Amerikaanse onderzoekers tonen aan dat ze nucleair afval mogelijk kunnen omzetten in tritium, een essentiële brandstof voor kernfusie. Als deze methode werkelijkheid wordt, kan het de energiewereld voorgoed veranderen en de weg vrijmaken voor een vrijwel volledig emissievrije toekomst.
Onderzoek van Los Alamos National Laboratory (LANL) toont aan dat nucleair afval kan worden gebruikt om tritium te produceren, een zeldzame vorm van waterstof die essentieel is voor toekomstige fusie-enerige. De resultaten zijn gebaseerd op simulaties en vormen een veelbelovende stap richting een efficiënte tritiumvoorziening. Een werkend prototype bestaat nog niet, en verdere tests zijn nodig om de praktische haalbaarheid te bevestigen. De resultaten werden gepresenteerd tijdens ACS Fall 2025.
Nucleair afval als goudmijn voor tritium
De Verenigde Staten hebben duizenden tonnen nucleair afval van commerciële kerncentrales. Dit afval bevat hoogradioactieve materialen die duur en complex te bewaren zijn. Terence Tarnowsky, fysicus bij LANL, zag hierin een kans: “Momenteel heeft de VS geen binnenlandse productie van tritium, en de commerciële waarde ligt rond 33 miljoen dollar per kilogram.”
Simulaties van Tarnowsky tonen dat een theoretische reactor, draaiend op 1 GW, jaarlijks ongeveer 2 kilogram tritium zou kunnen produceren – meer dan tien keer zoveel als een fusiecentrale met hetzelfde thermisch vermogen. Ter vergelijking: de totale wereldvoorraad tritium bedraagt slechts ongeveer 25 kilogram.
Kernafval recyclen
Het concept maakt gebruik van een deeltjesversneller om kernsplijtingsreacties in het nucleair afval te activeren. De gecontroleerde reacties produceren uiteindelijk tritium via een reeks kerntransities. Het voordeel: de reacties zijn niet zelfversterkend, waardoor ze veiliger zijn dan de kettingreacties in conventionele kerncentrales.
Tarnowsky onderzoekt ook een innovatief ontwerp waarin gesmolten lithiumzout het nucleaire afval omsluit – een techniek die eerder alleen in wetenschappelijke experimenten is getest. Dit kan de efficiëntie verder verhogen en tegelijkertijd het afval veiliger opsluiten.
Cruciaal voor kernfusiecentrales
De ontwikkeling van een betrouwbare bron van tritium kan cruciaal zijn voor de bouw van commerciële kernfusiecentrales, zowel in de VS als wereldwijd. Fusie biedt de mogelijkheid om grote hoeveelheden elektriciteit bijna emissievrij te produceren en kan de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen drastisch verminderen.
“Energietransities zijn duur, en elke mogelijkheid om het eenvoudiger te maken, moeten we benutten,” aldus Tarnowsky. Met de steun van Los Alamos National Laboratory en de National Nuclear Security Administration lijkt de droom van een schone en krachtige energievoorziening een stap dichterbij.
