Hoe problematisch is kernafval?

Nu door de regering beslist is om twee kerncentrales tien jaar langer open te houden, komen tegenstanders van kernenergie opnieuw aandraven met allerhande problemen die deze verlenging zal veroorzaken.

Zo worden steevast vernoemd: een kernramp, een doelwit voor een terroristische aanval, het aanmaken van kernwapens en natuurlijk het hoofdprobleem : kernafval.

Vermeende problemen

Een kernramp zoals Chernobyl of Fukushima is in ons land onmogelijk. De reactor in Chernobyl was op zich reeds onveilig, de operatoren waren slecht opgeleid, en er was geen veiligheidscultuur. Geen enkele van deze eigenschappen is op onze reactoren van toepassing. Ook is een zware zeebeving met een tsunami tot gevolg in onze contreien onmogelijk.

Het is ook onwaarschijnlijk dat terroristen onze kerncentrales als doelwit zullen kiezen. De bewaking is te zwaar en er zijn honderden makkelijkere doelen die veel slachtoffers kunnen maken, zoals bij de aanslag van 9/11 gebleken is.

Wat het aanmaken van kernwapens betreft moet men reeds goed gek zijn om uit gebruikte brandstof een wapen te maken. Het is niet alleen erg moeilijk, maar de hoge straling zal de maker van het wapen zo goed als zeker fataal worden.

Een verkeerde term

De term kernafval is op zich al verkeerd. Men kan beter spreken van gebruikte brandstof want wat uit de reactor komt is zeker geen afval. Na drie jaar in de reactor is meer dan 90% ongebruikt gebleven.

Nieuwe brandstof bestaat uit 3-5% uranium-235 (U235), de rest is uranium-238 (U238), een andere isotoop van uranium. Na drie jaar werking blijft ongeveer 0,7% U235 over, en een kleine hoeveelheid U238 werd omgezet in plutonium (Pu239). Daarnaast zijn er nog de splitsingsproducten zoals strontium (Sr) en cesium (Cs). Het verloop over drie jaar is hier te bekijken.

Zware elementen

Uranium is het zwaarste natuurlijke element op aarde en weegt 65% zwaarder dan lood. In elke reactor zit ongeveer honderdvijftig ton brandstof. De uranium pellets wegen samen een goede honderd ton, de rest zijn de metalen behuizingen die de pellets bevatten.

Na het verwijderen van de brandstof uit de reactor wordt deze ter plaatse voor een tiental jaar afgekoeld in een reusachtig bad. Het water absorbeert elke straling die tijdens de afkoelingsperiode vrij zou komen. Na deze afkoelingsperiode zijn er verschillende mogelijkheden om de brandstof verder te behandelen.

Heropwerking

Een eerste mogelijkheid is de heropwerking waarbij het uranium en het plutonium van de splitsingsproducten gescheiden worden. Dit werd vanaf de jaren ’70 gedaan met gebruikte brandstof uit Doel en Tihange. De gebruikte brandstof werd vervoerd naar La Hague in Frankrijk. Daar werd het uranium en het plutonium verwijderd en terug aangevuld met nieuwe U235 om MOX-brandstof te maken. De MOX-brandstof kwam terug naar België en werd opnieuw gebruikt in onze reactoren. Het enige afvalproduct was een kleine hoeveelheid spitsingsproducten die verglaasd werd.

Dit ging goed tot de ministerraad dit in 1998 verbood. Dit om de opslag van gebruikte brandstof te kunnen onderzoeken. Sindsdien moet alle gebruikte brandstof opgeslagen worden zonder verdere verwerking. Bepaalde partijen klagen nu aan dat te veel hoogradioactief afval uit de reactoren komt dat voor lange tijd moet opgeslagen worden, en een risico voor het milieu betekent. Onder druk van enkele partijen wordt de heropwerking nog steeds verboden.

Hoop op de toekomst

Het grootste deel van de gebruikte brandstof is U238. Thermische reactoren met vertraagde neutronen, zoals onze drukwaterreactoren, zijn niet efficient om U238 te splitsen, maar zijn ideaal voor gebruik met U235.

In een snelle reactor worden de neutronen veel minder afgeremd t.o.v. een thermische reactor. U238 is veel ontvankelijker voor snelle neutronen, dan voor thermische neutronen.

Een groot deel van de vierde generatie reactoren zijn snelle reactoren. Bij de productie van nucleaire brandstof blijven enorme hoeveelheden U238 over. Met deze reactoren kan het resterende deel van de U238 als brandstof gebruikt worden. Dit betekent dat hier nog voor duizenden jaren nucleaire brandstof beschikbaar is zonder dat ontginning nodig is.

Verschillende types van SMR-reactoren die momenteel in ontwikkeling zijn maken ook gebruik van snelle neutronen. Daar de Belgische regering de toezegging gedaan heeft om onderzoek naar SMR’s te steunen voor de toekomst, kan de voorraad aan gebruikte brandstof hiervoor gebruikt worden.

Mol brengt een oplossing

In het SCK/CEN te Mol wil men met het MYRRHA-project op een andere manier het probleem van  het ‘kernafval’ oplossen.  Door transmutatie, dus door het bombarderen van elementen met neutronen, worden elementen gesplitst in elementen met een kortere vervaltijd.  Dit is een gestuurde kernreactor want de reactor bevat te weinig brandstof om een kettingreactie spontaan te onderhouden. Bij gebruikte kernbrandstof duurt het ongeveer driehonderdduizend jaar tot een achtergrondstralingsniveau bereikt wordt. Na opwerking, dus door het verwijderen van het plutonium, vermindert dit tot tienduizend jaar. Na transmutatie wordt dit uiteindelijk driehonderd jaar. Driehonderd jaar zou geen probleem mogen zijn voor ondergrondse opslag.

De laatste schakel

De ondergrondse, geologische opslag is dan de laatste schakel voor de definitieve berging van hoogradioactief materiaal. Er wordt reeds tientallen jaren onderzoek gedaan naar een goede locatie voor deze opslagplaats. De beste optie zou zich bevinden in de Boomse kleilagen.

Maar een definitieve beslissing over de uiteindelijke locatie wordt door de opeenvolgende regeringen steeds uitgesteld.

Een absolute voorwaarde om deze verschillende technologieën toe te passen is de garantie van de veiligheid voor de inwoners van het land, dus dat geen straling vrijkomt die een gevaar inhoudt voor de bevolking. NIRAS is de nationale instantie die toeziet op de veilige opslag van radioactieve stoffen en het FANC waakt erover dat de bevolking, de werknemers en het leefmilieu tegen het gevaar van ioniserende straling beschermd worden.

We mogen stellen dat voor de gebruikte brandstof technologische oplossingen bestaan met minimale impact op het milieu, maar dat deze door de politiek en groene drukkingsgroepen ontkend en misbruikt worden om kernenergie in een slecht daglicht te plaatsen, dit zowel op Belgisch als op Europees niveau.