18 september 2017

“Sinds 13 september 2017 heeft Nederland er een nieuwe faciliteit voor de opslag van radioactief afval bij. Op de nieuwe lokatie van COVRA zal verarmd uranium worden opgeslagen. COVRA is in Nederland verantwoordelijk voor het beheer en de opslag van radioactief afval. Kennislinkredacteur Roel van der Heijden ging een jaar geleden bij hen op bezoek.”

Je leest:

De Nederlandse opslagzolder voor radioactief afval

De Nederlandse opslagzolder voor radioactief afval

Roel van der Heijden voor NEMO Kennislink

Van ziekenhuisafval tot brandstofstaven uit kernreactoren, ieder Europees land slaat zijn radioactief afval zelf op. NEMO Kennislink pakt de trein naar het randje van Zeeland en gaat op radioactieve inspectie bij het eindstation van al het Nederlandse nucleaire afval: COVRA.

Heuranium
Uranium is een zogenoemde alfastraler met een halfwaardetijd van 4,5 miljard jaar.
Wikimedia Commons

Net zoals er verschillende soorten radioactief afval zijn, zijn er verschillende soorten radioactiviteit. De schadelijke straling wordt uitgezonden door instabiele atoomkernen die vervallen.

Zogenoemde alfastraling bestaat uit deeltjes van twee Proton en twee neutronen (een heliumkern) die de atoomkern met hoge snelheid verlaat. Het kan echter ook makkelijk worden tegengehouden, een papieren blaadje is voldoende.

Bètastraling ontstaat wanneer een proton in de atoomkern opsplitst in een neutron en een Elektron . Terwijl het neutron in de kern achterblijft, verlaat het elektron de kern met hoge snelheid. Omdat de deeltjes van bètastraling kleiner zijn dringen ze makkelijker door dan alfastraling. Afhankelijk van de sterkte van de bron heb je een of meerdere centimeters van een licht materiaal nodig om het tegen te houden.

Alfa beta gamma neutron radiation m1
Verschillende soorten radioactieve straling, vergroot voor uitleg.

Gammastraling bestaat in tegenstelling tot de hierboven genoemde stralingssoorten niet uit een deeltje, maar uit elektromagnetische straling. Doordat de straling een hoge energie heeft – hoger dan bijvoorbeeld ultraviolet licht of röntgenstraling – is het schadelijk. Gammastraling is van de drie belangrijkste soorten straling het moeilijkst tegen te houden.

Afhankelijk van de aanwezige radioactieve stoffen zendt het afval bij het COVRA verschillende soorten straling uit. Gebruikte brandstofstaven van kernreactoren bevatten veel langlevende alfastralers. In het radioactieve ziekenhuisafval zitten vaak bètastralers. Overigens ontstaan door radioactief verval vaak stoffen die opnieuw kunnen vervallen. Daarnaast wordt er bij alfa- en bètaverval vaak óók gammastraling uitgezonden.

Img 20160630 134037
Vaten met radioactief afval.
Roel van der Heijden voor NEMO Kennislink

Het is best een indrukwekkend gezicht. Vanuit het centrale gedeelte van de loods zie ik vier opslaghallen met talloze betonnen vaten die keurig zijn opgestapeld. Als ik dichterbij kom kan ik de rode geverfde letters op de vaten lezen. De meeste vaten hebben een reeks onbeduidende letters en cijfers, sommige zijn zo gedraaid dat ze meer prijsgeven: ‘RADIOACTIEF AFVAL’, vergezeld met het bekende stralingssymbool en informatie over het gewicht en de mate van radioactiviteit van wat erin zit.

Op de achtergrond hoor ik het luide gezoem van luchtdrogers, er speelt een radio en er zijn heftrucks druk in de weer. Als er een heftruck naar buiten rijdt, stopt hij bij de uitgang en worden de banden minutieus geïnspecteerd met een geigerteller, een apparaatje dat radioactiviteit meet.

Zo’n geigerteller heb ik ook aan mijn broekriem hangen. Ik ben op bezoek bij COVRA, de Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval, waar al het radioactieve afval van Nederland ligt opgeslagen. En dat komt van meer plekken dan je misschien denkt. Natuurlijk ligt hier ook het afval van ’s lands enige nog werkende kerncentrale, maar het gros van wat ik om mee heen zie komt van ziekenhuizen of van bedrijven die met radioactiviteit werken.

“Die bedrijven zijn erg divers,” zegt Ewoud Verhoef die plaatsvervangend directeur bij COVRA is, “van een baggeraar die een radioactieve bron gebruikt om de dichtheid te bepalen van het materiaal dat ze opzuigen tot sloopbedrijven die oude rookmelders uit gebouwen halen (zij bevatten vaak een kleine hoeveelheid radioactief radium of americium – red.). In totaal zijn er in Nederland zo’n 1300 bedrijven die een vergunning hebben om radioactief afval te ‘produceren’. In principe kan iedereen ons bellen. Waar het afval ook vandaan komt, wij zullen in Nederland altijd het eindstation zijn.”

Pano 20160630 132939
Loodsen met vaten radioactief afval bij het Zeeuwse COVRA. Er zijn vier loodsen voor laag- en middelradioactief afval, ieder goed voor de opslag van tien tot vijftien jaar radioactief afval.
Roel van der Heijden

Even verderop hangen er twee grote wandkleden aan de muur die een zeeslag uit vervlogen tijden uitbeelden. Een merkwaardige decoratie van de verder nogal ‘betonnen’ omgeving. Terwijl er een heftruck voorbij rijdt zie ik ook een open kast met daarin een enorm model van een schip. Een beetje in verwarring vraag ik Verhoef of deze curiosa misschien óók radioactief zijn. Hij legt uit dat het COVRA deze stukken opslaan voor een aantal musea in Zeeland. Net zoals een radioactief radiummonster dat Marie Curie aan het begin van de 20e eeuw, gewoon in de trein, naar Leiden meenam om het te laten onderzoeken. “De musea maken graag gebruik van de stabiele atmosfeer in onze hallen, en omdat wij de ruimte niet voor honderd procent kunnen gebruiken, stellen we graag wat ruimte beschikbaar voor de musea”, zegt Verhoef.

Betonnen jas

Het meeste radioactieve materiaal in deze loods is per vrachtwagen bij het COVRA aangekomen, en vervolgens door COVRA zelf verpakt: het krijgt een dikke betonnen jas. “Eerst persen we het afval in plakken”, zegt Verhoef. “Vervolgens gaan er vier tot zeven van die plakken in een metalen vat van 200 liter. Met metalen haken zorgen we ervoor dat de plakken netjes in het midden van het vat zitten, dat we volgieten met beton. Uiteindelijk zit er aan de boven- en onderkant tien tot vijftien centimeter beton, aan de zijkant vier tot vijf centimeter. De helft van het vat bestaat uit beton. Overigens is dat hetzelfde materiaal dat ook in waterkeringen wordt gebruikt, het kan dus tegen overstromingen. Ook al zitten we hier ruim boven zeeniveau.”

Het beton in de metalen vaten vormt voor het grootste deel van de straling van het afval een ondoordringbare barrière. Maar in sommige gevallen is de bescherming nog niet genoeg. “Het komt voor dat een vat naar onze smaak nog teveel straalt nadat het is gevuld met beton”, zegt Verhoef. “We stoppen het dan in een groter vat van duizend liter dat vaak ook weer helemaal vol gaat met beton. Zo’n gevaarte weegt 2500 kilo.”

Van radioactief naar gewoon afval

De vaten met radioactief materiaal staan bij het COVRA niet willekeurig opgestapeld, bewust staan de meest radioactieve vaten zo diep mogelijk in de stellingen. “De buitenste – minder actieve – vaten, vormen zo een beschermde laag voor de binnenste vaten”, zegt Verhoef. Als we bij de laatste rij vaten aankomen stopt hij en wijst me op een exemplaar uit de jaren 70, een van de oudste exemplaren binnen het COVRA. Op de randen zit een beetje roest, maar het vat lijkt in goede conditie.

Dit exemplaar is met verf gemarkeerd: ‘IIII’. Volgens Verhoef het teken dat het materiaal bijna ‘uitgestraald’ is. “Zo geven we verschillende stadia van radioactiviteit aan, de vaten krijgen er steeds een streepje bij.” Blijkt na een grondige check dat het stralingsniveau daadwerkelijk veilig is, dan kunnen de vaten de loods uit en verwerkt worden. Je kunt het dan als gewoon afval beschouwen, zegt Verhoef. “Het metaal kan gesmolten worden, het beton gekraakt (en hergebruikt) en het afval verbrand.” Overigens is dat pas één keer als (succesvolle) test gedaan, het meeste afval bij COVRA moet namelijk nog langer liggen voordat het veilig is.

Img 20160630 130847
COVRA’s opslag voor hoogradioactief afval.
Roel van der Heijden

Het zware werk

Dat ‘verpersen’ kan niet met al het afval, zoals oude brandstofstaven uit kerncentrales en onderzoeksreactoren. Van brandstofstaven uit kerncentrales kan doorgaans zo’n 95 procent worden hergebruikt in centrales nadat het is verwerkt in een speciale fabriek in het Franse La Hague. De overige vijf procent die niet geschikt is voor recycling komt per trein naar COVRA. Ruwweg de helft is zogenoemd ‘warmtegenererende’ afval – het is letterlijk warm van radioactiviteit – en wordt in een aparte loods opgeslagen. In totaal ligt er in Borssele zo’n honderd kubieke meter van dit hoogradioactieve afval.

Eenmaal binnen – de beveiliging is hier strenger dan bij de eerdere loods – lopen we door een aantal gangen naar de hal waar het afval binnenkomt over het spoor. De trein rijdt daarvoor het gebouw in en geeft zijn praktisch onverwoestbare 112.000 kilo zware container af aan een grote draaibare tafel. Het begin van een tot in de details uitgewerkte opslagprocedure voor de 28 vaten radioactief afval die er doorgaans in zitten. Overigens arriveren nog maar weinig van deze transporten in Zeeland, die in de praktijk meestal uit een wagon bestaan. “Het gebeurde relatief vaak nadat deze loods in 2003 in gebruik werd genomen, nu zien we drie tot vijf transporten per jaar”, zegt Verhoef.

We volgen de weg die de container met daarin de vaten met radioactieve afval maakt. Door verschillende gigantische rijdende deuren, over een spoortje, en stevig vastgeklemd op een speciaal ontworpen kar. Het hele proces is bestand tegen een aardbeving, wat ook geldt voor het gebouw zelf. De betonnen kolos is ontworpen (en bestand) tegen allerhande onheil, van neerstortende vliegtuigen tot overstromingen, van gaswolkexplosies tot extreme stormen.

Img 20160630 145652
In deze ruimte wordt radioactief afval klaargemaakt voor de opslag bij COVRA. Alle apparaten worden op afstand bediend, waaronder de twee robotarmen die links uit de muur steken. De ‘bestuurder’ van deze armen kan meekijken door het venster met beschermend loodglas van 1,14 meter dik.
Roel van der Heijden

In de volgende ruimte is de vloer rood geschilderd. “Hier kun je niet meer zijn op het moment dat we met het hoogradioactieve afval werken, dan ben je er geweest”, zegt Verhoef. Het is de kamer waar de vaten met afval uit de container worden gehaald. De inhoud van de vaten wordt hier overgeplaatst naar containers voor de opslag die met helium worden gevuld en dichtgelast. Blijken ze niet gasdicht te zijn, dan staan er extra opslagvaten klaar waar het eerste vat in zijn geheel in kan. “Dat is overigens nooit nodig geweest”, aldus Verhoef.

Na de volgende deur staat we dan echt in COVRA’s hart: de opslagkamer voor hoogradioactief afval. Niet dat daar erg veel van te zien is. Het afval zit in de eerder genoemde vaten in negen meter diepe schachten onder grote ronde ‘doppen’ in de vloer. Veilig en (door meerdere lagen) luchtdicht afgesloten, de onderkant van de schacht heeft een grote schokdemper, bovenop de schacht zit een meer dan een meter dikke ‘kurk’. Rode en gele stickertjes geven aan of de schachten geheel of gedeeltelijk gevuld zijn. Sommige zijn verzegeld door het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA), zodat zij zeker weten dat er niemand stiekem aan heeft gezeten. Ook hangen overal in het gebouw camera’s. “Het IAEA kijkt op deze manier ook mee in andere nucleaire faciliteiten op de wereld waar gevaar voor verspreiding van nucleair materiaal bestaat”, zegt Verhoef.

Img 20160630 150916
De opslagkamer voor hoogradioactief afval van het COVRA. Tegen de muur aan de achterkant (boven de foto aan de muur) is een camera van het Internationaal Atoomenergieagentschap te zien.
Roel van der Heijden

Behalve de ogen van het IAEA en mijn begeleider heb ik welgeteld één persoon in het complex gezien. Het raamloze labyrint lijkt vooral erg verlaten. Op momenten dat er radioactief afval wordt gebracht is het vast en zeker drukker dan nu. Buiten dat werken er normaal gesproken niet meer dan vijf mensen, aldus Verhoef. “Zij doen onderhoud en schoonmaak, voeren controles uit en oefenen procedures.”

Logo rgb wvdw
Weekend van de Wetenschap logo

COVRA is deelnemer van het Weekend van de Wetenschap. Het Weekend van de Wetenschap is het podium van de toekomst. Diverse organisaties – bedrijven, instituten, onderzoeksinstellingen, universiteiten, musea en sterrenwachten – openen op 7 en 8 oktober 2017 hun deuren om bezoekers van jong tot oud de kans te geven de wereld van wetenschap en technologie live te beleven. Zij organiseren unieke en exclusieve activiteiten, zoals proefjes, experimenten, demonstraties, open dagen, tentoonstellingen en meer.

Iedereen is welkom om backstage te gaan bij de deelnemende organisaties. Kijk hier voor alle activiteiten tijdens het Weekend van de Wetenschap.

Onder de grond

Het radioactieve afval blijft hier nog wel even liggen, totdat het verwerkt kan worden of totdat er een andere plek voor gevonden is. Kan het eventueel bij het COVRA blijven? Verhoef zegt vrij stellig van niet. “Dit gebouw gaat misschien een paar eeuwen mee, maar hier ligt afval dat voor duizenden jaren veilig moet worden opgeborgen. Dat zijn periodes die je eigenlijk niet kan toevertrouwen aan organisaties of zelfs landen. Kijk bijvoorbeeld naar de landen in Europa, die bestaan nu hoogstens nog maar een paar honderd jaar.”

Asseii
In een voormalige zoutmijn in het midden van Duitsland zijn in de jaren 60 en 70 zo’n 100.000 vaten laag- en middelradioactief afval opgeslagen. Ze zouden daar zo’n 40.000 jaar moeten liggen, maar nadat duidelijk werd dat er water naar binnen lekt werd besloten om het afval naar boven te halen en ergens anders op te slaan.
Stefan Brix, Wikimedia Commons, publieke domein

Er zijn wel ideeën voor het langetermijnbeheer. De meeste gaan uit van een ondergrondse berging. En hoewel je het misschien niet zou verwachten lijkt de op het eerste oog zachte Nederlandse ondergrond op verschillende plekken de juiste eigenschappen te hebben voor langdurige opslag. Dit plan zal op zijn vroegst rond het jaar 2100 worden besproken. Het in 2003 opgerichte COVRA moet namelijk minstens een eeuw dienen als de Nederlandse opslagzolder voor radioactief afval.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 september 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE