- Radioactief afval van kerncentrales wordt tot nu toe tijdelijk opgeslagen in de hoop en verwachting dat er een permanente oplossing voor wordt gevonden.
- Finland is vooruitstrevend en gaat afval permanent begraven in metalen vaten ruim 400 meter onder de grond.
- De opslagplaats vlakbij de Baltische Zee gaat binnenkort open. Insider nam alvast een kijkje.
- Lees ook: Waarom kernenergie een comeback maakt: hoe het werkt, de voor- en nadelen, en de gevaren
De wereld heeft een kernafvalprobleem — er zijn al honderden tonnen nucleair afval geproduceerd zonder dat er een echt goede plek is om dat op te slaan.
Het afval komt nu terecht in tijdelijke opslagplaatsen, maar experts zijn het er over eens dat er een veilige en permanente oplossing nodig is.
Finland staat op het punt dat idee te realiseren met een ondergrondse opslagplaats waar kernafval voor altijd kan worden opgeslagen. Met de enorme grot loopt Finland daarmee tientallen jaren voor op landen als China, de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk.
Redacteur Marianne Guenot van Insider bracht een bezoek aan de opslagplaats Onkalo en ging daarmee dieper onder de grond dan ze ooit was geweest.
In deze ondergrondse opslag in Finland moet kernafval voor eeuwig veilig bewaard worden
In deze ondergrondse opslag in Finland moet kernafval voor eeuwig veilig bewaard worden
-
Onkalo is een grote opslag met bijna 50 kilometer aan tunnels die tot ruim 400 meter diep onder de grond lopen.
Het idee is simpel: stop het kernafval ergens ver weg van mensen waar het ongestoord minder radioactief kan worden.
Maar dat proces kan 100.000 jaar duren — en de mensheid heeft nog nooit eerder op zo’n lange termijn plannen moeten maken.
Er is al bijna twintig jaar gewerkt aan de Finse opslagplaats en het zal nog zeker honderd jaar duren voordat al het afval dat voor het complex bestemd is, er definitief is opgeslagen. Bij voltooiing zullen de totale kosten naar schatting zo’n 3,5 miljard euro bedragen.
Posiva Oy
-
Het complex bestaat uit vele tunnels en heeft een lift die meer dan 400 meter diep gaat.
Dit is er allemaal te vinden op het complex:
- Een voorbereidingsinstallatie waar het nucleaire afval in vaten van ijzer en koper wordt gedaan om het te beschermen.
- Bijna 5 kilometer aan tunnels voor mensen, die daarmee tot zo’n 400 meter onder de grond kunnen komen.
- Een lift voor de afvalvaten die direct meer dan 450 meter diep gaat.
- Een heel netwerk aan tunnels waar het afval voor altijd in wordt opgeslagen.
Het complex wil uiteindelijk 3.250 vaten opslaan, die allemaal minstens drie meter lang zijn. Dat betekent dat er in totaal zo’n 6.500 ton aan nucleair afval zal worden opgeslagen.
Posiva, het moederbedrijf van Onkalo, schat dat de tunnels over zo’n 100 tot 120 jaar helemaal vol zullen zijn.
TVO/Insider.
-
Zo ziet de toegang tot de tunnels er van boven uit.
Tapani Karjanlahti/TVO/Insider
-
We gingen naar beneden in een busje, steeds dieper en dieper.
Het duurde ongeveer 20 minuten totdat we helemaal beneden waren.
Marianne Guenot/Insider
-
De tunnel was net breed genoeg voor een voertuig. Ik realiseerde me dat ik nog nooit zo diep onder de grond was geweest.
Marianne Guenot/Insider
-
Onderweg gaven borden aan hoe ver onder de grond we waren.
Het groene bord geeft 3,1 kilometer aan.
Marianne Guenot/Insider.
-
We kregen een hele uitrusting om veilig te blijven onder de grond.
Ik kreeg een beschermende uitrusting voor onder de grond, zoals zware laarzen en een zaklamp die ik de hele tijd moest dragen.
Mijn helm was uitgerust met een tracker, waardoor veiligheidsmedewerkers bij kunnen houden hoeveel mensen zich in de tunnels bevinden.
Marianne Guenot/Insider
-
Dit is helemaal beneden. Achter deze zware metalen deuren begint het gebied waar het kernafval wordt opgeslagen.
Als na ongeveer een eeuw alle opslagwerkzaamheden achter de rug zijn, worden de tunnels hermetisch afgesloten en gaat het complex voor altijd dicht.
Marianne Guenot/Insider
-
Om me heen was schier oneindig veel rots te zien - gesteente als dit migmatiet met granieten aders.
Al het rots onder de grond is een belangrijke reden waarom voor deze locatie is gekozen.
“Je wil graag een plek hebben met veel rosten dat de komende miljoenen jaren niet gaat veranderen”, zegt Lewis Blackburn van de Universiteit van Sheffield.
Blackburn doet onderzoek naar veilige opslag van kernafval. Hij is niet betrokken bij de opslagplaats Onkalo.
Volgens geologen moet een opslagplaats niet afbrokkelen, instorten of doormidden breken bij een aardbeving.
Daarom heb je rotsen nodig die ofwel erg zacht zijn, ofwel erg hard zoals in Onkalo het geval is.
Marianne Guenot/Insider
-
De rotsachtige kamer is de eindbestemming voor nucleaire brandstofwegen, zoals deze metalen palen gevuld met brokken geraffineerd uranium.
In elke staaf worden zo’n 250 tot 500 uraanpellets verwerkt, deze hebben een proces ondergaan waarbij het uranium verandert in een soort keramiek.
Er worden vervolgens tientallen staven samengebracht die een splijtstofeenheid vormen. Afhankelijk van de reactor waarvoor de eenheid bestemd is, zit daar zo’n 200 tot 600 kilo bewerkt uranium in.
Marianne Guenot/Insider
-
De staven zitten tijdens hun werkzame leven met duizenden tegelijk in de kern van een reactor en wekken hitte op die wordt omgezet in elektriciteit. Dit ben ik in een nep-reactor met een muur van staven achter me.
De splijtstof is maar licht radioactief voordat het de reactor in gaat. Nadat het uit de reactor heeft de hoogste radioactiviteit.
Als mensen op dat moment direct worden blootgesteld aan de ruwe splijtstof kan dat dodelijk zijn. Maar de splijtstofstaven zijn uiterst zorgvuldig verpakt om dat te voorkomen.
Marianne Guenot/Insider
-
De staven komen er gloeiend heet en hoog radioactief uit. Hun eerstvolgende bestemming zijn koelvijvers waar ze 40 jaar doorbrengen.
De vijvers hebben twee doelen: het water koelt de splijtstof af en ze vormen een barrière voor de straling.
Op het Onkalo-complex liggen de koelvijvers direct naast de reactor. Al het afval dat er is geproduceerd is daar nog altijd.
Bij andere opslagplaatsen wordt het nucleaire afval bewaard in enorme betonnen vaten boven de grond. Beide technieken zijn veilig, maar er is continu onderhoud nodig.
Marianne Guenot/Insider
-
Posiva heeft een olan voor na de koelvijver-fase. De bewerkte staven die dan al 40 jaar niet meer in de reactor zijn geweest, gaan in grote metalen buizen zoals deze.
Op dit moment heeft de splijtstof al 99,9 procent van zijn radioactiviteit verloren, maar het moet nog steeds weggehouden worden van mensen.
De binnenste buis is gemaakt van dik gietijzer en de buitenste buis van koper.
Het ijzer beschermt de staven tegen druk en onverwachte krachten, terwijl het koper niet gaat roesten.
Water is de grootste vijand bij het langdurig opslaan en als er maar genoeg tijd verstrijkt zal het overal naar doorsijpelen, dus moet het zo lang mogelijk wegblijven bij de bewerkte splijtstof.
Het gaat enorm lang duren totdat het water een weg vindt door de buizen naar de keramieken uranium pellets.
Marianne Guenot
-
Om te voorkomen dat er water doordringt tot de vaten is er ook een beschermingslaag van een soort klei, genaamd bentonite.
Elk vat wordt voorzien van een laag bentoniet.
Geoloog en onderzoeksmanager Antii Mustonen werkt al 16 jaar bij Onkalo en zegt dat het materiaal uitzet als het in contact komt met water en daarmee een vrijwel ondoordringbare laag vormt rond de vaten.
“Het is als zelfgenezing”, zegt hij.
Marianne Guenot/Insider
-
Nadat het afvalvat helemaal geseald is gaat het in een lift helemaal naar beneden naar de permanente opslag.
Marianne Guenot/Insider.
-
Dit is het eindpunt van de liftschacht.
Nadat het vat aankomt wordt het voorgoed opgeborgen in het tunnelstelsel, een proces dat vrijwel volledig geautomatiseerd is.
In dit filmpje wordt uitgelegd hoe het werkt:
Marianne Guenot/Insider
-
Een geautomatiseerde graafmachine maakt voor elk vat een schacht in de tunnel, zoals te zien is in deze animatie.
Posiva Oy/Youtube
-
Dit is een prototype van de machine die de gaten moet gaan boren.
Posiva
-
Een andere machine vult het gat met bentoniet om het vat tegen water te beschermen.
Posiva Oy/Youtube
-
Dit is een van de opslagtunnels. De vaten worden begraven in de grond.
Er zijn tot nu toe vijf van deze tunnels gebouwd, in afwachting op het definitieve groene licht van de Finse regering om afval te gaan begraven.
Marianne Guenot/Insider
-
Een derde eveneens geautomatiseerde machine pikt het vat uit een tijdelijke opslagruimte.
Het vat is tijdens het transport voorzien van een extra stralingsschild voor het geval er toch mensen aan te pas moeten komen.
Posiva Oy/
-
En dan brengt de machine het vat naar het van bentoniet voorziene gat, waar het definitief wordt opgeslagen.
Posiva Oy/Youtube
-
Hier een prototype van de machine die de vaten transporteert.
Tapani Karjanlahti/TVO
-
Daarna wordt de schacht afgesloten.
De schachten zullen er uiteindelijk iets anders uit gaan zien dan hier, want de gaten zullen helemaal worden opgevuld met een bentonite-laag om de afsluiting compleet te maken.
Marianne Guenot/Insider
-
Als alle gaten gevuld zijn komt er weer een andere machine die de hele tunnel van nog meer bentoniet voorziet.
Posive Oy/Youtube
-
Elke tunnel wordt dan nog verder afgesloten met een enorme betonnen plug, zoals deze.
Deze foto laat het einde van een tunnel zien met niet met dummy-vaten om het proces te testen.
Marianne Guenot/Insider
-
Er zullen nog steeds mensen moeten werken in het cmplex, totdat het rond 2120 helemaal gesloten wordt.
Posiva is gecontracteerd om het complex te managen totdat het helemaal is gevuld met het afval van de twee kerncentrales die momenteel actief zijn in Finland.
Het afval zal in grote partijen tegelijk worden begraven en elke partij wordt dan direct helemaal goed afgesloten. Maar er zullen toch mensen toegang moeten behouden tot het ondergrondse complex om het proces in de gaten te houden en nieuwe tunnels te maken.
Posiva
-
Er zijn toiletten, douches en een cafetaria diep onder de grond waar de mensen die aan het werk zijn even bij kunnen komen.
De mensen die diep onder de grond aan het werk zijn brengen daar tussen de 8 en 12 uur per dienst door. Dat is niet moeilijk, zegt Mustonen.
“Ik denk niet dat je hier een bijzonder karakter voor nodig hebt, want het is net zoiets als een parkeergarage in de stad”, licht hij toe.
Het is vervelender om op een warme zomerdag de tunnels in te gaan, dan toen ik op bezoek was.
Er is een compleet cafetaria voor de medewerkers. Met elke donderdag traditionele Finse erwtensoep op het menu.
Marianne Guenot/Insider
-
Er zijn geen feestjes in de tunnels...nog niet!
Ik vroeg Mustonen of er al feestjes zijn geweest in de tunnels.
“Nee. Nog niet!”, antwoordde hij grappend.
Maar er zijn wel kleine vieringen geweest. Zo schrijft de mijntraditie voor dat je elke keer als een tunnel klaar is je het eind daarvan met teer insmeert en een kleine ceremonie houdt.
Posiva heeft ook een concert georganiseerd aan het einde van de liftschacht als onderdeel van een muziekfestival. Operazanger Mika Kares genoot van de geweldige akoestiek, zoals hier te zien en te horen is:
-
De ingenieurs zijn ervan overtuigd dat ze over alle mogelijke gebeurtenissen hebben nagedacht.
Volgens Mustonen, de geoloog van Onkalo, realiseren de meeste mensen zich waarschijnlijk niet hoeveel werk er in zit om met alle mogelijke gebeurtenissen in de verre toekomst rekening te houden.
“Misschien vragen ze: hebben ze daar over nagedacht?”, zegt hij.
En het antwoord is dan: “Ja, dat hebben we gedaan”, zegt hij met veel zelfvertrouwen.
En op de vraag of hij niet bang is dat een vulkaan of een aardbeving het afval weer terug aan het aardoppervlak kan brengen, zegt hij: “We zien dat in films, maar in het echt gebeurt dat gewoon niet.”
Op geologische schaal is de volgende grote gebeurtenis een ijstijd, over zo’n 50.000 jaar. Dat kan druk zetten op het systeem, omdat er dan meer water in de grond kan komen en aardbevingen kan veroorzaken.
Maar zelfs daar zal het complex tegen kunnen. En in het vrijwel onmogelijk geachte geval dat er toch deeltjes vrij komen zal tegen die tijd het risico voor mensen en de omgeving uiterst klein zijn, zo heeft Posiva berekend.
-
De wereld zal goed naar Onkalo kijken voor inspiratie.
Onkalo kan een voorbeeld zijn voor de opslag van kernafval in de rest van geschiedenis.
“Onafhankelijk van wat mensen vinden van kernenergie, we hebben inmiddels te maken met veel afval”, zegt Blackburn.
“Het is een duur probleem. En daar had veel meer over nagedacht moeten worden aan het begin van het nucleaire tijdperk”, legt hij uit.
Veel andere landen denken na over een dergelijk opslagplaats. China is onlangs begonnen met het onderzoeken van de mogelijkheid om rond 2050 een opslagplaats in de Gobi-woestijn te bouwen.
Volgens Blackburn liggen de VS en het VK zo’n 20 tot 30 jaar achter op Finland, omdat ze nog steeds geen locatie hebben bepaald.
Courtesy of the Department of Energy.
