Nieuwe samenwerking met MAGICS: revolutie in monitoring van gecementeerd afval en technieken voor het in kaart brengen van besmetting
4e partnerschap in ANUBIS-project richt zich op
wereldwijde, industriële toepasbaarheid van afvalbeheer
SCK CEN en MAGICS werken samen aan de ontwikkeling van geavanceerde technologieën die verbeteringen beloven bij het monitoren en voorspellen van schade veroorzaakt door ASR-DEF-reacties in gecementeerde radioactieve afvalvormen. Tegelijk streeft de samenwerking naar een verbeterde methodologie om besmetting in kaart te brengen, waardoor de efficiëntie en nauwkeurigheid van het radiologische karakteriseringsproces verbeteren. Dit ambitieuze project, dat deel uitmaakt van het ANUBIS-project, moet een belangrijke vooruitgang brengen op het gebied van een duurzamer en veiliger radioactief afvalbeheer.
Gegevens verzamelen en opvolgen
De samenwerking tussen SCK CEN en MAGICS wil cruciale uitdagingen in het beheer van radioactief afval aanpakken. Ten eerste richten beide partners zich op de ontwikkeling van een robuust datacollectiesysteem voor de monitoring van ASR- en DEF-verschijnselen op ware grootte in gesimuleerde gecementeerde afvalvaten. SCK CEN, dat het voortouw neemt in dit project, richt zich op het ontwerpen van een experimentele opstelling en receptuur die ASR-DEF-reacties uitlokken, maar ook op het begrijpen van het onderliggende fenomeen dat uitzetting en scheuren veroorzaakt. MAGICS is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van sensoren en systemen voor de verzameling van gegevens. Het project omvat ook een nauwgezet integratieproces om de veilige en effectieve installatie van de infrastructuur voor gegevensverzameling te garanderen. Dit experiment speelt een grote rol in de vroegtijdige detectie en beperking van mogelijke effecten van ASR en DEF in echte vaten met radioactief gecementeerd afval.
ASR-DEF uitgelegd
ASR (Alkali-Silica Reactie) en DEF (Delayed Ettringite Formation of vertraagde ettringietvorming) zijn chemische reacties die kunnen optreden in cementachtige structuren, vooral in de aanwezigheid van bepaalde materialen of onder specifieke omgevingsomstandigheden.
ASR treedt op wanneer silica uit aggregaten in het mengsel reageren met de alkaliën in het cement. Deze reactie kan leiden tot de vorming van een gelachtige substantie, waardoor het cement of beton na verloop van tijd gaat uitzetten en scheuren. Zie het als een langzame, interne zwelling die de structuur kan verzwakken en mogelijk tot aanzienlijke schade kan leiden.
DEF verwijst naar een proces waarbij ettringiet, een mineraal dat van nature wordt gevormd tijdens de vroege stadia van verharding, in een later stadium opnieuw ontstaat (vandaar de term 'vertraagde vorming'). Het heroptreden van ettringiet komt door hoge temperaturen (>65°C) in de initiële verhardingsfasen, die de vorming van ettringiet voorkomen of het oorspronkelijk gevormde ettringiet oplossen. Daardoor blijven de mineralen vrij voor een latere, vertraagde reactie. Deze transformatie kan ervoor zorgen dat het beton uitzet en interne spanningen ontwikkelt, wat kan leiden tot scheuren en verminderde duurzaamheid. Zie het als een vertraagde, interne chemische reactie onder specifieke omstandigheden die geleidelijk de integriteit van het cement of beton aantast.
Bij de constructie en het onderhoud van cementgebonden materialen, vooral in de context van radioactief afvalbeheer, is het cruciaal om te anticiperen ASR en DEF-reacties, omdat deze de stabiliteit en veiligheid op lange termijn kunnen beïnvloeden. Door deze verschijnselen nauwlettend te volgen en te begrijpen, willen onderzoekers en ingenieurs effectieve strategieën ontwikkelen om ASR-DEF te vermijden of de effecten ervan te beperken. Zo garanderen ze de structurele integriteit en veiligheid van betonconstructies op lange termijn.
Besmettingsniveaus in kaart brengen
Een tweede deel van het partnerschap richt zich op de verbetering van de methodologie voor het in kaart brengen van radioactieve besmettingsniveaus in gebouwstructuren. SCK CEN wil een prototype realiseren voor bestaande handmonitoren, MAGICS ontwikkelt daarvoor de nodige hardware- en softwarecomponenten. Verwacht wordt dat deze allesomvattende aanpak het karakteriseringsproces zal stroomlijnen en menselijke fouten zal verminderen, wat uiteindelijk leidt tot efficiëntere en nauwkeurigere contaminatie inschattingen.
Het project vereist een veelzijdige aanpak en een allesomvattend, efficiënt ontwikkelingsproces. De expertise van SCK CEN in het beheer van radioactief afval en reactiedynamica vormt een aanvulling op de expertise van MAGICS in sensortechnologie en gegevensbeheer.
"Onze gezamenlijke inspanning om een geavanceerde methodologie te ontwikkelen om besmetting in kaart te brengen, betekent een belangrijke sprong voorwaarts op het gebied van radiologische karakteriseringsprocessen. Dit project heeft tot doel de normen voor nauwkeurigheid en precisie in het beheer van radioactief afval te herbekijken", aldus Jens Verbeeck, CEO MAGICS.
Praktische toepassing voor wereldwijde impact
Met dit nieuwe ANUBIS-partnerschap rekent het team op een toekomst waar monitoren, karakteriseren en beheren van gecementeerd radioactief afval aanzienlijk efficiënter en betrouwbaarder wordt. Deze innovatie belooft niet alleen verbeterde veiligheidsnormen, maar heeft ook het potentieel om wereldwijd een revolutie teweeg te brengen op het gebied van afvalbeheer. Naarmate het project vordert, houden beide partners de industrie op de hoogte van de praktische implementatie van de ontwikkelde technologieën, zodat men er meteen mee aan de slag kan.
ANUBIS & het relanceplan van België en Europa
Even terugspoelen naar 2021. Toen reikte de Europese Unie aan SCK CEN een financiering uit voor het ANUBIS-project, wat staat voor ‘Advancing NUclear dismantling in Belgium through Improving Sustainability’. Het hoofddoel van het project is om technologieën en competenties te ontwikkelen om hergebruik van materialen die vrijkomen bij nucleaire ontmanteling kostenefficiënt te maximaliseren. Dat omvat ook de bouw van een nieuwe onderzoeks-, ontwikkelings- en demonstratiefaciliteit met bijhorende installaties om de innovatie van ontmantelingsprojecten in België te ondersteunen.
Het project past niet alleen in het Belgisch-Europese plan voor economisch herstel na de COVID-19-pandemie, maar sluit ook naadloos aan bij de duurzame ontmanteling van de vijf kerncentrales in Doel en Tihange. “En we staan er niet alleen voor,” aldus Nele Weyens, coördinator van het ANUBIS-project bij SCK CEN. “We bundelen alvast de krachten met vier privé-partners.”
💡 Meer weten over ANUBIS? Klik hier.
Gerelateerde artikels
23 april '24
29 februari '24
13 februari '24