Wie vanaf de toren van de Nieuwe Kerk naar het zuiden kijkt, ziet, verstopt tussen de gebouwen voor Civiele en Elektrotechniek de koepel en schoorsteen van de Delftse kernreactor. Een reactor in Delft? Jazeker. Een van de drie werkende kernreactoren van Nederland staat op het campusterrein van de TU. En het is nog de oudste ook. Het gaat om een vrij kleinschalige reactor, niet bedoeld om energie op te wekken, maar voor het doen van allerhande onderzoeken. De afgelopen jaren is de kernreactor grondig gerenoveerd. Tijd voor een terugblik op de voorgeschiedenis van deze onderzoeksreactor.
We beginnen op Schiphol, waar in 1957 de groots opgezette tentoonstelling ‘Het Atoom’ werd gehouden. Deze tentoonstelling kan worden gezien als het absolute hoogtepunt van atoomoptimisme in Nederland. Georganiseerd door de gemeente Amsterdam, met hulp van de Kamer van Koophandel, schetste Het Atoom een bijzonder positief beeld van kernenergie. Deze energiebron zou alle grote problemen van de wereld gaan oplossen. Kernenergie wás de toekomst. Bezongen werden de vreedzame toepassingen. Kosten noch moeite waren gespaard om bezoekers te overtuigen van de mogelijkheden van kernenergie.
Voor deze tentoonstelling werd op het toenmalige hoofdterrein van Schiphol, vlak naast het Amsterdamse Bos, een gloednieuw gebouw neergezet. Een vlakke doos met een doolhof van 25 tentoonstellingszalen om een verscheidenheid aan onderwerpen te laten zien. Kunstenaars leverden grote installaties. Muren werden beschilderd, zoals die aan een binnenplaats met vijver, waar bezoekers tijdens het uitpuffen een allegorie van de geschiedenis van de wis- en natuurkunde konden bewonderen.
Het Atoom
De tentoonstelling werd op 28 juni 1957 officieel geopend door prins Bernhard. Hij deed dit door met een zilveren staaf met wat uraniumoxide langs een geigerteller te zwaaien, waarmee hij een elektrisch circuit activeerde en zo op de muur achter hem een schematische projectie van een nucleaire reactie zichtbaar maakte. Daarnaast verscheen het motto van de tentoonstelling: ‘Het Atoom, de energiebron van de toekomst.’
Middelpunt van de tentoonstelling was een werkende kernreactor, de eerste in Nederland, die door minister Cals in aanwezigheid van koningin Juliana en de prins officieel in werking werd gesteld. Het was een kleine reactor die door het ministerie van OCW in de Verenigde Staten was besteld. Een zogenoemde bassinreactor, eigenlijk een diep zwembad, met op de bodem de splijtstofelementen. In dit type reactor dient het water als moderator, als koelmiddel en voor de radiologische afscherming. Het polygoonjournaal van die dag, tegenwoordig terug te kijken via YouTube, liet de koningin zien die geïnteresseerd naar de bodem van de reactor gluurde. Daar zal ze, als één van de eersten in Nederland, de typisch blauwe oplichtende gloed van het Tsjerenkov-effect hebben kunnen zien.
Een toegangskaartje kostte 50 cent, iets wat bezoekers er maar al te graag voor over hadden. De expo was een groot succes, met meer dan 750.000 bezoekers – gemiddeld een slordige 9000 per dag. Sommige bezoekers waren zo enthousiast dat ze de tentoonstelling meerdere keren bezochten. Onder hen was bijvoorbeeld Hugo van Dam, die later bij de Delftse reactor kwam werken en er naar eigen zeggen drie volle dagen heeft doorgebracht.
Reactor Instituut Delft
Al voordat de tentoonstelling op Schiphol plaatshad besloten de curatoren van de Technische Hogeschool dat het wenselijk was om in Delft een experimentele kernreactor te hebben voor onderwijs in de reactorkunde. Dat was in de jaren vijftig een nieuw en spannend vakgebied, het principe van de kernscheiding was pas net voor de oorlog ontdekt. Om deze initiatieven in goede banen te leiden werd aan de Technische Hogeschool de Commissie-Kramers ingesteld, die met verschillende organisatievoorstellen kwam voor de inrichting van een Delfts instituut. In 1955 werd zo voor het eerst een vakantieleergang (wat tegenwoordige summerschool heet) in de ’Technologie en Constructie van Kernreactoren’ georganiseerd.
Ook het ministerie zag hierin een belangrijke rol voor de Technische Hogeschool. Zij waren het die het initiatief ontplooiden om de bassinreactor te kopen. Er werd afgesproken dat deze reactor eerst op Het Atoom zou staan voordat hij naar Delft kwam. Op verzoek van het ministerie nam het College van Curatoren drie dagen voor het begin van de tentoonstelling het beheer van de reactor over. Hiermee was de oprichting van het Reactor Instituut Delft (RID) een feit. Maar tijdens de tentoonstelling bleek deze reactor eigenlijk te klein om aan de gegroeide verwachtingen van de TH te voldoen. Niet alleen voor onderwijs moest het apparaat geschikt zijn, maar ook voor state-of-the-artonderzoek. Daarom werd er al meteen gekeken of de reactor niet wat groter en sterker kon worden.
Na afloop van de tentoonstelling werden de belangrijkste onderdelen van de reactor naar Delft overgebracht. Dat was nog geen eenvoudige klus. Voor het vervoer ervan produceerde Comprimo een speciale loden container met een gewicht van negen ton. De container kon vier staven per keer vervoeren. In zes transporten, onder escorte van politie, defensie en betrokken wetenschappers, kwamen de splijtstofelementen naar Delft. Achter het gebouw voor Scheikunde aan de Julianalaan werden ze ingegraven in de aluminium houders die afkomstig waren van de tentoonstelling. Vanaf een afstandje werd met meetapparatuur in de gaten gehouden of er geen ongewenste situaties ontstonden in het goed afgesloten vat. Elk jaar kwam een functionaris van de United States Atomic Energy Commission langs om de splijtstof te controleren.
Tochtige barakken
Naar de beste inrichting en de veiligste manier om de reactor in gebruik te kunnen nemen werd nog jarenlang onderzoek gedaan. De reactorfysische groep werd tijdelijk gehuisvest in het gebouw voor Werktuig- en Scheepsbouwkunde aan de Nieuwelaan. Aan de achterkant van dat gebouw, in barakken aan de Ezelsveldlaan, kreeg het jonge instituut experimenteerruimte. Toen eind 1958 diep in de Wippolder de eerste paal voor het reactorgebouw werd geslagen, werd in deze tochtige barakken al druk geëxperimenteerd.
Grof gezegd werden de experimenten van Enrico Fermi, de ’vader’ van de reactorfysica die in 1942 in de VS de eerste werkende kernreactor bouwde, nagedaan. Met grafietblokken uit Frankrijk en splijtstof uit de VS werden de eerste tests uitgevoerd. In de barakken is het nooit tot een kettingreactie gekomen, het bleef bij zogenoemde subkritische experimenten. De berekeningen lieten bovendien zien dat er veel te veel materiaal nodig zou zijn om een dergelijke grafietreactor te bouwen, dus al snel werd overgegaan op experimenten met gezuiverd Delfts water – de wetenschappers besloten toen pas definitief dat het bij een zwembadreactor bleef. Het overgebleven grafiet werd later gebruikt voor experimenten aan de reactor en de in de grond opgeslagen splijtstofstaven gingen terug naar de VS. Besloten was om met hoogverrijkt uranium te werken. Dat materiaal, waar kernwapens van gemaakt kunnen worden, werd door de VS aan het RID geleverd.
Een glanzende koepel
Eind 1958 werd de eerste paal voor het nieuwe gebouw in de grond gezet. De reactor in Petten was er nog niet, dus werden er voor het ontwerp bezoeken gebracht aan nucleaire centra in het buitenland: onder andere in München, Risö in Denemarken, Mol in België en Harwell, Calder Hall en Windscale in Engeland. Het Bureau Materiële en Technische Zaken van de TH verzorgde vervolgens de specificaties van het gebouw voor het architectenbureau van Jo van den Broek en Jaap Bakema. Men hoopte in 1961 met de bouw, die een kleine negen miljoen gulden kostte, klaar te zijn.
Het gebouw werd beheerst door de centrale reactorhal, het kloppend hart van het instituut. De beeldbepalende koepel was een relatief dunne constructie van staalplaat en isolatiemateriaal, aan de buitenkant belegd met glimmende aluminium platen. Rector magnificus R. Kronig roemde in zijn rede bij de opening van het academisch jaar in september 1961 de glanzende koepel, ‘die qua uiterlijk in een landschap van Hiëronymus Bosch goed zou passen’. Dit was een ontwerp van TH-hoogleraar A.A. van Douwen van de Afdeling Weg- en Waterbouwkunde. De bouw van de koepel ging niet zonder de nodige hobbels. Een deel van de constructie moest opnieuw vanwege lekkende lasnaden, en een noodlottige val kostte het leven aan een van de schilders. Tot overmaat van ramp rukte een voorjaarsstorm in 1962 een groot deel van de aluminium beplating los, waardoor dat opnieuw – steviger – geplaatst moest worden. Maar het resultaat mocht er zijn.
In het najaar van 1962 kon het grootste deel van de laboratoria in gebruik worden genomen en rond de daaropvolgende jaarwisseling werd een begin gemaakt met het testen van het reactorsysteem. Het gebouw bood een zeer royale huisvesting voor de ongeveer vijftig medewerkers en gasten die vanuit verschillende hoeken van de TH naar het laboratorium verhuisden. Het instituut beschikte over vier laboratoria: een chemisch lab, een fysisch lab voor reactor- en vastestoffysica, een biologisch laboratorium en een kernfysisch lab. Daarnaast was er een elektronische werkplaats, een mechanische werkplaats, een instrumentenmakerij en een glasblazerij.
De officiële opening van het Reactorinstituut vond plaats tijdens het voor het eerst kritisch maken van de reactor op 24 april 1963, in aanwezigheid van de toenmalige minister-president J.E. de Quay. Hij plaatste – met hulp van een ingenieur – het laatste splijtstofelement in de reactor. Na de plichtplegingen vertrokken de gasten en kon begonnen worden met de eerste kritische experimenten. Tijdens de lange werknacht die erop volgde ontstond er in de Delftse reactor voor de eerste keer een nucleaire kettingreactie.
Turbulente tijden
In de jaren zestig werd het thermisch vermogen van de reactor opgevoerd van 100 kiloWatt naar 2 megaWatt. De onderzoeksreactor dient sindsdien voornamelijk als neutronen- en positronenbron. In de bijna zes decennia van zijn bestaan zijn met de reactor allerhande onderzoeken uitgevoerd, zoals naar materialen, naar milieu(vervuiling), naar fysische fenomenen, naar chemische processen, naar schildertechnieken en zelfs recent naar de manier waarop Antoni van Leeuwenhoek de piepkleine lenzen in zijn microscopen kon krijgen. Ook produceert de reactor radio-isotopen die voor medische doeleinden gebruikt worden.
In 1969 werd het RID officieel omgedoopt tot Interuniversitair Reactor Instituut (IRI). In de periode vanaf eind jaren zestig kwam er steeds meer maatschappelijke kritiek op kernwapens en kernenergie. Dit zorgde ook voor een moeilijke positie van het IRI. In september 1980 kwam het zelfs tot een korte bezetting van het gebouw. De ME heeft de ongeveer honderd demonstranten uiteindelijk moeten ontruimen. Ook bestuurlijk rommelde het en zelfs de gemeente twijfelde of het wel wenselijk was om een reactor in de achtertuin te hebben. En toen moest Tsjernobyl nog komen.
Dit leidde tot een aantal grondige reorganisaties, waarna rond de eeuwwisseling de rust definitief terugkeerde. De reactor is overgegaan op laagverrijkt uranium omdat de VS het te gevaarlijk vond worden om hoogverrijkt uranium te blijven leveren. En in 2005 is de naam terug veranderd naar RID. Sinds een paar jaar is de reactor gesloten voor een grootscheepse renovatie van het gebouw. Onder andere de aluminium beplating is volledig vervangen, die was aan het einde van zijn levensloop. De reactor zelf wordt met het OYSTER-programma (Optimized Yield – for Science, Technology & Education – of Radiation) klaargemaakt voor een volgende fase.
Dit artikel is eerder verschenen in Delf, cultuurhistorisch magazine voor Delft, jaargang 23, no. 1, maart 2022.