„Jullie zijn de gelukkigen die de Tsjerenkovstraling gaan zien”, begint Wim Koppers, hoogleraar kernfysica en directeur van het TU Delft Reactor Institute, zijn inleiding. „En dat is echt een hele belevenis. Sinds dat blauwe licht in 1963 is aangegaan, en de reactor is gaan draaien, zijn daar vrijwel geen journalisten bij geweest.” Dat wekt hoge verwachtingen.

Jeroen Plomp, hoofd van de instrumentengroep, begeleidt de groep naar de reactorhal, die vanbuiten een kenmerkende antraciete koepel heeft. De ruimte is alleen toegankelijk via een luchtsluis, die met een karakteristiek ”kloink” van het slot gaat. „In de reactorhal heerst onderdruk, waardoor er in geval van een calamiteit niet zomaar radioactieve deeltjes kunnen ontsnappen naar de buitenlucht”, verklaart Plomp.

De reactor is klein en heeft een vermogen van 2,3 megawatt. Hij draait op laag verrijkt uranium, legt Koppers uit. „We doen onderzoek met de vrijkomende straling. Vooral met neutronen, maar ook met positronen en gammastraling.”

Meesterwerk

Een van de technische hoogstandjes in de reactor is de zogeheten neutronenkoeler, naast de reactorkern. Koppers heeft er een plastic model van. Hij noemt het een „absoluut meesterwerk”. De koeler, een enorm bouwwerk van roestvast staal, koelt neutronen tot -253 graden Celsius, slechts 20 graden boven het absolute nulpunt.

Een neutronenfilter bundelt de neutronen die door de koeling trager zijn gaan bewegen. De bundel neutronen gaat vervolgens naar de instrumentenhal, waar wetenschappers er metingen mee verrichten. „Metingen die voorheen uren duurden, kosten met gekoelde neutronen nog maar een paar minuten”, legt Plomp uit.

„Er liggen technologische innovaties in het verschiet” - Wim Koppers, hoogleraar kernfysica en directeur TU Delft Reactor Institute

Wat ze dan zoal met die neutronen meten? Bijvoorbeeld een licht element als lithium. Plomp pakt er een metalen schijfje bij, een lithiumionbatterij. „Met röntgenstraling kun je lithiumdeeltjes niet zichtbaar maken. Door er een neutronenbundel doorheen te jagen lukt dat wel. Dat helpt accuontwikkelaars bij het vinden van manieren om de veroudering van de batterij tegen te gaan.” Ook kunnen wetenschappers met neutronen de interne structuur van atomen tot in detail onderzoeken. „Er liggen technologische innovaties in het verschiet”, zegt Koppers.

Met de positronen (de positief geladen tegenhangers van elektronen) kunnen materiaaldeskundigen haarscheurtjes in de kristallen van zonnepanelen vinden, of in vleugels van vliegtuigen. Op die plekken hopen elektronen zich op. „Het is eigenlijk een romantisch verhaal”, begint Plomp. „Positronen gaan op zoek naar elektronen. Hebben ze een match, dan zie je een lichtflits en zijn ze allebei verdwenen. En die flits kunnen we meten. Op die plek zit dan een haarscheurtje.” Een van de aanwezigen reageert: „Nou, echt romantisch vind ik dat niet.”

„Het is eigenlijk een romantisch verhaal: positronen gaan op zoek naar elektronen” - Jeroen Plomp, hoofd instrumentengroep TU Delft Reactor Institute

Leverkanker

Het leeuwendeel van de tijd is de reactor in dienst van opleiding, wetenschap en onderzoek. „We doen onderzoek naar gesmoltenzoutreactoren.” Koppers noemt die nieuwe ontwikkeling veelbelovend. „Deze reactoren zijn inherent veilig: Tsjernobyl kan daar niet meer gebeuren. En ze brengen de opslagtijd van langlevend radioactief afval terug van 200.000 naar 500 jaar.”

Met de gerenoveerde en uitgebreide reactor komt daar een commerciële tak bij. De reactor wordt nu ook gebruikt om radioactief holmium te maken. „Holmium verpakt in minuscule plastic bolletjes stellen we bloot aan gammastraling. De bolletjes worden in ziekenhuizen gebruikt om mensen met leverkanker te behandelen”, legt Koppers uit.

Plomp gaat de trappen op naast het reactorvat. „Jullie wilden toch de Tsjerenkovstraling zien?” Boven aangekomen staart de groep journalisten in de diepte. De diffuse blauwe gloed verraadt dat de reactor draait. Er heeft een kernreactie plaats onder een laag van 8,3 meter water. Daarbij komen elektronen (bètastraling) vrij, verklaart Plomp. „De elektronen botsen met de snelheid van het licht tegen watermoleculen aan. Daarbij ontstaat uv-licht en blauw licht. Nu weten jullie hoe dat komt.”