Er is een fout opgetreden, probeer het later opnieuw.

Op de hoogte blijven via onze nieuwsbrief?

Hoe zit het eigenlijk met ons kernafval?
Hoe zit het eigenlijk met ons kernafval?

Hoe zit het eigenlijk met ons kernafval?

Kernafval is de verzamelnaam voor afval dat radioactief is, en dus een veilige verwerking en opslag vereist. De verschillende niveaus van radioactiviteit van het kernafval vereisen een aangepast beheer. Tijd voor een korte kennismaking.

Waar komt kernafval vandaan?

Het merendeel van het kernafval ontstaat bij de uitbating van de kerncentrales. Naast de kernbrandstof zelf zijn sommige componenten van een kerncentrale radioactief (buizen, kleppen, filters, …). Ander radioactief afval komt voort uit de geneeskunde voor de diagnose en behandeling van kanker (injectienaalden, kledij, …). Ook in de landbouw (sterilisatie door bestraling) en industrie (bijvoorbeeld inspecties van lassen) worden radioactieve materialen gebruikt, die kernafval met zich meebrengen. Zelfs de concentratie van natuurlijke radioactieve stoffen (bijvoorbeeld Radium, Thorium of Uranium) kan leiden tot laag radioactief afval.

De drie types radioactieve straling

Een stof is radioactief wanneer ze straling afgeeft. 

Er bestaan 3 soorten straling: 

  • alfastralen
  • bètastralen
  • gammastralen (dit zijn elektromagnetische golven). 

De verschillende types straling vereisen specifieke beschermingsmaatregelen. Alfa –en bèta stralen kan je tegen houden met een blad papier of aluminium. De verspreiding van de deeltjes kan echter tot radioactieve besmetting leiden. Persoonlijke beschermingsmiddelen (zoals bijvoorbeeld handschoenen en maskers) zijn vereist om een besmetting van het menselijk lichaam te vermijden. Gammastralen kunnen geen besmetting veroorzaken, maar dringen verder door. Voor dit type straling is een zwaardere afscherming nodig, zoals beton of lood.

De drie types radioactieve straling

Welke soorten radioactief afval bestaan er?

Er bestaan verschillende soorten radioactief afval, die aangepaste maatregelen vereisen voor een veilige opslag op korte en lange termijn. De classificatie van het afval gebeurt op korte termijn op basis van de (radio)activiteit van het materiaal en op lange termijn op basis van de halveringstijd. Deze tijd bepaalt hoe lang het duurt vooraleer de helft van de radioactiviteit verdwijnt.

De activiteit van afval wordt opgesplitst in 3 klassen: laag actief, middel actief en hoog actief, afhankelijk van de soort straling (zie kadertje) en de intensiteit.

Wat de levensduur betreft, onderscheiden we:

  • kortlevend afval (met een halveringstijd kleiner dan 30 jaar);
  • langlevend afval (met een halveringstijd groter dan 30 jaar). 

Na maximum 300 jaar (dit zijn 10 halfwaardetijden) is het kortlevend afval zo verzwakt dat de radioactiviteit de natuurlijke radioactiviteit benadert. Het mag dan behandeld worden zoals conventioneel afval.  

Op basis van de activiteit en halveringstijd van het afval wordt het onderverdeeld in 3 categorieën

A. Korte levensduur en laag -of middel actief (bijvoorbeeld beschermingsmaterialen, injectienaalden, verpakkingen, ontmantelingsafval,…

B. Lange levensduur en laag –of middel actief (bijvoorbeeld componenten van kerncentrales zoals buizen en kleppen, filters en harsen, bepaalde types afval van de productie van kernbrandstoffen,…).

C. Hoogactief (bijvoorbeeld gebruikte kernbrandstoffen, verglaasd afval uit de heropwerking van kernbrandstoffen, …).

Over welke hoeveelheden kernafval spreken we eigenlijk?

75 % van ons kernafval heeft een korte levensduur (categorie A). Slechts 1 % van ons kernafval is hoogactief. Het hoogactief afval bevat 95 % van de totale radioactiviteit van het Belgisch nucleair afval. 
Momenteel wordt er voor de huidige nucleaire activiteit in België op 100 jaar ongeveer deze hoeveelheid verwacht:

  • 70.000 m3 laagactief afval;
  • 11.000 m3 middelactief kernafval;
  • 4.500 m3 hoogactief radioactief afval. 

Deze getallen kunnen nog licht wijzigingen afhankelijk van de toekomstige nucleaire activiteiten. De 4.500 m3 hoogradioactief afval is hoofdzakelijk afkomstig uit elektriciteitsproductie. Wanneer we deze hoeveelheid benaderen over 10 miljoen Belgen en 40 jaar nucleaire elektriciteitsopwekking, krijgen we gemiddeld ongeveer 1 cl hoogactief afval per Belg per jaar. Wie 100 jaar oud wordt, produceert op zijn hele leven zo’n 3 blikjes hoogactief nucleair afval (voor de huidige opwekking met ongeveer 60% nucleaire elektriciteit).

De volumes radioactief afval over een periode van 100 jaar. (bron: NIRAS)

Hoe wordt ons afval opgeslagen?

In België is het Nationaal Instituut voor Radioactief Afval en Verrijkte Splijtstoffen (NIRAS), een onafhankelijke overheidsinstantie, verantwoordelijk voor het beheer van radioactief afval. We weten waar het kernafval zich bevindt en we kunnen rekenen op een veilige inventarisering en beheer. Het afval wordt in aangepaste gebouwen opgeslagen op de sites van Doel, Tihange en Dessel en het vormt geen gevaar voor mens of milieu.

Het opslaggebouw voor laagactief geconditioneerd afval op de site van Belgoprocess (bron: Belgoprocess).

Belgoprocess, dochteronderneming van NIRAS, beheert in Dessel de verwerking en tijdelijke stockage van hoofdzakelijk laag –en middelactief afval dat zich niet op de site van de kerncentrales bevindt. De opslag gebeurt in speciaal daarvoor ontworpen gebouwen. Een kleine hoeveelheid hoogactief afval afkomstig van de recyclage van de brandstof bevindt zich reeds in een speciaal daarvoor ontworpen bunker op de site van Belgoprocess. Door zijn zeer robuuste ontwerp is dit unieke gebouw bestand tegen de ergste ongevalsscenario's, zoals bijvoorbeeld een vliegtuigimpact.

De 5 stappen in het beheer van kernafval

In België wordt het kernafval beheerd door NIRAS, het Nationaal Instituut voor Radioactief Afval en Verrijkte Brandstoffen.
Het beheer van kernafval omvat de volgende 5 stappen:

  1. Voorkomen, beperken en sorteren: de producent (kerncentrale, onderzoeksinstelling, ziekenhuis,…) identificeert en sorteert het afval.
  2. Verkleinen van het volume: het volume van het afval wordt verkleind, ondermeer door samenpersing.
  3. Stabiliseren en insluiten: het resultaat van de volumereductie wordt ingesloten in een vat.
  4. Tijdelijke opslag: de veilige opslag van de vaten in aangepaste gebouwen die de straling afschermen van mens en milieu.
  5. Beheer op lange termijn: het isoleren van het afval van mens en milieu zolang de radioactiviteit onvoldoende verzwakt is.

Innovatie is omnipresent binnen het beheer en de verwerking van radioactief afval. Zo wordt de brandstof in de kernreactor steeds efficiënter benut, in de medische sector worden radio-isotopen doeltreffender ingezet bij het behandelen van patiënten, en ook bij de ontmanteling van nucleaire installaties zorgt de nieuwste robotica voor veilig en efficiënt werk.

Hoe zal de opslag van kernafval gebeuren op lange termijn?

Om het afval op lange termijn te beheren, wordt het geborgen. Hoe dat gebeurt, hangt af van het afvaltype. Al het radioactieve afval dat we voortbrengen, moet op lange termijn en op een specifieke manier beheerd worden. NIRAS, de Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen, beheert al het radioactieve afval, nu en in de toekomst, door oplossingen te ontwikkelen en uit te voeren met respect voor de samenleving en het leefmilieu.

1. Bovengrondse opslag van laag­- en middelactief kortlevend afval (categorie A)

Het laag­- en middelactief kortlevend afval (categorie A) bevat weinig langlevende radioactieve stoffen. Daarom mag het aan de oppervlakte worden geborgen. Dit afval wordt gedurende een periode van 300 jaar aan de oppervlakte geborgen, op het grondgebied van Dessel. NIRAS bereidt de bouw voor van deze installatie die vanaf 2023 operationeel moet zijn. De oppervlaktebergingsinstallatie zorgt ervoor dat het afval geen enkel risico vormt voor mens en milieu, noch vandaag, noch in een verre toekomst. Opeenvolgende barrières zonderen het afval af en sluiten de radioactieve stoffen in. Op deze manier kunnen mens en omgeving er niet mee in contact komen.

Hoe het werkt

Bij oppervlakteberging wordt het categorie A-afval in modules aan het aardoppervlak geborgen. Het is een duurzame langetermijnoplossing die het afval op passieve wijze insluit en afzondert van mens en milieu. Het concept wordt al op verschillende plaatsen ter wereld toegepast. Rond het categorie A-afval worden verscheidene barrières aangebracht. Als één barrière minder goed zou functioneren dan verwacht, zorgen de andere ervoor dat de veiligheid verzekerd blijft. En dat over zeer lange tijd: tijdens de 300 jaar waarin de berging onder toezicht staat, na sluiting maar ook nog daarna. Toezicht blijft mogelijk, zo lang de toekomstige generaties dat willen.

  • Stap 1: het afval wordt verwerkt en ingekapseld in metalen vaten.
  • Stap 2: Het afval wordt in betonnen caissons geplaatst en met mortel ingekapseld om het te immobiliseren. Het geheel vormt een monoliet.
  • Stap 3: de opslag van de monolieten in de bergingsmodules.

Het dak boven de bergingsmodules wordt op termijn vervangen door een permanente eindafdekking. Dit systeem bestaat uit verschillende lagen, die het afval behoeden voor insijpelend water, gravende dieren en plantengroei. Na het aanbrengen van de eindafdekking, zullen enkel nog twee groene heuvels of tumuli zichtbaar zijn in het landschap.

De bergingsmodule met de permanente eindafdekking (bron: NIRAS).

2. Geologische berging van hoogactief en/of langlevend afval

Bij de productie van kernenergie en andere nucleaire toepassingen ontstaat hoogactief en/of langlevend afval. Nu wordt dat afval veilig opgeslagen, maar dat is slechts een voorlopige oplossing. Welke eindbestemming ons land aan deze afvalstroom wil geven, is nog niet duidelijk. NIRAS stelt geologische berging voor als langetermijnoplossing voor het hoogactief en/of langlevend kernafval.

Bij geologische berging wordt het afval afgezonderd in een stabiele laag diep onder de grond, achter een hele reeks kunstmatige barrières. Samen zorgen de natuurlijke en kunstmatige barrières voor de veiligheid op lange termijn: ze zorgen voor de afzondering van het afval, voor de insluiting ervan en voor de vertraging of het gespreid vrijkomen van de stoffen.

Landen als Zweden, Finland, Frankrijk, Zwitserland, de Verenigde Staten en Zuid-Korea zijn bezig met de plannen of de bouw van deze geologische bergingsinstallaties.

In België voeren wetenschappers experimenten uit in HADES, een laboratorium dat zich 225 meter onder de grond bevindt. Hier doet men onderzoek in ‘reële’ omstandigheden. Op deze manier worden gedetailleerde data bekomen over de karakteristieken en het gedrag van de klei op grote diepte.

Dit kan u ook interesseren…

Nucleair Forum: wie zijn wij?

Het Nucleair Forum verenigt het merendeel van de ondernemingen en instellingen die actief zijn in de toepassingen van kerntechnologie. Het Nucleair Forum wil de referentie bij uitstek zijn over kerntechnologie, zowel voor de pers, voor de beleidsverantwoordelijken als voor het grote publiek. Ontdek meer