Deze excursie is gehouden op 23 en 24 april 2012
Verslag van 24 april
Het Achterhoeks Planetarium Toldijk
Op zoek naar het planetarium in de Hoogstraat kom je bij het laatste huis, in de ‘middle of nowhere', en dat moet het dan wel zijn, maar duidelijk is het niet. Er staat een bordje aan de weg met ‘meubelmakerij' er op. Maar het was daar wel, en bovendien al die auto's, en bekende gezichten. Hier woonde en werkte een zekere Henk Olthof, aannemer/ timmerman, die in de avonduren het ene na het andere bouwwerk, en vooral astronomische apparaten ontwierp, construeerde en in elkaar zette. En dat alles in zijn achtertuin, iedere avond vanaf 1972 tot zijn dood in 2010.
Voor de ingang van de tuin staat een bord met de tekst “Voor al uw kosmische waarnemingen” ; dit doet astrologisch aan, maar is het tegendeel. In de verschillende schuren (met kippen op het dak, en naast de meubelmakerij) en her en der op het terrein , staan de meest uiteenlopende contrapties. In de eerste plaats zijn er replica's van bekende gebouwen: de Eiffeltoren, de Euromast, de Toronto Sears Tower, enz. enz. Ook staat in een gebouwtje een 30 cm spiegeltelescoop.
Hoogtepunten zijn mijns inziens echter de astronomische apparaten, met als absolute top ‘de Bol'; klaar gekomen in 1988. ‘De Bol' is een holle bol met een diameter van 5 m. Je komt er in via een vliegtuigdeur, die ook sluit als een vliegtuigdeur. Daar staan bankjes tegen de binnenkant; je gaat zitten en de ruimtereis kan beginnen. Je bent í n de globe, en niet erop; een heel merkwaardige belevenis. Het is dag en in het midden zit de ‘operateur' die met een stel wieltjes, schijven, knoppen en draadjes de dag laat overgaan in de nacht en duizenden sterren aan het firmament doet ontstaan. Als het weer dag wordt ben je in een heel ander werelddeel. Deze mini-excursie duurde mij veel te kort.
En dan moeten natuurlijk vermeld worden de replica's van het Eise Eisinga museum; na slechts twee bezoeken aan Franeker heeft Olthof deze wonderen van horlogemakerij en mechanica op zijn eigen, kundige wijze nagemaakt, resulterend in twee tableaus van binnen- en buiten planeten met uur en tijd van zon en maan, waarbij zelfs het schrikkeljaar niet vergeten is.
Olthof was een genie: niet alleen maakte hij zich de astronomische en wiskundige verbanden van de kosmos eigen en verdiepte hij zich in de geografie van hemel en aarde, maar kon die gegevenheden ook omzetten in ingewikkelde, lastige constructies, vaak met restmateriaal uit zijn aannemersbedrijf. Heel bescheiden noemde deze autodidact een en ander ‘een uit de hand gelopen hobby'. Werktekeningen maakte hij niet, wel is zijn stem bewaard gebleven en te horen op een bandje in de Bol, als hij uitleg geeft aan kinderen; daar hield hij van: de jeugd iets bijbrengen.
Urenco Almelo
Voor mij was Urenco een fabriek, verbonden aan de naam Kistenmaker (en niet te vergeten aan de Pakistaanse atoomgeleerde/spion/dief Kahn) alwaar centrifuges worden gemaakt, die op een of andere manier belangrijk zijn voor de productie van kernenergie. Maar het ligt toch even ingewikkelder; en deze excursie heeft een en ander heel mooi duidelijk gemaakt.
Laat ik beginnen met een beetje uitleg over de productie van kernenergie; hetgeen geproduceerd wordt door splijting van het element uranium in een reactorvat. Uranium is een delfstof, en wordt gewonnen in Canada, Australië, Kazachstan, Zuid-Afrika, en nog zo wat landen. Ieder element heeft een kern, met daarin protonen en neutronen; en om de kern draaien elektronen. Het element uranium heeft twee verschijningsvormen, isotopen genaamd, namelijk U235 en U238. U235 heeft 92 protonen en 143 neutronen in de kern, U238 heeft 92 protonen en 146 neutronen. Het getal ‘92' wordt het atoomgetal genoemd; het getal ‘235, resp. 238' het atoomgewicht.
Nu wil het geval dat U235 voor kernenergie het meest doeltreffend is; helaas is dat maar voor 0,7 % in de delfstof aanwezig, en , nu komt het , Urenco verhoogt dit percentage naar 4% door middel van zeer snelle centrifuges, ultracentrifuges genoemd.
Gaan we nog even terug naar de productie van kernenergie, dan wordt U235 gebombardeerd met neutronen waarbij de kernen splijten en veel warmte vrijkomt, maar ook radioactieve straling. Met de warmte wordt stoom opgewekt, welke op haar beurt een turbine aandrijft, en deze weer een generator. En zie daar: er is elektriciteit gemaakt .
Urenco betekent dan ook ‘Uranium Enrichment Company' : een bedrijf ter verrijking van uranium.
Het verrijkingsproces gaat als volgt: het gedolven uranium wordt gemalen en chemisch gebonden met fluor, er ontstaat uraniumhexafluoride, UF6, een kristalachtige vaste stof, lijkend op sneeuw. Door verwarming wordt dit UF6 gasvormig en wordt toegevoerd naar een ultracentrifuge. Dit is een zeer snel, in vacuüm draaiende rotor in een metalen behuizing. Omdat de splijtbare uranium isotopen (U235) minder neutronen bevatten zijn ze iets lichter dan de zwaardere U238 isotopen. De laatste zullen zich dus meer aan de wand bevinden en de lichtere deeltjes meer in het midden. Door afzuiging op die plaatsen kan men zodoende de twee isotopen scheiden. De toename van splijtbare isotopen in éé n centrifuge is echter gering, vandaar dat om van 0,7% naar 4% U235 te geraken een cascade van centrifuges wordt toegepast.
Wij waren in een hal en mochten door een dikke glaswand naar de centrifuges kijken: er was een lange rij, zeker honderd, zo'n 4 m hoge, en in verhouding dunne (25 cm) aluminium buizen : de cascade van ultracentrifuges. De electromotoraandrijving zit aan de onderkant. De fabriek in Almelo telt zo'n 100.000 centrifuges.
Verrijking van uranium door middel van centrifuges is niet een exclusieve Urenco aangelegenheid, er zijn een aantal meer bedrijven op de wereld, o.a. in Rusland. De kracht van Urenco ligt in de constructiedetails en operatiemodus van de centrifuges. Derhalve wordt hierover dan ook alleen met de grootst mogelijke omzichtigheid en geheimhouding gepraat. Als voorbeeld geldt de rotatiesnelheid van de centrifuges, die is geheim, al wordt wel gesproken over zeer hoge toerentallen; > 1000Hz wordt ergens gemompeld. Als dat zo is is de omtreksnelheid (p*.0,25*1000) = 785 m/sec, oftewel 2.800 km/h! En daar de centrifugaalkracht evenredig is met het kwadraat van de omtreksnelheid volgt dat er immense krachten optreden. Dit betekent grote krachten op de lagers, hoge eisen aan smering, koeling, enz. De extreem hoge toerentallen betekent ook het snel ‘passeren' van de kritische toerentallen teneinde onbalans en erger te voorkomen. Vandaar is rond de bovenkant van de centrifuges een deken gevuld met zand aangebracht. Ondanks al deze hoge eisen is Urenco er in geslaagd ultracentrifuges te ontwerpen die 13 jaar volcontinudienst meegaan, zonder enige vorm van onderhoud. Geen wonder dat men dan ook het hoe en waarom graag geheim houdt; en dat een beveiligingsbeambte met ons meeloopt en kritisch naar mijn aantekeningenboekje informeert.
Na de verrijkingstap worden de gassen weer gekoeld en sublimeren in vaste stoffen. Vervolgens wordt het fluoride er afgestript en ontstaan oxides. Het verrijkte U235 wordt gecomprimeerd tot kleine pilletjes, pellets genaamd en in splijtstofstaven ingebracht, klaar voor gebruik. Dit laatste gebeurt overigens niet hier. Het verarmde U238 gaat naar de opslag.
Urenco produceert de grondstof U235 voor een groot aantal van de 440 kerncentrales in de wereld, waaronder uiteraard ook voor Borssele. Maar Urenco produceert ook isotopen voor medische toepassingen, zoal verrijkt iridium voor behandeling van longtumoren en jodium (J 125 ) voor prostaatkanker; en nog voor vele andere toepassingen. Urenco heeft verrijkingsfabrieken staan in Almelo, Gronau (Duitsland), Capenhurst (Engeland) en Eunice (Mexico). Naast het productiebedrijf is in Almelo ook het Research Centrum, alsmede de fabriek waar de centrifuges worden gebouwd. Urenco is eigendom van de Nederlandse staat, van Duitsland, en van twee elektriciteitsbedrijven RDW en EON, ieder voor 33%.
Het bedrijf heeft veiligheid zeer hoog in het vaandel staan, vooral met betrekking tot straling. De pellets U235 geven geringe, niet-schadelijke a-straling af. Gevaarlijke radioactieve straling vindt pas plaats bij kernsplijting in de reactor; niet hier in Almelo. Niettemin moeten ook bezoekers bij het verlaten van de fabriek op de geigerteller staan. Personeel was erg ‘touchy' bij vragen over straling, maar voor het overige zeer vriendelijk en gastvrij.
Het was een zeer interessante en leerzame excursie.
Het genoeglijke en het aangename
Rond het middaguur aten wij een prima broodje en glas melk inToldijk, heel geschikt en dichtbij.
's Avonds een gezellige maaltijd in ‘Erve Brooks' waar werd nagepraat en ik een aantal mensen wat nader leerde kennen; en merkte dat deze club veel met elkaar gemeen heeft, wat een goed gevoel geeft.
Een woord van dank
Voor de uitstekende voorbereiding en uitvoering van deze dag door de heren Den Heijer en Dukers. De eerste (heb ik zo het gevoel) voor al het papierwerk, de tweede voor de ietwat militaristische en zeer humoristische dagbegeleiding.
Hans Klein, 28 april 2012