Van water onder hoge druk tot gesmolten zout

Een drukwaterreactor zoals bijvoorbeeld die in Doel werkt met uraniumdioxide, aangerijkt met 3 à 5 procent splijtbaar uranium-235. De splijtstoftabletten zijn zo groot als een vingerkootje en worden op elkaar gestapeld in een huls die uit een speciale legering bestaat die weinig neutronen absorbeert. Breng je voldoende van dat goedje bij elkaar, dan begint spontaan een kernreactie. De warmte die vrijkomt bij de kernsplijting wordt via stoom in een turbine omgezet in kracht en elektriciteit. Bij elke splijting komen wel neutronen vrij. Die moeten afgeremd worden door water omdat afgeremde neutronen efficiënter kernen kunnen splijten dan snelle neutronen. Dat water dient tegelijk als koelmiddel. Met controlestaven absorberen medewerkers meer of minder neutronen zodat de kernreactor stabiel blijft en er geen ongecontroleerde kernreactie optreedt. Ook staat het water onder hoge druk zodat het niet kookt.

In principe kunnen de pastilles met uranium vervangen worden door een mengsel van thorium en zijn splijtbare vorm uranium-233. Om tijdens de reactorwerking meer thorium om te zetten in uranium-233 dan dat er uranium-233 wordt verbruikt, kun je best een snelspectrumreactor nemen. In vergelijking met de uraniumcyclus is het procédé met thorium minder efficiënt, maar je kunt dit optimaliseren door de thoriumcyclus te combineren met een reactor op basis van gesmolten zouten.

In die reactor, die moet aangepast zijn aan zeer hoge temperaturen, is het zoutmengsel, met daarin onder andere berylliumfluoride, lithiumfluoride en zirkoniumfluoride, de geleider en de koelvloeistof. Dat proces is intrinsiek veilig omdat er steeds splijtbare stof moet worden toegevoegd, anders valt de zaak stil. Maar de precieze verwerking van het gesmoltenzoutmengsel blijft een vraagstuk.