Kernreactor Petten moet leidende rol productie medische isotopen houden

Titelfoto: Kernreactor Petten. Screenshot door redactie OpinieZ van YouTube-video, kanaal Nieuwsuur

Afgelopen vrijdag was ik op uitnodiging van een PVV-delegatie bestaande uit Eerste en Tweede Kamerleden en fractieassistenten op bezoek bij het reactorcentrum in Petten. Behalve ikzelf als enige fysicus nam ook een tweetal medische pathologen deel aan het werkbezoek. Vanwege het eminente belang van de faciliteit in Petten voor de productie van medische isotopen, schreef ik onderstaande beschouwing.

Isotopenproductie

Isotopen kunnen op meerdere manieren geproduceerd worden. De meest gangbare methode is via botsing van een uitgangsmateriaal met neutronen die geproduceerd worden of wel in een kernreactor of in een cyclotronversneller. Deze productiewijzen zijn complementair en bieden de mogelijkheid kortlevende isotopen te genereren. Een alternatieve methode die nog in het researchstadium is, is het gebruikmaken van hoogenergetische elektronenbundels. Langer levende isotopen kunnen verkregen worden uit natuurlijke materialen door laserverrijking. In de praktijk van de productie van isotopen voor medisch gebruik spelen kernreactoren en in mindere mate cyclotrons de hoofdrol.

Leidende positie

Sinds de verouderde reactor in Chalk River (Canada) gesloten is en er plannen zijn die te vervangen door een speciaal cyclotron, is Petten de belangrijkste leverancier ter wereld van medische isotopen, met zo’n 30% van de wereldproductie. Benadrukt moet worden dat de productiemethoden met behulp van kernreactoren en cyclotrons complementair zijn. Sommige isotopen kunnen beter langs de ene weg, andere langs de andere weg geproduceerd worden, zij het dat er natuurlijk ook enige overlap is.

In de periode 2008-2010 ontstond wereldwijd een aanzienlijk tekort aan radio-isotopen voor medische doeleinden toen zowel de reactoren in Chalk River als in Petten aan ingrijpende onderhoudsbeurten toe waren. Deze situatie heeft de kwetsbaarheid van de productiecapaciteit die essentieel is voor de belangen van miljoenen kankerpatiënten nadrukkelijk onder de aandacht gebracht.

Diagnose en therapie

Medische isotopen worden in toenemende mate gebruikt voor zowel diagnose als therapie. In beide gevallen is het de kunst om radio-isotopen te binden aan chemische dragers die zich in het lichaam bij voorkeur binden aan die plaatsen in het menselijk lichaam waar de straling toegediend moet worden. Het buiten het lichaam detecteren van de producten van radioactief verval van de in het lichaam aanwezige isotopen (scan) geeft dan unieke informatie over het ziektebeeld van een bepaald orgaan. Voor diagnostische doeleinden worden betrekkelijk lage doses gebruikt. Voor therapeutische doeleinden, waar het er vooral om gaat kwaadaardige cellen te vernietigen, worden hogere doses benut.

Technetium 99m

Foto: PET-scanner – Pixabay CC0

Ieder jaar worden wereldwijd ongeveer 48 miljoen onderzoeken en behandelingen verricht met behulp van medische isotopen. In meer dan 80% van de gevallen wordt hier technetium-99m gebruikt, een metastabiel vervalproduct van de isotoop molybdeen-99. Molybdeen-99 wordt in de kernreactor gevormd door neutronenbestraling van hoogverrijkt uranium-235 en is een van de splijtingsproducten. Door intensiteit en energie van de neutronen te variëren, kan de efficiëntie van de productie van molybdeen-99 geoptimaliseerd worden. De halfwaardetijd van de ‘moederisotoop’ molybdeen-99 is ongeveer 66 uur waardoor er tijd genoeg is om het materiaal van de reactor naar diverse ziekenhuizen te transporteren. De halfwaardetijd van technetium-99m is slechts 6 uur. Deze isotoop wordt daarom in elke ziekenhuis kort voor gebruik ‘afgetapt’ van de moederisotoop. De route via hoogverrijkt uranium is niet zonder politieke problemen. Daarom wordt veel onderzoek gedaan naar alternatieve productiemethoden van molybdeen-99.

Kernreactor in Petten

De huidige Hoge Flux Reactor (HFR) werkt bij lage druk en bij lage temperatuur. Deze reactor wordt niet gebruikt voor de opwekking van kernenergie maar dient vooral als neutronenbron voor de productie van medische isotopen en voor diverse researchprojecten zoals materiaalonderzoek. Zo wordt momenteel ook research verricht aan de corrosiebestendigheid van materialen voor reactorvaten die gebruikt moeten worden in toekomstige thoriumcentrales. Onder invloed van intense straling en van fluohoudende gesmolten zouten waarin de kernreactie zich afspeelt, beperkt corrosie de levensduur van reactorvaten. Corrosiestudies zijn daarmee van groot economisch belang.

Radioactief afval

Foto: nucleair afval – Pixabay CC0

Zoals elke kernreactor levert ook de reactor in Petten enig nucleair afval. In Petten is dat uitsluitend afval in vaste vorm. Voor het kostenplaatje dat hoort bij de opslag van afval maakt het erg veel uit of we met hoogradioactief of minder radioactief afval te maken hebben. In Petten zijn dan ook in de afgelopen jaren grote stappen gezet in afvalscheiding, waarbij ongeveer 75% van alle gescheiden afval in de categorie laagradioactief valt. Alle afval wordt via België, waar het qua volume gecomprimeerd wordt, uiteindelijk naar COVRA bij Borssele vervoerd voor definitieve opslag.

Toekomst

De Hoge Flux Reactor in Petten is bijna zestig jaar oud en aan vervanging toe. Iedere faciliteit veroudert, en ook de ontwikkelingen op het gebied van de medische isotopen staan niet stil. Er zijn dan ook plannen ontwikkeld voor de bouw van een nieuwe reactor, Pallas, die gepland is voor 2025. De kosten van deze vervanging bedragen ongeveer een half miljard. Om tot een geleidelijke overgang van oude naar nieuwe reactor te komen, zal de productiecapaciteit van de HFR geleidelijk afgebouwd worden, terwijl die van Pallas even geleidelijk vergroot wordt.

Een ernstige complicatie wordt gevormd door de kosten van het zogenaamde ‘historische afval’ dat zich tot 2001 heeft opgehoopt. Dit afval resulteert van onderzoeksprojecten die door de overheid in Petten zijn ondergebracht. Onder meer door steeds verdergaande regelgeving zijn de kosten van de afvalverwerking gegroeid tot een geschat bedrag van 280 miljoen euro. Onlangs heeft de overheid een bijdrage van 117 miljoen toegezegd. Deze resterende financiële lasten uit een voorbij verleden hangen nog steeds als een molensteen om de nek van de medische isotopenindustrie waarin ons land toonaangevend is.

Nucleaire industrie en politiek

Hoewel we langzamerhand een verschuiving in de publieke opinie zien optreden die positiever is over kernenergie en de nucleaire industrie, is in de afgelopen decennia de nucleaire infrastructuur in Nederland verloederd tot een deplorabel niveau. Bij de aanbesteding van Pallas bleek bij de Nederlandse industrie de knowhow om deze installatie te bouwen simpelweg niet aanwezig. De opdracht is dan ook gegund aan een Argentijns bedrijf waar de nodige expertise wèl bestaat.

Opleiding

Tenslotte zou het van groot belang zijn om aan onze Nederlandse universiteiten te investeren in de opleiding van jonge mensen op het gebied van kernfysica, kerntechnologie en de even noodzakelijke radiochemie. Alleen aan de TU Delft bestaat op deze terreinen nog enige activiteit. Het zou bij de Nederlandse fysische gemeenschap van realiteitszin getuigen als men zich heel wat krachtiger dan nu het geval is zou inzetten voor de versterking van de nucleaire academische infrastructuur op deze vakgebieden.

We kunnen ons een anti-rationele houding ten aanzien van kernenergie en nucleaire activiteiten in het belang van de toekomst van ons land echt niet langer veroorloven.

© OpinieZ.com 2018. U kunt dit artikel delen via de knoppen onder de advertenties.

De OpinieZ-artikelen van Kees de Lange (volg @infocadl2015) vindt u HIER

Over de auteur

Kees de Lange

Prof. Dr. C.A. (Kees) de Lange studeerde wis-, natuur- en sterrenkunde aan de UvA en promoveerde in de Theoretische Chemie in Bristol, UK. Hij is emeritus hoogleraar fysische chemie en chemische fysica aan zowel de UvA als de VU. Zijn research betreft atmosferische chemie en fysica, en magnetische resonantie, alsmede het ontwikkelen van complexe fysische modellen. Zijn onderzoek is vastgelegd in enige honderden publicaties. Hij is tot op de huidige dag actief in wetenschappelijk onderzoek. In de periode 2011-2015 was hij als een van de zeer weinige bèta’s lid van de Eerste Kamer.

Recent gepubliceerd

Archief

• Economie5 augustus 2020Het is de hoogste tijd voor kernenergie
• Economie26 januari 2020De EU is op jacht naar uw geld (2)
• Economie22 januari 2020De EU is op jacht naar uw geld (1)
• Media12 januari 2020Een nieuwe omroep, een nieuw geluid