De doordachte berging van radioactief afval

Hoogradioactief afval veilig bergen in diepe kleilagen

Hoogradioactief en/of langlevend afval is voornamelijk afkomstig van de splijtstof in de kerncentrales en van het afbraakmateriaal van nucleaire installaties. In afwachting van een eindbestemming wordt dit afval veilig opgeslagen op de terreinen van Belgoprocess, dochterbedrijf van NIRAS, de Nationale Instelling voor Radioactief Afval en verrijkte Splijtstoffen.

Al in de jaren '70 van vorige eeuw startte het SCK•CEN met het onderzoek naar de mogelijkheden om hoogradioactief en/of langlevend afval veilig te bergen in de diepe ondergrond. Ook andere Europese landen dachten toen al aan diepe berging als eventuele oplossing op lange termijn. Op dit moment hebben verschillende landen al gekozen voor deze optie.

Ondergronds laboratorium: HADES

Na enkele jaren onderzoek, startte het SCK•CEN in 1980 met de bouw van een laboratorium in een diepe kleilaag, op 225 meter onder de terreinen van het Studiecentrum in Mol. België was één van de eerste landen ter wereld met een ondergronds labo in weinig verharde klei. Het kreeg de naam HADES, genoemd naar de Griekse God van de onderwereld. Veel in HADES uitgevoerde experimenten kregen een naam uit de Griekse mythologie.

Vandaag de dag valt het ondergrondse laboratorium HADES onder beheer van ESV EURIDICE, een economisch samenwerkings-verband tussen het SCK•CEN en NIRAS. De kleilaag waarin HADES is uitgegraven heet de ‘Boomse klei’. De naam verwijst naar de gemeente Boom waar deze kleilaag aan de oppervlakte komt en ontgonnen wordt voor de productie van bakstenen.

In het HADES-laboratorium kunnen we in de kleilaag op grote diepte unieke experimenten uitvoeren. Onze wetenschappers onderzoeken er de chemische en microbiologische karakteristieken van de klei, hoe traag de radioactieve stoffen er zich in verspreiden en de snelheid waarmee de mogelijke verpakkingsmaterialen van het afval worden aangetast. In combinatie met het bovengrondse laboratorium-onderzoek brachten we zo de eigenschappen en het gedrag van de klei in kaart.

Foto's van HADES 

 

Uitgravingstechnieken

De uitgraving van HADES zorgde voor een continue verbetering van de uitgravingstechnieken. Vanaf 1995 gebeurden deze werken met een echte tunnelmachine. Zo toonden we aan dat het mogelijk is om op een industriële manier galerijen te maken in de ondergrond.

Dankzij deze recente uitgravingstechnieken verstoren we de klei veel minder waardoor radioactieve stoffen geen kans krijgen om te ontsnappen uit de bergingsinstallatie.

Natuurlijke en kunstmatige barrières

Op basis van meer dan 30 jaar onderzoek ontwikkelden we het huidige bergingsconcept. De vaten met een roestvrijstalen wand waarin het afval nu is ingesloten, worden op hun beurt verpakt in een speciaal ontworpen bergingscontainer. Deze bestaat uit een aantal kunstmatige barrières die de werknemers beschermen tegen de radioactiviteit. Ze garanderen bovendien dat het afval de eerste paar duizend jaar volledig ingesloten blijft.

Na deze eerste fase, wanneer de radioactiviteit al aanzienlijk is afgenomen, vormt de omliggende klei de belangrijkste, natuurlijke barrière. De klei zorgt ervoor dat de radioactieve stoffen nog gedurende duizenden jaren geïsoleerd blijven van mens en milieu. Klei laat zeer weinig water door en kleideeltjes binden radioactieve stoffen aan zich zodat ze slechts zeer traag kunnen bewegen. Tenslotte zorgen de plastische eigenschappen van de klei ervoor dat alle kleine scheurtjes en barsten die ontstaan door de uitgraving vanzelf weer sluiten. Op die manier wordt het afval na berging volledig afgesloten van de boven- en onderliggende lagen.

Veilig en technisch haalbaar

Met meer dan 30 jaar ervaring kunnen we stellen dat berging van hoogactief en/of langlevend radio-actief afval in een diepe kleilaag technisch haalbaar en veilig is. Op basis van de onderzoeksresultaten maakten we allerlei computermodellen en simulaties. Die tonen aan dat de kleine hoeveelheden radioactiviteit die na duizenden jaren in sterk verdunde concentraties vrijkomen uit de kleilaag niet langer gevaarlijk zijn voor de mens en het milieu.