Kernenergie
Vijf vragen over kernenergie
Voor- en nadelen kernenergie
Voordelen
-
Bij opwekking van kernenergie komen geen CO2 en andere broeikasgassen vrij. Die komen wel vrij bij de bouw en afbraak van kerncentrales. En ook bij winning en transport van uranium, en de verwerking en opslag van het radioactief afval. Zelfs als je die uitstoot meerekent, zorgt kernenergie voor veel minder broeikasuitstoot dan fossiele brandstoffen. De uitstoot is vergelijkbaar met windenergie. En zelfs iets lager met zonne-energie.
-
Uranium, de grondstof voor kernenergie, is relatief goedkoop.
-
Een kerncentrale is een constante bron van stroom. De stroomproductie is niet afhankelijk van het weer, zoals zonne- of windenergie. Het kan daarom een rol hebben in de energietransitie van fossiele naar duurzame energiebronnen.
Nadelen
-
Bij kernenergie ontstaat radioactief afval. Het gaat dan bijvoorbeeld om:
- gebruikte brandstofstaven uit de kerncentrale
- afval dat bij de uraniumwinning ontstaat
- sloopafval na sluiting van een centrale
De straling die het radioactieve afval afgeeft, is schadelijk voor de gezondheid. Hoogactief radioactief afval zal nog honderdduizenden jaren straling afgeven. Daar is op dit moment nog geen veilige en langdurige opslag voor.
-
De bouw van een kerncentrale kost veel geld. De kosten voor het bouwen van één kerncentrale worden geschat op minstens 10 miljard euro. Ook het veilig afbreken van een kerncentrale kost veel geld.
-
Een kerncentrale bouwen duurt ruim 10 jaar en waarschijnlijk langer. Op korte termijn draagt een nieuwe kerncentrale dus niet bij aan de klimaatdoelen.
-
De voorraad uranium raakt ooit op. Met het huidige gebruik van uranium wereldwijd zou deze voorraad in 130 jaar op zijn. Uranium komt overal op aarde voor. Maar op sommige plekken is het te duur om te winnen.
Daarnaast heeft de winning van uranium impact op mens en milieu.
-
Er is een kleine kans op een ernstig ongeval. In het zeldzame geval dat er een ongeluk is, komen radioactieve stoffen in de omgeving vrij. De gevolgen voor de gezondheid en het milieu zijn dan groot.
Kernenergie in Nederland
Ongeveer drie procent van de elektriciteit die we in Nederland gebruiken, komt van kernenergie (cijfers 2025). Er is nu één werkende kerncentrale voor stroomproductie in ons land. Deze staat in de plaats Borssele in Zeeland.
Komen er nieuwe kerncentrales in Nederland?
In 2024 gaf het kabinet aan dat er mogelijk vier nieuwe kerncentrales komen. Hiervoor wordt gekeken naar Borssele, Maasvlakte 1 en 2 bij Rotterdam, Terneuzen (Zeeland) en de Eemshaven (Groningen). Naast vier grote kerncentrales wil het kabinet ook kleinere kerncentrales.
Wat kost een nieuwe kerncentrale?
Een kerncentrale bouwen kost veel geld en tijd. TNO schat dat het vergunningstraject en de bouw zo’n 10 miljard euro kost (op basis van cijfers uit 2020). De kans is groot dat de kosten hoger uitvallen. Naast de kosten voor de bouw, moet er ook rekening gehouden worden met de afbraakkosten in de toekomst. Er wordt geschat dat hier zeker nog 1,5 miljard voor nodig is. Dit bedrag moet gereserveerd worden voordat de kerncentrale wordt gebruikt.
Het duurt ook zeker 11 jaar voordat de centrale er staat. Er is een aantal jaar nodig om alle vergunningen te verkrijgen en de bouw zelf duurt minimaal zo’n jaar of acht. Een kerncentrale kan ongeveer zestig jaar werken.
Als de kerncentrale is gebouwd, zijn de kosten om de centrale te laten werken relatief laag. De kerncentrale moet zoveel mogelijk uren draaien om winst te maken. Daarom is voor de bouw van een nieuwe kerncentrale zekerheid over overheidsbeleid belangrijk. Als een regering in de toekomst opeens zou stoppen met kernenergie, kan dat voor hoge kosten zorgen.
Het land met de meeste kerncentrales in Europa is Frankrijk. Het overgrote deel van de elektriciteit komt bij de Fransen uit kernenergie.
Het beleid wat betreft kernenergie verschilt sterk per land. Duitsland, België, Spanje, Zwitserland en Zweden hebben kerncentrales, maar bouwen dit af. Tegelijkertijd worden in Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, Slowakije en Finland nieuwe kerncentrales gebouwd, iets wat Tsjechië en Hongarije ook willen doen. Een aantal landen heeft op dit moment geen kerncentrales en heeft besloten geen kernenergie te gebruiken. Hieronder vallen onder andere Italië, Denemarken en Oostenrijk.
Wat is kernenergie?
Kernenergie is energie die wordt opgewekt door uranium te splijten. Hier komt energie bij vrij, die kan worden omgezet in elektriciteit. Hier komt geen CO2 bij vrij.
Er ontstaat wel CO2-uitstoot bij onder andere de bouw van de centrales, het winnen en vervoeren van uranium en de opslag van radioactief afval. Het internationale panel van klimaatwetenschappers IPCC toont dat nucleaire stroom ten opzichte van stroom gemaakt uit aardgas ongeveer 40 keer minder CO2 uitstoot.
Hoe wordt kernenergie opgewekt?
Voor het opwekken van kernenergie is uranium nodig. Dit heeft een zware, onstabiele atoomkern die in een kerncentrale wordt gespleten. Tijdens die splijting komt er een grote hoeveelheid energie vrij. Er komen ook kleine deeltjes vrij, die neutronen worden genoemd. Deze neutronen schieten op hoge snelheid tegen andere uraniumatomen aan, waardoor deze ook splijten. Dat heet een kettingreactie. Deze wordt door medewerkers van een kerncentrale vanuit een controleruimte onder controle gehouden.
De energie komt tijdens deze reactie vrij in de vorm van warmte. Omdat de zogenoemde splijtstofstaven van uraniumoxide in een bad met water liggen, neemt het water deze warmte op. Die warmte wordt benut om elektriciteit op te wekken. Verschillende typen doen dit op verschillende manieren.
De grondstof: uranium
Uranium, de grondstof voor kernenergie, is niet hernieuwbaar. Er is op de aarde veel uranium aanwezig. Maar slechts een klein deel is relatief goedkoop te winnen. De voorraad goedkoop te winnen uranium is voldoende voor ongeveer de komende 130 jaar. Dat gaat wel uit van het huidige verbruik van uranium in de wereld. Als er meer kerncentrales komen, gaat de voorraad minder lang mee.
De winning van uranium en het (chemische) afval uit de mijnbouw kan voor schade zorgen. Bijvoorbeeld schade aan de gezondheid van werknemers of schade aan de natuur en het milieu. Zeker in landen waar regels minder streng worden nageleefd. De lokale bevolking profiteert niet altijd mee van de winst.
Naast uranium kunnen ook andere radioactieve elementen gebruikt worden, zoals thorium. De technieken hiervoor zijn nog volop in ontwikkeling.
In een drukwaterreactor wordt het water onder hoge druk gehouden. Het gaat niet koken, maar het verwarmt water in een tweede systeem. In deze tank ontstaat stoom die de turbine aandrijft. Dit type reactor is het meest gebruikte type in de wereld. Ook de kernreactor in Borssele is een drukwaterreactor.
In een kokendwaterreactor bereikt het water een temperatuur van honderden graden Celsius en gaat dan over in stoom. De stoom drijft turbines aan die elektriciteit opwekken. Deze stoom is licht radioactief. Omdat die turbines zich buiten het zwaar beschermde reactorgebouw bevinden is er in dit type reactor in theorie een iets grotere kans op een radioactief lek bij incidenten.
Hebben we kernenergie nodig?
Om klimaatimpact te verminderen zijn hernieuwbare en duurzame energiebronnen nodig. Zonne- en windenergie alleen zijn niet genoeg om aan de energievraag te voldoen. Om dat op te vangen zijn er ook niet-weersafhankelijke energiebronnen nodig. Kernenergie kan daar een rol in spelen, maar ook opslag van energie in bijvoorbeeld batterijen en/ of waterstof.
Experts zijn het niet met elkaar eens of kernenergie nodig, wenselijk of winstgevend is. Sommige studies schatten kernenergie als te duur in, andere studies concluderen juist dat het net zo veel kost als zonne- en windenergie. Deze verschillen komen door de vele aannames die onderzoekers moeten doen, onder andere over:
- Hoe ons energiesysteem eruitziet in de toekomst
- Hoe bouwkosten van een kerncentrale zich ontwikkelen
- Politieke keuzes die wel of niet gemaakt gaan worden.
Al deze onzekerheden en de aannames die worden gedaan, hebben grote invloed op de uitkomst van een studie.
Geen oplossing voor klimaatdoelen 2030
Kernenergie speelt nauwelijks een rol om de Nederlandse klimaatdoelen voor 2030 te halen. In 2030 wil de Nederlandse overheid 55 procent minder broeikasgassen uitstoten vergeleken met 1990. Zo’n 3 procent van de elektriciteit in Nederland komt nu van kernenergie. Omdat de bouw van een nieuwe centrale lang duurt, zal dat aandeel voor 2030 niet (veel) groter kunnen worden. Voor de klimaatdoelen in 2050 zou kernenergie wel een rol kunnen spelen.
Wat is het risico van radioactief afval?
Bij de opwekking van elektriciteit in een kerncentrale ontstaat radioactief afval dat straling afgeeft. Als een levend wezen deze zogenaamde opvangt, kan dit ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken. Een deel van het hoogradioactief afval kan tot honderdduizenden jaren straling afgeven. Het moet al die tijd goed afgeschermd bewaard worden. Zorgvuldige opslag vormt zo een verantwoordelijkheid voor vele generaties na de onze.
Wat gebeurt er met radioactief afval?
De gebruikte splijtstofelementen van een kerncentrale vallen onder hoogactief afval. Het afval van de kerncentrale in Borssele worden naar Frankrijk getransporteerd. Daar worden de nog bruikbare bestanddelen gescheiden van de rest van de afvalstoffen. Dit kan na bewerking worden gebruikt bij nieuwe splijtstofstaven. De centrale in Borssele gebruikt ook splijtstofstaven waar een deel van deze bewerkte afvalstoffen in zitten.
Met hoogradioactief afval en laag- en middelactief afval wordt verschillend omgegaan:
- Het hoogradioactieve afval dat niet hergebruikt kan worden, wordt in glas verpakt voordat het wordt opgeslagen. Het geeft veel warmte af en moet ongeveer 100 jaar lang gekoeld worden. Dit hoogradioactieve afval wordt nu in Nederland bovengronds in een speciaal gebouw opgeslagen. Een definitieve oplossing voor dit afval bestaat nog niet.
Er zijn plannen om op zeer lange termijn hoogactief afval diep onder de grond op te slaan. Dat moet gebeuren in aardlagen waar het duizenden jaren veilig kan liggen. De regering wil in het jaar 2100 een besluit hierover nemen. In de tussentijd kan verder onderzoek worden gedaan. Ook samenwerking met andere landen wordt onderzocht. Er is afgesproken dat in 2130 deze zogenaamde eindberging er is. - Laag- en middelactief afval uit kerncentrales bestaat uit buizen, leidingen en ander materiaal uit de centrale dat is vervangen. Maar ook ziekenhuizen, (nucleaire) laboratoria en de olie- en gasindustrie produceren laag- en middelactief afval. Dit soort afval wordt in beton verpakt. Het wordt in Nederland bovengronds opgeslagen in speciale gebouwen. Dit gebeurt voor een periode van minstens 100 jaar.
Hoeveel radioactief afval is er in Nederland?
Per jaar ontstaat er in Nederland 4,5 kubieke meter hoogactief afval. Dat staat gelijk aan 3 bedrijfsafvalcontainers. De hoeveelheid laag- en middelactief afval is zo’n 240 keer groter: 1.100 kubieke meter. Het radioactief afval (kernafval) wordt opgeslagen in de gemeente Borsele waar de Nederlandse kerncentrale staat.
De opslag en het beheer van radioactief afval moet aan strenge regels voldoen. Het hoogactieve afval wordt opgeslagen in een verstevigde geïsoleerde opslag, die bestand is tegen explosies, natuurrampen en vliegtuigongelukken. Het radioactief afval wordt goed beveiligd en via metingen constant in de gaten gehouden. In Nederland is de Centrale Organisatie voor Radioactief Afval verantwoordelijk voor de verzameling, verwerking en opslag van radioactief afval.
Radioactieve stoffen zenden straling uit die zo’n hoge energie heeft, dat het kan ioniseren. Als dat gebeurt, kunnen kleine deeltjes in stoffen en je lichaam (moleculen) beschadigd raken.
Als dit vaak gebeurt bij mensen of dieren, is dit een schadelijk voor de gezondheid. Vooral genetisch materiaal, het DNA, is een extra kwetsbare plek. Veranderingen van moleculen in het DNA kan gevolgen hebben voor de werking van cellen.
Hoe veilig zijn kerncentrales?
Een ongeluk in een kerncentrale kan grote en langdurige gevolgen hebben. Elke kerncentrale heeft daarom over uitgebreide veiligheidssystemen. Deels gaat dit om automatische veiligheidssystemen. Die treden vanzelf in werking wanneer er iets mis dreigt te gaan. Verder zijn er handmatige systemen, die de medewerkers van de centrale kunnen inschakelen. Er zijn daarnaast ook nog extra back up-systemen, voor het geval één van de veiligheidssystemen het om welke reden dan ook af laat weten.
Wat er ook gebeurt aan natuurrampen, storingen of onverwachte gebeurtenissen: er moet te alle tijden worden voorkomen dat de kern beschadigd kan raken of kan smelten. En er moet altijd voorkomen worden dat er radioactief materiaal naar de omgeving kan lekken.
Hoe zit het met de veiligheid in Nederland?
De veiligheid van de kerncentrale in Borssele wordt continu gemonitord en waar mogelijk verbeterd. Dat is wettelijk verplicht. De centrale is bestand tegen extreme omstandigheden zoals aardbevingen of overstromingen. De Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming controleert de nucleaire veiligheid, beveiliging en stralingsbescherming. De minister van Infrastructuur en Waterstaat is verantwoordelijk voor de voorbereiding en reactie op stralingsongevallen.
Ernstige incidenten: Tsjernobyl en Fukushima
De bekendste ongelukken met kerncentrales zijn het ongeluk in 1986 met de kerncentrale in Tsjernobyl (Oekraïne) en het ongeluk in 2011 met de reactor in Fukushima (Japan). De aanleiding van het ongeluk in Tsjernobyl was een experiment dat verkeerd liep, met explosies in de kernreactor tot gevolg. Fukushima werd getroffen door een zeebeving en een daaropvolgende tsunami, waardoor de koeling niet meer werkte.
Naast de doden en gewonden die bij deze incidenten vielen, is de omgeving van beide kerncentrales jarenlang bestempeld tot onbewoonbaar gebied vanwege de radioactieve besmetting.
Vragen over misbruik van kerncentrales
Een thoriumreactor maakt gebruik van het metaal thorium. De kernreactie vindt niet plaats in water, maar in heet, vloeibaar zout (molten salt) waar het metaal in zit. Het zout bevat de brandstof voor de reactie én dient als koelmiddel. Dit moet ervoor zorgen dat thorium-MSRs veiliger zijn dan traditionele kerncentrales. De kernreactie kan bijvoorbeeld gestopt worden door het gesmolten zout te laten weglopen, in geval van een probleem in de reactor. Het is ook de bedoeling dat thorium-MSRs minder zeer lang levend radioactief afval produceert. Ook is de voorraad thorium op aarde groter dan de voorraad uranium.
Verschillende soorten kerncentrales
Kerncentrales kunnen worden ingedeeld naar het type generatie waar ze toe behoren.
- Eerste generatie: Dit zijn de testcentrales uit de jaren 50 en 60 uit de vorige eeuw.
- Tweede generatie: dit zijn de eerste kernreactoren die commercieel werden ingezet. De kerncentrale in Nederland is van deze tweede generatie. Net als de meeste reactoren in Europa. Naar aanleiding van het ongeluk in Fukushima zijn deze kerncentrales aan strenge veiligheidstesten onderworpen.
- Derde generatie: Dit zijn centrales die nu in aanbouw zijn of gepland zijn. Het zijn verbeterde versies van de tweede generatie kerncentrales.
- Vierde generatie: wereldwijd wordt nu onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van de volgende generatie kernreactoren. De ontwikkeling hiervan duurt waarschijnlijk nog tientallen jaren. Deze moeten veiliger en zuiniger worden. Ook moeten ze minder (langlevend) radioactief afval produceren.
Kleine kerncentrales
Small Modular Reactors (SMR’s) zijn kernreactoren die kleiner zijn dan de bestaande gangbare kerncentrales (zoals die in Borssele). SMR’s zijn modulair opgebouwd. Onderdelen kunnen in een fabriek worden gemaakt. Op de locatie worden deze onderdelen in elkaar gezet tot een kleine kerncentrale.
Voordelen van SMR’s zijn dat ze door deze manier van bouwen makkelijker, sneller en goedkoper gebouwd kunnen worden. Het kabinet wil in Nederland ook SMR’s gaan inzetten.
Een nadeel is dat ze minder energie opwekken dan een traditionele kerncentrale. Er zijn wereldwijd nog maar een handvol SMR’s gebouwd. Er is nog veel onduidelijk over de precieze bouwtijd en kosten.
Toekomstige technieken
Thoriumreactor
In discussies over kernenergie wordt vaak gesproken over thoriumreactoren (thorium-MSRs, molten-salt-reactors). Dit is een techniek die nog in ontwikkeling is. Het kan nog jaren duren voordat de eerste centrale stroom levert aan het net. Er zijn nog veel grote uitdagingen voordat de techniek veilig en goed werkt. In China is inmiddels een experimentele thorium-MSR gebouwd. Hier wordt verder onderzoek naar de techniek gedaan. In Nederland worden plannen gemaakt voor een thorium-MSR die op zijn vroegst in 2034 gereed is.
Bij kernfusie worden lichte atoomkernen samengesmolten. Daar komt veel energie bij vrij. Het proces kost ook veel energie. Een kernfusiereactor moet namelijk plasma op extreem hoge temperatuur houden: tussen de 150 miljoen en 300 miljoen graden. Plasma ontstaat bij extreme verhitting van een gas.
Kernfusie
Naast kernsplijting is er nog een andere techniek die in de toekomst mogelijk energie kan opwekken door de kern van atomen te veranderen: Deze techniek zit nog in experimentele fase.
Verschillende landen bouwen momenteel samen in Frankrijk een fusiereactor (ITER). De verwachting is dat deze reactor rond 2035 energie gaat produceren. De elektriciteit zal dan nog niet geleverd worden in het energienet, maar alleen worden gebruikt om de techniek te testen. Na het succesvol testen en de bouw van een aantal demonstratiereactoren, zal het daarna nog tientallen jaren duren voordat er fusiecentrales echt een rol gaan spelen in de elektriciteitsvoorziening.
Bij kernfusie worden lichte atoomkernen samengesmolten. Daar komt veel energie bij vrij.
Het proces kost ook veel energie. Een kernfusiereactor moet namelijk plasma op extreem hoge temperatuur houden: tussen de 150 miljoen en 300 miljoen graden. Plasma ontstaat bij extreme verhitting van een gas.
Anderen keken ook naar
Zo stappen we over naar groene energie
We ruilen aardolie en aardgas in voor groene energie – dat houdt onze energie betaalbaar en de lucht schoon, nu en later. Wie doet wat om die overstap te maken? Waarom is deze verandering zo belangrijk, en hoe kun je hieraan bijdragen?
Waterstof
In het verduurzamen van de energievoorziening in Nederland kan waterstof een belangrijke rol gaan spelen. Waterstof is geen energiebron, maar kan een energiedrager...
Windmolens
Met windmolens wordt windenergie opgewekt. Dat is schone, duurzame én hernieuwbare energie. De CO2-uitstoot is meer dan 30 keer lager dan van die van 'grijze'...