E.L.M.O.: slimme karakterisering van afval voor veilige oppervlakteberging
Innovatieve samenwerking tussen SCK CEN en Mirion Technologies binnen het ANUBIS-project
SCK CEN en Mirion Technologies bundelen hun krachten om E.L.M.O. te ontwikkelen – een geavanceerd systeem voor de radiologische karakterisering van grootschalige afvalcontainers. Deze installatie speelt een sleutelrol in de voorbereiding op de oppervlakteberging van categorie A-afval.
Deze strategische samenwerking maakt deel uit van het bredere ANUBIS-project, dat zich richt op de veilige en efficiënte afvoer van radioactief afval bij de ontmanteling van Belgische kerncentrales. Binnen dit project werkt SCK CEN samen met vier industriële partners, die elk hun eigen expertise inbrengen om innovatieve oplossingen te ontwikkelen voor het toekomstige beheer van radioactief afval.
Waarom is radiologische karaktersering cruciaal?
De ontmanteling van Belgische kerncentrales brengt een aanzienlijke hoeveelheid radioactief afval met zich mee. Om dit afval veilig te kunnen verwerken en uiteindelijk te storten, moet het voldoen aan de Waste Acceptance Criteria (WAC) van NIRAS/ONDRAF. Een correcte radiologische karakterisering is essentieel om deze conformiteit aan te tonen.
Wat is E.L.M.O.?
E.L.M.O. (Enhanced Large-container Measurement Operation) is een meetsysteem dat werd ontwikkeld door Mirion Technologies en verder geoptimaliseerd door SCK CEN. Het systeem bestaat uit:
- Twee elektrisch gekoelde High Purity Germanium (HPGe)-detectoren en detectorwagens
- Een 10-ton geïndexeerde draaitafel, gebaseerd op Mirions OSAS-systeem
Dankzij deze configuratie kunnen grote afvalcontainers, zoals Monolith Type III baskets, met hoge precisie worden gekarakteriseerd. Het systeem biedt flexibiliteit in meetconfiguraties, waaronder open geometrie, gesegmenteerde gammascanning en hoekgesegmenteerde gammascanning.
Validatie van meetmethodes voor Monolith Type III
Monolith Type III baskets zijn specifiek gekozen in dit project omdat ze een type afvalpakket vertegenwoordigen waarvoor nog geen karakterisatiemethode is opgesteld of gekwalificeerd door NIRAS. Ze zullen worden geproduceerd tijdens de ontmanteling van nucleaire installaties in België, waardoor het essentieel is om geschikte meetmethodes te ontwikkelen en te valideren voor deze toekomstige afvalstroom.
FAQ
-
Het gaat over laag- en middelactief kortlevend radioactief afval. Het afval bevat slechts een beperkte hoeveelheid radioactiviteit en vervalt relatief snel. Dit type afval ontstaat vooral bij het onderhoud van kerncentrales, maar ook in de industrie, de geneeskunde en bij wetenschappelijk onderzoek. De bedoeling is dat dit afval veilig geborgen wordt, zodat het geen risico vormt voor de volksgezondheid, nu of in de toekomst.
-
Oppervlakteberging is een methode om laag- en middelactief kortlevend radioactief afval veilig boven de grond op te slaan. In België zal de bergingsinstallatie worden gebouwd in de gemeente Dessel. Tot die tijd wordt het afval opgeslagen in speciale gebouwen bij Belgoprocess, waar het onder toezicht en beveiliging blijft.
-
Een Monoliet is een speciaal ontworpen betonnen container voor het veilig conditioneren van laag- en middelactief kortlevend radioactief afval dat bestemd is voor oppervlakteberging. Deze containers hebben een dubbele functie: ze schermen af tegen straling en houden het radioactieve materiaal opgesloten. De Monoliet Type III is bedoeld voor bulkafval en bevat een interne stalen basket die het materiaal omsluit. Deze structuur zorgt voor mechanische stabiliteit, beschermt tegen waterinsijpeling en isoleert het afval van de omgeving, waardoor het geschikt is voor langdurige berging op de geplande site in Dessel.
Waarom is E.L.M.O. innovatief?
De radiologische karakterisering van grote afvalpakketten wordt al lang bemoeilijkt door hoge onzekerheden. Die worden vooral veroorzaakt door matrix-gerelateerde parameters, zoals de verdeling van radioactiviteit of dichtheid binnen het afval.
E.L.M.O. zorgt voor een doorbraak door:
- Rekening te houden met matrix-gerelateerde parameters in de analyse
- Een breed scala aan meetconfiguraties mogelijk te maken, zoals gesegmenteerde en hoekgesegmenteerde gammascanning, om de ruimtelijke verdeling van activiteit beter in kaart te brengen
- Meerdere gegevensbronnen te integreren om een vollediger en betrouwbaarder beeld te krijgen van de radioactieve inhoud
De rol van SCK CEN
“Door matrix-gerelateerde parameters in onze analyse op te nemen, kunnen we nauwkeurigere resultaten behalen dan met bestaande, traditionele technieken, wat leidt tot minder onzekerheid en grotere betrouwbaarheid,” zegt Wouter Broeckx, karakterisatie-expert bij SCK CEN.
SCK CEN speelt een centrale rol in de verbetering en kwalificatie van het E.L.M.O.-systeem binnen het ANUBIS-project. Als onderzoekscentrum met decennia ervaring in nucleaire technologie gebruikt SCK CEN geavanceerde rekenmethodes om de nauwkeurigheid te optimaliseren en onzekerheden in verband met efficiëntie te verminderen. Zo worden betrouwbare schattingen verkregen.
Daarnaast worden technieken uit de artificiële intelligentie, zoals machine learning, geïntegreerd om automatisch de balans te optimaliseren tussen meetnauwkeurigheid en kostenefficiëntie. Dat maakt het systeem niet alleen slimmer, maar ook praktischer en efficiënter in gebruik.
Gekwalificeerd en klaar voor gebruik met ruimte voor groei
Het E.L.M.O.-systeem is al gekwalificeerd door NIRAS/ONDRAF voor het huidige toepassingsgebied binnen SCK CEN. Het wordt daar routinematig ingezet voor de karakterisering van operationeel afval dat op het onderzoekscentrum wordt geproduceerd.
Tegelijkertijd is verdere ontwikkeling binnen de ANUBIS-context volop aan de gang. Het systeem wordt verfijnd om de veelzijdigheid te vergroten en de meetnauwkeurigheid te verbeteren, met bijzondere aandacht voor de karakterisering van Monolith Type III baskets.
Een voorbeeld van industriële innovatie binnen ANUBIS
De samenwerking tussen SCK CEN en Mirion Technologies is een voorbeeld van hoe wetenschappelijke expertise en industriële technologie samenkomen om maatschappelijke uitdagingen aan te pakken. Binnen ANUBIS vormt E.L.M.O. één van de vier industriële samenwerkingen die bijdragen aan een veilige, duurzame en kostenefficiënte afvoer van radioactief afval in België.
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 het MaT-gebouw op de site van SCK CEN 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 An Bielen, coördinator van het ANUBIS-project bij SCK CEN. “We bundelen alvast de krachten met vier privé-partners.”
💡 Meer weten over ANUBIS? Klik hier.
