Tribune 05/2006 ::

Tribune, mei 2006

Het vergeten probleem van het kernafval

Tekst: Herman DamveldFoto: Hollandse Hoogte

De kerncentrale Borssele moet tot 2033 in bedrijf blijven en als het aan staatssecretaris Van Geel ligt, worden er nieuwe centrales gebouwd. Het levensgevaarlijke radioactieve afval zou volgens de nieuwe kernenergielobby geen probleem (meer) zijn. Oud-politici zoals Lubbers en Terlouw hebben het over ‘recyclen’ van kernafval. Een onbewezen methode. En de zoutkoepels waarover wordt gesproken? Daar heeft men in Duitsland slechte ervaringen mee.

Vrijwel alle kerncentrales die op dit moment in bedrijf zijn, draaien op uranium. Het erts wordt gespleten en de warmte die daarbij vrijkomt omgezet in stroom. Tijdens het splijtingsproces ontstaan nieuwe stoffen als plutonium, actinium, americium en neptunium: radioactieve stoffen met als verzamelnaam ‘actiniden’. Ze vervallen heel langzaam: bij plutonium is na 24.400 jaar de helft van de radioactiviteit vervallen, en bij neptunium duurt dit 2,14 miljoen jaar.

De opslag van het kernafval wordt algemeen dan ook als het grootste probleem van kernenergie gezien. Vandaar dat er al jaren pogingen worden gedaan om deze langlevende stoffen om te zetten in stoffen die sneller vervallen, door ze te hergebruiken, te ‘recyclen’. De atoomlobby vindt kernafval dat na 700 tot 1500 jaar haar radioactiviteit verloren heeft, een ‘aanvaardbaar risico’. Maar is ‘recycling’ technisch haalbaar?

Opwerking ingewikkeld

De brandstof van een kerncentrale zit in lange buizen, de brandstofelementen. In de opwerkingsfabrieken van de Franse firma Cogema te La Hague en de Engelse BNFL te Sellafield wordt het gevormde plutonium en het nog resterende uranium uit de gebruikte elementen gehaald. De rest heet kernsplijtingsafval en bestaat uit een cocktail van stoffen met zowel lange als korte levensduur.

Als men het kernafval zou willen recyclen, moet dit kernsplijtingsafval behandeld worden, waarbij de langlevende stoffen moeten worden afgescheiden. In de bestaande opwerkingsfabrieken is dat niet mogelijk. Er zullen ook de nodige technologische drempels genomen moeten worden voordat afscheiding van actiniden binnen bereik komt, stelde Dominique Greneche, onderdirecteur van de ontwikkelingsafdeling van Cogema in 2002. Bovendien ontstaat er volgens Greneche bij deze geavanceerde methode een nieuwe stroom radioactief afval.

Langdurig recyclen

Stel dat het in de toekomst lukt alle technische hobbels te nemen, dan ontstaan er pakketjes plutonium, pakketjes americium, etc. Die pakketjes moeten vervolgens verwerkt worden tot stoffen die geschikt zijn voor de brandstofelementen die in kerncentrales kunnen worden gebruikt. Waarna het recyclen kan beginnen. Maar Bernard Bigot van het Franse Atoomenergieagentschap CEA stelde in juli 2005 dat slechts enkele van de langlevende stoffen op deze manier behandeld kunnen worden.

Het recyclen kan in theorie in twee typen kerncentrales. Volgens de ene methode zou het kunnen gebeuren in snelle kweekreactoren, zoals er één gepland was in Kalkar, vlak over de Duitse grens bij Nijmegen. Die kweekreactor is omgebouwd tot pretpark, omdat het kweekproces technisch onderontwikkeld was, en daarbij te duur. We zouden de absurde situatie krijgen dat er ergens (bijvoorbeeld in Nederland) een Kalkar-centrale gebouwd moet worden om de langlevende radioactieve stoffen van de kerncentrale Borssele te kunnen verwerken.

De tweede methode waarmee in theorie kernafval kan worden gerecycled, is ADS, Accellerator Driven Systems. Een ADS is een combinatie van een deeltjesversneller en een kerncentrale. Volgens Rudy Konings, werkzaam bij het Instituut voor Trans-uranium Elementen in Karlsruhe, heeft Europa veel belangstelling voor ADS. Hij wijst op de ‘Europese routekaart voor de ontwikkeling van ADS’.

Nergens ter wereld is een ADS in bedrijf of in aanbouw, onder meer omdat er onopgeloste koelingsproblemen zijn. De Europese routekaart gaat uit van de bouw van een prototype ADS rond 2030, waarop een grootschalige toepassing mogelijk wordt vanaf 2040 – over dik dertig jaar dus.

Als het zou lukken een ADS te ontwikkelen, gaat het recyclen zeer lang duren. Volgens onderzoek van Ronald Schram en Frodo Klaassen van de afdeling Fuels, Actinides & Isotopes van kernenergie-onderzoeksgroep NRG te Petten, duurt het zeker veertig jaar voordat het afval dat in een bepaald jaar ontstaat, voor 99 procent is opgebrand. Dan moet wel alles van een leien dakje gaan, bovendien kunnen niet alle stoffen op deze manier behandeld worden. Daar komt nog bij dat het kernafval van Borssele in de opwerkingsfabriek van Cogema wordt ingesmolten in glas. Daardoor is dit afval niet meer geschikt voor het recyclen, stelde de door de regering ingestelde Commissie Radioactief Afval in 2001. Dit afval zou in zoutkoepels moeten.

Zoutkoepels

Ook Hans Codée, directeur van de Centrale Organisatie voor Radioactief Afval (COVRA), pleitte onlangs voor opslag van kernafval in zoutkoepels in het Noorden van het land. Codée gaat voorbij aan de risico’s, meent professor H.W. den Hartog van het Laboratorium voor Vaste Stof Fysica van de Rijksuniversiteit Groningen. Den Hartog studeert al bijna 20 jaar op de invloed van radioactieve straling op zout. Het radioactieve afval zendt straling uit dat in het zout terecht komt. Daardoor wordt zout gedeeltelijk omgezet in de bestanddelen waaruit het is opgebouwd: natrium en chloor. Experimenten van Den Hartog hebben aangetoond dat zich tijdens dat chemische proces explosieve reacties voordoen met behoorlijk wat kracht. Den Hartog: ‘We hebben waargenomen dat een behoorlijk zwaar platina dekseltje weg werd geblazen.’ De zoutkoepel zal niet uit elkaar spatten, benadrukt Den Hartog, maar het gevolg zou wel kunnen zijn dat vaten met kernafval smelten en verdampen.

Instortende Duitse zoutkoepels

In de Duitse deelstaat Niedersachsen ligt de zoutkoepel Asse, waarin tot 1978 zo’n 124.000 vaten licht en middelradioactief afval zijn opgeslagen. Destijds was het de bedoeling dat er ook hoogradioactief afval zou komen, reden voor de Nederlandse overheid om voor opslag in zoutkoepels te kiezen. Maar het hoogradioactief afval is er nooit gekomen. De zoutmijn heeft drie brede schachten, waarvan er twee al lange tijd onder water staan. De derde dreigt nu ook onder te lopen.

De zoutkoepel te Morsleben, in de vroegere DDR, had een vergunning voor de opslag van licht- en middelradioactief afval. Ook deze zoutkoepel dreigt vol water te lopen en in te storten. Mede daarom heeft de Duitse regering in mei 2000 besloten te stoppen met de opslag in Morsleben. In maart 2003 bleek de veiligheid acuut gevaar te lopen en is besloten om 4 miljoen m3 opslagruimte van de zoutkoepel op te vullen met een mengsel van zout, steenkoolfilteras, cement en water. Een project dat twee miljard euro gaat kosten (prijspeil 2005).

De belangrijkste zoutkoepel in Duitsland is die te Gorleben. Vanaf 1977 wordt hier onderzoek verricht. Men ontdekte dat de zoutkoepel in contact staat met grondwater. Daarmee voldoet de koepel niet aan de belangrijkste Duitse veiligheidseis. Toch zette de regering‑Kohl het onderzoek en de aanleg van een gedeeltelijke opslagmijn door, met als argument dat er hoop was op gunstige resultaten. De regering‑Schröder vond Gorleben echter ongeschikt en besloot op 14 juni 2000 het onderzoek te stoppen, dat tot dan toe 1,2 miljard euro had|gekost. De huidige regering-Merkel heeft dat besluit overgenomen. De ervaringen in Duitsland leren kortom dat opslag in zoutkoepels vol risico is.

Herman Damveld is onafhankelijk onderzoeker en publicist op het gebied van kernenergie.