Vaten voor kernafval

Gevaarlijk kernafval stapelt zich op in kwetsbare depots

Wereldwijd is zeker 350.000 ton hoogradioactief afval opgeslagen in tijdelijke depots – veelal in waterbekkens, met als risico dat radioactieve stoffen in het grondwater lekken. Maar Finland en Zweden hebben een permanente oplossing voor het afvalprobleem gevonden.

Wereldwijd is zeker 350.000 ton hoogradioactief afval opgeslagen in tijdelijke depots – veelal in waterbekkens, met als risico dat radioactieve stoffen in het grondwater lekken. Maar Finland en Zweden hebben een permanente oplossing voor het afvalprobleem gevonden.

Shutterstock

Radioactief afval van de kerncentrales op aarde kon zich 70 jaar ophopen zonder dat iemand wist wat we ermee moesten doen.

Zo’n 70 procent van het afval wordt bij de centrales in waterbassins gedaan, een weinig duurzame oplossing. Zo zijn er in Hanford, VS, radioactieve stoffen uit de bekkens in het grondwater gelekt.

Een veiliger vorm van tijdelijke opslag is de opslag van oude brandstofstaven in stalen containers die in betonnen vaten zijn geplaatst. 30 procent van al het hoogradioactief afval in de wereld is op deze manier opgeslagen. Deze methode wordt gebruikt in Canada, de VS, Duitsland, Litouwen, Oekraïne en Nederland.

Grafiek van de hoeveelheid kernafval

360.000 ton verbruikte reactorbrandstof ligt opgeslagen in tijdelijke depots. Per jaar komt er circa 11.300 ton kernafval bij.

© Shutterstock

Al tientallen jaren geleden wist het Internationaal Atoomenergieagentschap dat de eindopslag van hoogradioactieve brandstofstaven een dringende zaak is.

Hoogradioactief afval moet worden opgeborgen in depots waar 100.000 jaar lang geen straling uit mag vrijkomen. Diverse landen hebben de mogelijkheid onderzocht om het afval diep onder de grond te begraven, maar de projecten in Frankrijk, het VK, de VS en Duitsland zijn mislukt door plaatselijk verzet.

Alleen Finland en Zweden hebben een permanente oplossing gevonden voor het afvalprobleem. In Finland zal een nucleair kerkhof operationeel zijn in 2024 of 2025, terwijl Zweden in de jaren 2030 een einddepot klaar zal hebben.

1. Waterbekkens zijn riskant

Waterbekkens voor gebruikte brandstofstaven
© Guillaume Souvant/AFP/Ritzau Scanpix

Methode: Oude brandstofstaven worden in bekkens gelegd. Pompen voeren er koud water langs om de temperatuur op 40 °C te houden.

Voordelen: Het water beschermt tegen straling en de opslag is goedkoop. Na 40 jaar is de straling gedaald tot een duizendste, wat de eindopslag makkelijker maakt.

Nadelen: De bekkens zijn kwetsbaar voor natuurrampen, terrorisme en oorlog. Bij het kernongeluk in 2011 in Fukushima in Japan viel de stroomtoevoer naar de pompen uit, waardoor het water verdampte. Ook bij Tsjernobyl in Oekraïne viel de stroom uit toen Russische troepen de site in 2022 bezetten. Explosies in de centrale hadden in het ergste geval een wolk radioactiviteit over Europa kunnen verspreiden, maar gelukkig was de stroom snel hersteld.

Tijdspanne: Decennia.

2. Betonnen vaten geven een denkpauze

Betonnen vaten voor stalen containers
© Rob Huibers/Rhu00436nth/Ritzau Scanpix

Methode: Na 1o jaar koeling in een waterbekken gaat het afval in stalen containers, die in beton worden geplaatst. De methode wordt onder meer gebruikt door het Nederlandse bedrijf COVRA, dat ook museumvoorwerpen in het depot bewaart.

Voordelen: De containers hoeven niet zo goed in de gaten gehouden te worden als waterbekkens, en het depot is goed beveiligd tegen oorlogshandelingen en terrorisme. De opslagperiode biedt een denkpauze om nieuwe reactoren te ontwikkelen die het kernafval gebruiken, of andere technologieën om de hoeveelheid radioactieve stoffen te verminderen.

Nadelen: Containers zijn een dure oplossing vergeleken met waterbekkens.

Tijdspanne: 100 jaar.

3. Zoutkoepels kunnen een oplossing zijn

Zoutkoepels in de bodem
© Kay Nietfeld/Picture Alliance/Ritzau Scanpix

Methode: Het afval kan in zoutkoepels in de bodem gestort worden, waar het zout de containers na verloop van tijd zal omsluiten. Tientallen jaren had Duitsland plannen voor een einddepot op 840 meter diepte in Gorleben, maar het project werd in 2021 gestaakt. Het land onderzoekt nu de omstandigheden in 60 andere zoutkoepels.

Voordelen: Opslag is simpel, en berging op honderden meters diepte biedt een goede bescherming tegen oorlog en terreur.

Nadelen: Zoals bij Gorleben kan de zoutkoepel blootstaan aan zwakke aardbevingen. Daar loopt bovendien de rivier de Elbe over de zoutkoepels, en het gesteente kan lekken. Door de eenzijdige aandacht voor Gorleben blijven de mogelijkheden voor opslag in zoutkoepels onduidelijk.

Tijdspanne: 100.000 jaar.

4. Rotsbodem is lang veilig

Rotsbodem voor opslag
© Posiva

Methode: De gebruikte kernbrandstof gaat in koperen cilinders, die vervolgens in met klei beklede gaten worden geplaatst die een halve kilometer diep komen. Ten slotte worden alle tunnels met klei afgevuld. Finland begint in 2024 met de opslag in Onkalo, terwijl het einddepot van Zweden in Forsmark in 2030 klaar zal zijn.

Voordelen: Het Scandinavische graniet en gneis is 1,8 miljard jaar oud en stabiel, dus het afval blijft waar het is.

Nadelen: Water is de enige bedreiging. Zelfs als de plaats diep in het gesteente ligt, zal er door kleine scheurtjes water naar het depot sijpelen. Maar de kleilaag rond de containers zal het water weren, en het gesteente erboven werkt als een extra barrière.

Tijdspanne: 100.000 jaar.

Finland krijgt het eerste nucleaire kerkhof

Einddepot in Finland
© Posiva

In 2024 zal ’s werelds eerste nucleaire kerkhof hoogradioactief afval kunnen opvangen. Het depot bevindt zich 430 meter onder het Finse bodemgesteente. In de komende 100 jaar zal het kerkhof naar behoefte uitgebreid worden, waarna het voorgoed gesloten kan worden. Lees hier hoe.