Afval en berging
Radioactief afval: een verzamelnaam
Radioactief afval lijkt op huishoudelijk en industrieel afval. Het bestaat uit allerlei stoffen, materialen, gereedschappen, toestellen, leidingen, afgebroken installaties, beschermende kledij,… die niet meer gebruikt kunnen worden. Wat is dan het verschil? Radioactief afval bevat stoffen die ioniserende straling uitzenden. Die straling dringt door materie, kan veranderingen aanbrengen en levende weefsels beschadigen. Het kan dus schadelijk zijn voor mens en milieu. Radioactiviteit dooft wel uit met de tijd. Totdat de straling een aanvaardbaar niveau heeft bereikt, moeten de beheerders over de volksgezondheid waken en een veilige oplossing uitwerken.
Categorieën van radioactief afval
Waar komt radioactief afval eigenlijk vandaan? Het merendeel ontstaat uit de elektriciteitsproductie door kernsplitsing. Toch produceren niet enkel kerncentrales radioactief afval. Het komt ook voort uit de nucleaire geneeskunde (bv. injectienaalden), landbouw (bv. voedselsterilisatie door bestraling) en industrie (bv. inspecties van lassen). In functie van de intensiteit van de straling en de levensduur wordt het radioactief afval onderverdeeld in categorieën: laag-, middel- en hoogactief afval en kort- of langlevend afval.
Drie oplossingen voor radioactief afval
Elk type radioactief afval vraagt om een specifieke oplossing. De Nationale Instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen (NIRAS) is verantwoordelijk voor het beheer op korte en lange termijn van al het radioactieve afval van België. SCK CEN is nauw betrokken bij de wetenschappelijke onderbouw van de veiligheidsdossiers. De hamvraag is: hoe kunnen we mens en milieu beschermen tegen de schadelijke effecten van straling?
-
Oppervlakteberging
Laag- en middelactief kortlevend afval komt vooral van de industrie, de geneeskunde en wetenschappelijk onderzoek. Het kan veilig bovengronds geborgen worden zonder risico's voor de volksgezondheid van huidige en toekomstige generaties. Een nieuwe oppervlaktebergingssite is momenteel in aanbouw. In afwachting daarvan worden de afvalvaten tijdelijk opgeslagen in speciale gebouwen.
-
Geologische berging
Hoogradioactief en/of langlevend afval komt vooral van de splijtstof in de kerncentrales en van de ontmanteling van nucleaire installaties. Internationaal onderzoek toont aan dat geologische berging voor dat type afval de beste oplossing is. SCK CEN is pionier in het onderzoek om dat afval in diepe kleilagen te bergen. Vandaag onderzoekt het samen met NIRAS en andere Belgische partners de verschillende opties.
-
Transmutatie
Geologische berging is noodzakelijk, maar technieken zoals scheiding en transmutatie zouden de voetafdruk van de geologische berging kunnen verkleinen. Transmutatie zet radioactieve stoffen met lange levensduur om in minder toxische stoffen met korte levensduur. Met MYRRHA is SCK CEN koploper in het onderzoek naar die veelbelovende techniek.
Natuurlijke en kunstmatige barrières bij geologische berging
Bij geologische berging zorgen zowel natuurlijke als kunstmatige barrières ervoor dat het radioactieve afval gedurende honderdduizenden jaren geen gevaar vormt voor mens en milieu. Klei is een belangrijke natuurlijke barrière. Het heeft de eigenschap dat het geen water doorlaat en radioactieve deeltjes vasthoudt, waardoor ze zich slechts heel traag kunnen verspreiden. Door haar plasticiteit sluit de klei automatisch alle mogelijke barsten en scheuren die kunnen ontstaan. De barrière blijft hierdoor dus dicht. NIRAS en SCK CEN bestuderen specifiek de Boomse klei in hun ondergronds onderzoekslaboratorium HADES. Daarnaast wordt het hoogradioactieve afval verpakt in speciaal ontworpen bergingscontainers: een supercontainer. De supercontainer bestaat uit verschillende betonnen en stalen barrières die het afval insluiten.
225 meter onder de grond
Om een geologische berging in Boomse klei aan de realiteit te toetsen, startte SCK CEN in 1980 met de bouw van een laboratorium op 225 meter onder de grond. Het ondergrondse laboratorium kreeg toepasselijk de naam HADES, god van de onderwereld. Wetenschappers onderzoeken er de mechanische, chemische en microbiologische karakteristieken van de klei en de interactie tussen het radioactieve afval en de barrièrematerialen. Hoe traag verspreiden de radioactieve stoffen zich in de klei? Hoe snel worden de verpakkingsmaterialen van het afval aangetast? Hoe kunnen we tunnels en zijtunnels bouwen? De onderzoeksresultaten, computermodellen en –simulaties zijn veelbelovend. De radioactiviteit die na duizenden jaren in sterk verdunde concentraties uit de kleilaag zou vrijkomen, heeft geen impact op mens en milieu. Het ondergrondse laboratorium HADES valt nu onder beheer van ESV EURIDICE, een economisch samenwerkingsverband tussen SCK CEN en NIRAS.
Bergingswerk buiten HADES
Het ondergrondse laboratorium HADES is een belangrijke pijler in het ‘Afval en berging’-onderzoek van SCK CEN, maar het onderzoek stopt het niet. SCK CEN bestudeert andere aspecten om het afvalbeheer te verbeteren en veiliger te maken. Het onderzoekscentrum buigt zich over een verscheidenheid aan vragen. Met welke technieken kunnen we het afval beter behandelen en conditioneren? Hoe reageren verschillende materiaaltypen zoals klei, glas, beton en mortel op korte en heel lange termijn? Hoe kunnen we radioactief afval karakteriseren? Welke radioactieve producten kunnen zich in een bergingssite verspreiden? Die inzichten nemen de onderzoekers mee in de computermodellen, waarmee ze de performantie- en veiligheidsanalyses van NIRAS ondersteunen.
