SEALER en SEALER–55
Type: SMR LFR, Kleine loodgekoelde snelle kweekreactor – Zweden, Canada en Engeland
Zie de KernVisie nieuwsberichten: “Zweden gaat prototype loodgekoelde minireactor bouwen“ van 14 maart 2022 en “Zweedse samenwerking voor nieuwe datacenters die draaien op snelle SMR’s” van 3 november 2025 door op de titel te klikken.
Achtergrondinformatie:
SEALER is de afkorting van Swedish Advanced Lead Reactor. Het is een met vloeibaar lood gekoelde snelle kweekreactor. Het woord “snelle” slaat op de neutronen, die na een splijting onafgeremd een volgende splijting bewerkstelligen. Er zijn twee typen in ontwikkeling. Een grote en een kleine. Bij de kleine, die SEALER heet en een vermogen heeft tussen 3 en 10 MWe, bevindt de reactorkern zich onderin een lang, verticaal opgesteld vat van een speciaal soort staal. Door natuurlijke convectie stroomt het lood door een cilinder omhoog naar de stoomgeneratoren en buitenlangs weer terug. Bij de grote, de SEALER–55 met een vermogen van 55 MWe (of 140 MWth), bevindt de reactorkern zich in een bassin, een komvormig reactorvat van dat speciale staal, dat is gevuld met vloeibaar lood. Zo’n bassinreactor staat ook wel bekend onder de Engelse naam van pool type reactor. De diameter van het reactorvat is 4,8 meter. Er zijn 84 splijtstofelementen, 2 regelelementen en 10 stopelementen. Naast de reactorkern, die een actieve hoogte heeft van 1,3 meter, bevinden zich in het bassin de circulatiepompen en stoomgeneratoren.
Het gebruik van vloeibaar lood heeft een aantal voordelen. Het absorbeert geen neutronen en het heeft daarnaast gunstige natuurkundige eigenschappen. Het lood remt de neutronen niet af, waardoor ze een heel hoge snelheid hebben, als ze de splijtingen teweeg brengen. De niet afgeremde neutronen heten snelle neutronen en de reactor daarom snelle reactor. De toegepaste splijtstof is verrijkt uranium met een verrijkingsgraad van 12%. Het splijtingsproces is zo in te richten, dat kweken van splijtstof plaatsvindt. De reactor is dan een kweekreactor. Dat kweken betekent, dat per atoomkern, die splijt of transmuteert, er gemiddeld iets meer dan één nieuwe splijtbare atoomkern ontstaat. De toename is mogelijk, omdat er per splijting ongeveer drie neutronen vrijkomen, waarvan er één nodig is om de kettingreactie in stand te houden, zodat na aftrek van parasitaire verliezen er gemiddeld iets meer dan één neutron overblijft, dat na invangst in de kweekstof uranium-238 (U-238) de splijtstof plutonium-239 (Pu-239) vormt. De lengte van de splijtstofcyclus is 25 jaar. Een ander voordeel van zulke snelle reactoren is, dat de versplijting van alle transuranen, ook wel actiniden geheten, mogelijk is. Deze stoffen vormen het grootste probleem van het radioactieve afval van lichtwaterreactoren, omdat ze een halfwaardetijd hebben van soms wel honderdduizend jaar. Kweekreactoren kunnen dus het radioactief-afvalprobleem helpen oplossen.
Vloeibaar lood is echter corrosief en dat verdient extra aandacht. De Zweden lossen het corrosieprobleem op door de toepassing van een speciale staallegering, die 3 tot 6% aluminium bevat. De Russen passen vloeibaar lood toe in hun onderzeeërs.
SEALER is ondergronds gesitueerd en is in hoge mate inherent veilig, doordat na een ongeval de nawarmte via het reactorvat naar de omgeving kan wegstromen en er geen kernsmelten kan optreden. Omdat de reactor een kweekreactor is, is de opbrand van de splijtstof hoog. Na een bedrijfsperiode, die afhankelijk van eenheidsgrootte en type kan oplopen tot dertig jaar, vormt het hele reactorvat, inclusief reactorkern en het lood, het radioactieve afval. Het geheel gaat na een afkoelperiode, waarin na verloop van tijd het lood stolt, naar de eindberging.
Stand van de ontwikkeling:
Zweden ontwikkelt in samenwerking met Engeland en Canada de kleine SEALER. Naast de industrie zijn ook twee Zweedse universiteiten betrokken. Zweedse overheidsinstellingen stellen voor de ontwikkeling in totaal omgerekend een bedrag van € 16,5 miljoen beschikbaar. Het plan is om voor dat bedrag eerst een klein schaalmodel te bouwen en daarmee de materialen te beproeven. Dat model komt in Oskarshamn op het terrein van de bestaande kerncentrale. Dat ligt ongeveer 250 kilometer ten zuiden van Stockholm. Het model bevat geen splijtstof en is elektrisch verhit. Het is nog in 2025 klaar, waarna de experimenten nog vijf jaar in beslag nemen. Het doel is om in de jaren dertig over een commercieel aantrekkelijk reactorontwerp te beschikken. Na het welslagen van de experimenten met het elektrische model, zal de eerste kleine SEALER-eenheid rond 2032 ook in Oskarshamn in bedrijf komen. Zweden en Canada ontwikkelen de kleine eenheid met een vermogen tussen 3 en 10 MWe. Canada zou dergelijke eenheden willen toepassen in zijn noordelijke provincies voor de elektriciteitsvoorziening van afgelegen gemeenschappen.
Daarnaast komt er een groter type de SEALER–55 met een vermogen van 55 MWe, waarin ook Engelnd is geïnteresseerd. De economische analyse van dat laatste type is gunstig en komt uit op een investeringsbedrag van omgerekend € 2500 per kWe. Uitgaande van een rentevoet van 6% per jaar, een gemiddelde belastingfactor van 90% en een levensduur van 25 jaar, leidt dat tot opwekkingskosten van € 0,07 per kWh. Dat is inclusief de kosten voor splijtstof, onderhoud, bediening, radioactief afval en de uiteindelijke amovering. De goede economie was aanleiding voor een samenwerking in de vorm van een Memorandum van Overeenstemming van drie Zweedse instellingen, dat ze in oktober 2025 aangingen. . Het bedrijf, dat de SMR’s ontwikkelt is Blykalla. Het is een afsplitsing van het Zweedse KTH Koninklijk Instituut voor Technologie. Blykalla is al bijna dertig jaar betrokken bij de ontwikkeling van een kleine loodgekoelde snelle reactor. De tweede instelling is het Zweedse kernenergieonderzoekinstituut Studsvik. Het beschikt naast kennis op het gebied van de kernenergie over de vestigingsplaats voor de reactoren in Nyköping, dat aan de oostkust van Zweden ligt. Daar is ook ruimte voor de te bouwen datacenters. Studsvik heeft een notering aan de Zweedse Nasdaq. Het derde bedrijf is Evroc, dat betrokken is bij de realisatie van een Europese hyperscale cloud en van de infrastructuur voor kunstmatige intelligentie (AI). In 2030 wil Evroc tien hyperscale datacenters in bedrijf hebben. De eerste reactor moet kort na 2030 opstarten. De Zweden zijn er trots op, dat het Nucleair Energie Agentschap (NEA) van OESO in zijn jaarlijkse SMR-dashboard het type het meest rijpe reactorconcept van Europa noemde.
