Morgen
Meer draaidagen BR2
Medische sector kan meer dan ooit rekenen op BR2
SCK CEN verhoogt beschikbaarheid onderzoeksreactor van 160 naar 210 dagen
Het aantal kankerpatiënten blijft jaar na jaar stijgen. En dus neemt de nood aan medische radio-isotopen toe. “Continue bevoorrading is cruciaal”, stelt Steven Van Dyck, reactormanager bij SCK CEN. Om die bevoorrading te verzekeren, besliste SCK CEN om het aantal draaidagen van de BR2-onderzoeksreactor te verhogen van 160 naar 210 dagen per jaar.
In 2016 haalden de wetenschappelijke en medische wereld opgelucht adem, toen de BR2-onderzoeksreactor na een grondige onderhoudsbeurt weer succesvol opgestart werd. BR2 was weer klaar voor minstens een nieuw decennium vol ambitieuze projecten. “Dankzij de ‘refurbishment’ zijn we technisch zelfs in staat een hogere werkingsgraad te bereiken”, klonk het bij de oplevering. SCK CEN voegt nu de daad bij het woord. In 2019 trof het onderzoekscentrum alle voorbereidingen om het aantal draaidagen van 160 naar 210 te verhogen. De drijfveer? De internationaal groeiende vraag naar radio-isotopen voor medische beeldvorming en kankerbestrijding.
Het is een race tegen de klok om medische radio-isotopen tijdig bij de patiënt te krijgen. Een continue bevoorrading is dus cruciaal.
Focusshift
Op dit moment nemen medische radio-isotopen twee derde van de bestralingskanalen van BR2 in beslag. Ooit was dat anders. “In het verleden lag de focus op materiaalonderzoek, terwijl medische radio-isotopen een bijproduct waren”, verduidelijkt Van Dyck.
Is het dan einde verhaal voor alle andere toepassingen? “Nee”, beklemtoont Van Dyck. De BR2-onderzoeksreactor is multi-inzetbaar. Het is een veelzijdige, flexibele installatie die verschillende taken tegelijk kan combineren. We kunnen de reactor dus op hetzelfde moment inzetten om medische en industriële radio-isotopen te produceren, hoogwaardige halfgeleiders (gedopeerd silicium) te produceren en materiaalonderzoek uit te voeren. In 2019 rondden we bijvoorbeeld een meerjarige bestralingscampagne af. Daarmee brachten we ITER, de fusietestreactor in het Franse onderzoekscentrum Cadarache, een stap dichter bij zijn doel: de technische en wetenschappelijke haalbaarheid van kernfusie aantonen.”
“De vraag naar dergelijke bestralingen zal in de toekomst ook alleen maar stijgen. Zeker nu in 2018, na meer dan 60 jaar trouwe dienst, het doek viel over de onderzoeksreactor Halden in Noorwegen. De reactor werd ingezet voor experimenteel splijtstof- en materiaalonderzoek.”
Race tegen de klok
“Er zijn wereldwijd slechts een handvol producenten van medische radio-isotopen. Eind 2015 sloot de OSIRIS-reactor in Frankrijk de deuren, eind 2016 volgde NRU in Canada. Nu schieten er nog slechts zes producenten over om die wereldvraag te dekken. En die vraag stijgt jaar na jaar. Dat onderstreept de nood aan beschikbaarheid van onze BR2-onderzoeksreactor”, vertelt reactormanager Steven Van Dyck. “Bovendien kunnen we geen stock aanleggen, zoals dat bij productielijnen van bijvoorbeeld injectienaalden gebeurt. Het is een race tegen de klok om de medische radio-isotopen tijdig bij de patiënt te krijgen. Een continue bevoorrading is cruciaal.”
Met de verhoogde beschikbaarheid levert SCK CEN al een vitale bijdrage aan die continue bevoorrading, maar het onderzoekscentrum deed nog een extra inspanning: ook de bestralingscapaciteit ging omhoog. “Voor de productie van diagnostische radio-isotopen hebben we een extra reactorkanaal uitgerust, voor de productie van therapeutische radio-isotopen verdubbelden we de capaciteit”, aldus Van Dyck.
Welke radio-isotopen rollen er spreekwoordelijk van de productieband? “Het grootste gedeelte is gereserveerd voor de productie van molybdeen-99, de belangrijkste diagnostische radio-isotoop. Elk jaar worden bijna zeven miljoen onderzoeken uitgevoerd dankzij de Belgische productie. Verder produceren we radio-isotopen voor de ontwikkeling van doelgerichte kankerbehandelingen. Neem bijvoorbeeld lutetium-177. Die radio-isotoop is veelbelovend voor de behandeling van prostaatkanker, dat in Europa verantwoordelijk is voor 90.000 sterfgevallen per jaar. Of een van de terbiumisotopen, die ze bij CERN MEDICIS ook wel het ’Zwitsers zakmes’ van de nucleaire geneeskunde noemen.”
Iedereen kan een systeem leveren dat vijf jaar meegaat. De nieuwe dieselgeneratoren moeten ook na de uitbating blijven dienen. We bereiden de toekomst voor.
Extra jobs
Om het beoogde aantal draaidagen te kunnen aanbieden, heeft SCK CEN het aantal werkingscycli van de reactor verhoogd en de duur ervan verlengd. Van Dyck: “We draaien nu vier tot vijf weken aan één stuk, waar we vroeger werkingsperiodes van drie weken hadden. Om dat vlot te laten verlopen, hebben we een 25-tal medewerkers aangeworven. Die medewerkers krijgen doorgedreven opleidingen om elke taak perfect onder de knie te krijgen. Ze moeten immers perfect op elkaar ingespeeld zijn.”
Door het nieuwe regime is de shutdownperiode, de periode waarin de reactor stilligt, korter. Dat heeft bijvoorbeeld een impact op de planning van controles. “Alles is minutieus gepland om alle wettelijke controles te kunnen uitvoeren en periodiek onderhoud te kunnen doen. We dragen die controles hoog in het vaandel. Veiligheid is en blijft topprioriteit.”
Het noodsysteem werd opgesplitst in twee treinen. Als één trein uitvalt, hebben we een andere als back-up: een noodoplossing voor een noodoplossing.
3 B’s van BR2
Bekendheid, beschikbaarheid en betrouwbaarheid. BR2 is wereldwijd een belangrijke leverancier van medische radio-isotopen. Vanaf 2020 zal de reactor meer dan ooit beschikbaar zijn. Om de betrouwbaarheid te verhogen, verving SCK CEN de noodaggregaten. De noodaggregaten onderhouden de elektriciteitsnetten van BR2 bij een energiestoring. “Bij een dergelijke storing zou de reactor onvoorzien moeten worden stilgelegd. Bij een onvoorziene stop verliezen we twee dagen werking. Dat is één procent op jaarbasis”, verduidelijkt Karel Sebrechts, die het bouwproject initieerde. “Als je weet dat er jaarlijks 7 miljoen onderzoeken plaatsvinden dankzij de Belgische productie van molybdeen-99, dan mag duidelijk zijn dat een onvoorziene stop aardig wat patiënten raakt. De oude nooddiesels hadden al meer dan 50 jaar dienst op hun teller. We konden er niet meer blindelings op vertrouwen, dus was het tijd om ze te vervangen.”
In het oude systeem draaiden drie vliegwielen van continu 1.000 toeren per minuut. De vliegwielen waren mechanisch gekoppeld aan dieselgeneratoren. Van zodra het net uitviel, zwengelden ze de dieselgeneratoren aan. “In het nieuwe concept hebben we beide losgekoppeld. Zes intelligente vliegwielen draaien in vacüum aan 10.000 toeren per minuut. De vliegwielen vangen een spanningsdip op, terwijl de dieselgeneratoren in parallel elektrisch opgestart worden. Zodra ze opgestart zijn, nemen ze het werk van de vliegwielen over. Het noodsysteem is bovendien opgesplitst in twee treinen. Als één trein uitvalt, hebben we nog een andere als back-up. Noem het een noodoplossing voor een noodoplossing.” SCK CEN heeft een nieuw gebouw opgetrokken om de noodaggregaten in te huizen.
Klaar voor de toekomst
De projectleiders hebben verder een vangnet uitgewerkt voor een brede waaier aan toevalligheden. Wat als er brand uitbreekt? Of een aardbeving het terrein door elkaar schudt? Derboven: “Het gebouw is zo gebouwd dat het aardschokken moet kunnen weerstaan. Bovendien is het in verschillende ruimtes onderverdeeld. Dat maakt dat wij een brand in een ruimte kunnen ‘opsluiten’. Op die manier blijven de andere ruimtes intact en kunnen we de bedrijfszekerheid van BR2 garanderen.”
In het hele concept staat modulariteit centraal. Sebrechts: “Iedereen kan een systeem leveren dat vijf jaar meegaat. Bij BR2 is de tijdshorizon onduidelijk. Op dit moment zal BR2 tot 2026 uitgebaat worden, maar wij hebben een veiligheidsdossier ingediend om die termijn tot 2036 te verlengen. Ook onafhankelijk van de uitbating zullen er voor bepaalde functies noodgroepen moeten zijn. Het is daarom belangrijk dat we onze modules gemakkelijk kunnen uitbreiden en onderdelen kunnen vervangen. We kijken verder dan de uitbating: dat maakt deze installatie uniek. We bereiden de toekomst voor.”
Ik noem BR2 graag een belangrijke draaischijf voor onze maatschappelijke relevantie. De talrijke wijzen waarop onze onderzoeksreactor ingezet wordt om materialen met neutronen te bestralen, illustreren dat duidelijk, maar nergens zo direct als in zijn rol als onmisbare leverancier van medische radio-isotopen. Tijdens elke werkingscyclus leveren wij de noodzakelijke grondstoffen voor een kankerdiagnose bij minstens 1 miljoen patiënten en voor de therapeutische behandeling van meer dan 3000 kankerpatiënten. De maatschappelijke relevantie van BR2, en bij uitbreiding alle onderzoekslijnen van onze nationale nucleaire onderzoeksinstelling, is iets waar wij Belgen best trots op mogen zijn.
— Sven Van den Berghe (Nucleaire Materiaalwetenschappen )