is (en was altijd al) niet zozeer het volume (de hoeveelheid), maar de toxiciteit en stralingsintensiteit. Of je nu voor 1 of 500 kilo hoogradioactief materiaal een oplossing moet zoeken is niet zo relevant. Het grote probleem is dat er nog steeds geen definitieve en geaccepteerde methode bestaat om dit gevaarlijke afval voor alle eeuwigheid (of in elk geval voor 240.000 jaar) veilig te bergen.

Beschikbaarheid van thorium

In promotiefilmpjes voor thorium zie je weleens mannen langs het strand lopen die beweren dat thorium oneindig beschikbaar zou zijn, bijvoorbeeld in het zand waar ze op lopen. Dat mag dan theoretisch wel kloppen: in lage concentraties wordt thorium in zand en ook in veel gesteenten aangetroffen. Maar de belangrijkste thoriumbronnen voor commerciële winning zijn de mineralen thoriet, thorianiet en monaziet die tot wel 12% thoriumoxide bevatten. Zowat de helft van de commercieel winbare wereldreserves van 1,9 miljoen ton aan thorium bevinden zich in India. Ook de Verenigde Staten en Australië bezitten aanzienlijke voorraden thorium in hun ondergrond.

De beschikbaarheid van thorium lijkt voorlopig geen probleem te vormen. Het is wel een feit dat er slechts enkele landen zijn waar thorium commercieel gewonnen wordt. Een toekomstige afhankelijkheid van deze landen is dus voorgeprogrammeerd.

Thorium-lobby

In de afgelopen jaren is er een thorium-lobby in Nederland actief, die met grote beloftes strooit. Zo zou er al in 2030 begonnen worden met de bouw van een Thoriumcentrale. Zoals gebruikelijk worden de claims niet onderbouwd, het stoelt op tekentafel-werkelijkheid, zeker als we in ogenschouw nemen dat betrokken wetenschappers zelf al stellen dat het nog tientallen jaren gaat duren.

De thorium-lobby werkt langs twee lijnen. Onderzoekers van de TU Delft hebben een budget om onderzoek te doen naar de ontwikkeling van thoriumcentrales. Daarnaast is er een bedrijf Thorizon actief dat claimt al in 2030 te kunnen starten met de bouw van een thoriumcentrale en stroom kan leveren tegen een kostpijs van € 60,- per MWh.  Zoals gebruikelijk in de nucleaire sector lijkt dat een wensdroom, waar helaas  met name rechtse politici intrappen. Zo stelde het Noord-Brabantse provinciebestuur € 4 miljoen beschikbaar voor Thorizon.

Samenvattend zou thorium in theorie een verbetering kunnen vormen ten opzichte van de op uranium gesteoelde manier van kernenergie. Maar tegelijkertijd is er nog veel onduidelijk, waardoor de beloftes dat thorium een grote bijdrage aan de oplossing van het klimaatprobleem zou leveren alleen al qua tijd niet zal uitkomen.

Update juli 2025