Je leest:

Stralend afval

Stralend afval

Auteur: | 15 oktober 2008

Radioactiviteit is overal om ons heen, en ontstaat als atomen instabiel zijn. Dat betekent dat het atoom zoveel energie nodig heeft om heel te blijven, dat het gunstiger is om in ‘kleine, stabielere atomen’ uiteen te vallen. Bij het verval van een radioactief atoom komt energie vrij in de vorm van straling. Straling kan heel nuttig zijn, bijvoorbeeld voor het opwekken van energie of het behandelen van kanker. Maar het gebruik van radioactief materiaal brengt een probleem met zich mee: wat te doen met het afval?

Als de splijtstof van een kernreactor niet meer geschikt is om energie mee op te wekken, rijdt er een met lood bepantserde vrachtwagen voor. Het radioactieve afval wordt in een zware transportcontainer op een trein afgevoerd naar het buitenland, om verwerkt te worden. Een deel van het materiaal bestaat nog steeds uit geschikt uranium, en kan teruggewonnen worden om opnieuw te worden ingezet. Een ander deel van de afgedankte reactorkernen bestaat uit hele zware, enorm radioactieve elementen: zogeheten ‘actiniden’. Die blijven nog miljoenen jaren straling uitzenden. Wetenschappers nemen daar geen genoegen mee: dat moet beter kunnen.

Radioactief afval wordt bij COVRA in beton gegoten, en daar in de loods minstens 100 jaar bewaard. Daarna, als het stralingsniveau flink is afgenomen, worden ze op een nog te bepalen plek diep in de grond begraven. Bron: COVRA

Kernafval eten

Door actiniden om te zetten in kleinere atomen die sneller vervallen, wordt de tijd dat het afval gevaarlijk blijft een flink stuk korter. Zo ook het beruchte plutonium. “Plutonium blijft 130.000 jaar liggen”, vertelt Frodo Klaassen van de Nuclear Research & consultancy Group (NRG) in Petten, “maar de splijtingsproducten ervan zijn maar enkele honderden jaren actief.” Klaassen werkt in Petten aan het onderzoek naar de levensduurverkorting en recycling van kernafval. Volgens hem kunnen centrales veel meer met hun afval dan ze nu doen.

“Je kijkt ernaar om de belangrijkste component, de actiniden, te hergebruiken. Waar we nu mee bezig zijn is een Europees onderzoek in het actinidenlab om plutonium efficiënter af te breken. Een belangrijk materiaal, molybdeen, is hiervoor speciaal ontwikkeld door ons eigen Urenco. Levensduurverkorting levert daarnaast ook energie op. Plutonium levert warmte op, zo haal je bij splijten extra elektriciteit. Je eet gedeeltelijk je eigen kernafval op.”

Om de actiniden efficiënt te splijten worden ze met supersnelle neutronen beschoten, maar de techniek die daarvoor nodig is wordt nog ontwikkeld. In 2020 moet in Frankrijk het prototype van zo’n kerncentrale snelle reactor af zijn. Als hun onderzoek vrucht afwerpt, zou binnen 20 jaar al het afval van kernreactoren zo kunnen worden behandeld.

Als de buitenlandse opwerkingsfabriek klaar is met het Nederlandse afval, dan worden de resten terug naar ons land vervoerd. Ook licht-radioactief afval, zoals de resten uit laboratoria en ziekenhuizen, wordt in ons land verwerkt. Dat gebeurt in Vlissingen, bij de Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval (COVRA). Het afval wordt bij COVRA in beton gegoten. Zo’n betonlaag kan het grootste gedeelte van de straling tegenhouden. Toch kan het dan nog niet de vuilnisbelt op: COVRA bewaart al dat in beton gegoten afval minstens honderd jaar.

Dit is HABOG, de kenmerkende opslagloods van COVRA. De oranje verf waar het gebouw mee is beschilderd is speciaal ontworpen om iedere twintig jaar een tint lichter te worden. Net als het radioactief afval dat erin opgeslagen ligt, wordt de loods dus steeds minder ‘stralend’. Bron: COVRA

HABOG

De opslag bij COVRA gebeurt op een bijzondere plaats: het Hoogradioactief Afval Behandelings- en Opslag Gebouw (HABOG). HABOG heeft betonnen wanden van maar liefst 1 meter 70 dik, zodat de straling niet naar buiten kan ontsnappen. Ook is het door die dikke wand zo sterk, dat zelfs windhozen, gasexplosies, aardbevingen en overstromingen het niet kapot kunnen krijgen. Alles wat er in en uit gaat wordt met afstandsbestuurbare machines op z’n plaats gezet, zodat niemand bij het gevaarlijke afval in de buurt hoeft te komen. En om helemaal zeker te zijn dat niemand teveel straling oploopt dragen alle medewerkers van COVRA een plaatje waarmee dit gemeten wordt.

Na honderd jaar opslag bij COVRA krijgt het afval, dat tegen die tijd al een stuk minder straalt, een permanente plaats diep onder de grond. Waar dat precies gaat zijn moet nog worden bepaald, want het oudste afval in HABOG is pas 25 jaar geleden verwerkt.

Kernenergie: Niet zonder risico

Hoewel er veel wordt ondernomen om op een verantwoorde manier van kernafval af te komen, blijft de vraag hoe verstandig het is om energie uit radioactiviteit te winnen. Milieuorganisaties zoals Greenpeace staan bekend om hun acties tegen het bouwen van nieuwe kerncentrales. Een aantal van de kernvragen.

1. Is kernenergie goedkoper dan andere stroom? Een afgebouwde, goed werkende kerncentrale kan heel goedkoop energie produceren. De brandstof van de reactor, uranium, is nu nog goedkoop en makkelijk verkrijgbaar. Maar als er meer kerncentrales komen wordt de vraag naar uranium groter, en de voorraden zijn ook niet onuitputtelijk. Het bouwen van een kerncentrale is trouwens wel een dure grap. De modernste centrales, zoals degene die in Finland in aanbouw is, kosten miljarden euro’s. Ze moeten dan ook zo gebouwd worden dat ze tegen alle mogelijke rampen bestand zijn, en zodat ze zo efficiënt mogelijk energie opwekken. Ook de kosten van afvalverwerking moeten mee worden genomen in de prijs. Omdat het best wel lang duurt voordat zo’n centrale zichzelf terugbetaalt, is het lastig om de kosten op te brengen.

2. Is kernenergie milieuvriendelijk? Kernreactoren zijn ‘groen’ in gebruik: er komt heel weinig CO2 vrij bij de winning van kernenergie. Maar het zou te kort door de bocht zijn om ze daarom milieuvriendelijk te noemen. Bij het winnen van uranium wordt het terrein om de mijnen heen besmet met radioactiviteit, waardoor de grond daar langdurig onbruikbaar wordt. En ook op het afvalprobleem is nog geen blijvende oplossing gevonden. Hoewel kernenergie dus de belasting op de smeltende poolkappen zeker kan verminderen, is het niet in alle opzichten schoon.

3. Is kernenergie een langdurige oplossing voor het energieprobleem? Om kernenergie op te wekken is een radioactieve splijtstof nodig, daarvoor wordt uranium gebruikt. Uranium is een in de natuur voorkomend metaal, waarvan de voorraden beperkt zijn. Naar verwachting zal de uraniumvoorraad groot genoeg zijn om ons nog zo’n 50 tot 100 jaar van kernenergie te voorzien. Die tijd kan gerekt worden door het gebruikte uranium op te werken; te hergebruiken als het ware.

4. Is kernenergie noodzakelijk om het energieprobleem te verhelpen? Om de energie die we nu uit fossiele brandstoffen winnen uit een andere bron te halen, worden veel technieken ontwikkeld. Wind- en zonne-energie zijn volledig schone manieren van energiewinning, en zouden in ieder geval een deel van het probleem op kunnen lossen. Op het moment is het nog niet mogelijk om genoeg energie uit die alternatieve bronnen te winnen om in de wereldwijde energiebehoefte te voorzien, dus moeten er ook andere bronnen worden aangewend. Kernenergie is een van de relatief schone mogelijkheden die we tot onze beschikking hebben.

Bronnen: Greenpeace en de Nuclear Research and consultancy Group NRG


Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 oktober 2008

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.