|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Leek kernenergie in de jaren vijftig, zestig de gedroomde energiebron, dan is daar zeker na de nucleaire ramp in Tsjernobyl medio de jaren tachtig heel wat verandering in gekomen. Het vertrouwen in een nucleaire toekomst is geschokt. Kernenergie is inderdaad niet zonder risico's. De kans op nucleaire ongevallen, maar ook de gedachte aan radioactief afval dat honderdduizenden, ja miljoenen jaren lang gevaarlijk blijft, boezemt velen angst in. Nu de eerste generatie kerncentrales stilaan aan het eind van hun Latijn geraakt rijst de vraag: Wat nu? Vervangen we ze gewoonweg door nieuwe? Of kunnen we zonder? Deze vragen beantwoorden is allerminst gemakkelijk. Kernenergie is dan ook één van de hot items in de maatschappelijke en politieke discussie van de komende decennia. Om die discussie goed gewapend te kunnen volgen zet deze milieufiche - in een notendop - een aantal basisaspecten van kernenergie op een rijtje: Wat is eigenlijk kernenergie? Hoe werkt een kernreactor? En hoe groot is het aandeel van kernenergie in de elektriciteitsproductie? Wat gebeurt er met kernafval? En waar liggen de milieu- en gezondheidsrisico's? Wat is de relatie met andere milieuvraagstukken zoals de klimaatswijzigingen en het broeikaseffect? |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Weetjes uit de kernfysica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atoomstructuur | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucliden en Radioactiviteit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Op zich is radioactiviteit een volkomen natuurlijk gegeven. In de natuur komen vele verschillende nucliden voor. In de kernfysica kunnen eveneens nucliden worden aangemaakt, bv. door atoomkernen te beschieten met neutronen of protonen.
Maar protonen en neutronen kunnen niet in elke willekeurige combinatie een stabiele atoomkern vormen. De meeste van de kunstmatige en een aantal van de natuurlijke nucliden zijn dan ook niet stabiel. Een instabiele atoomkern zal een reeks transformaties ondergaan door deeltjes of zuivere energie (of beiden) af te stoten. Dat proces noemt men radioactief verval, de nucliden die dat doen noemt heten radionucliden. Radioactiviteit is dus in essentie een streven naar een energie-evenwichtstoestand op het niveau van de atoomkern. In een vervalreeks van radioactieve stoffen ontstaat als vervalproduct van een beginnuclide (het moedernuclide) vervolgens een dochternuclide en daaruit weer door verval een kleindochternuclide. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ioniserende stralen: alfa, bèta, gamma | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radioactieve straling heeft bijzonder veel energie in zich. Wanneer materie eraan wordt blootgesteld, botsen de stralen met atomen of moleculen en dragen een deel van hun energie hieraan over. Hierdoor worden elektronen weggerukt, of kunnen elektronen worden opgenomen. Hierdoor wordt het atoom of de molecule elektrisch geladen, en ontstaat een ion. Radioactieve straling werkt aldus ioniserend. Ionen kunnen cellen of genetisch materiaal beschadigen.
Er bestaan drie soorten radioactieve straling: alfa, bèta en gammastraling. Alfa Bèta Gamma |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| De nuclidenkaart | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ieder radionuclide heeft zijn eigen karakteristieke vervalwijze: bepaalde soort(en) straling met bepaalde energie(ën). Ook het tempo waarin een radioactieve stof vervalt is kenmerkend (zie: halveringstijd). In de worden deze complexe gegevens bevattelijk voorgesteld.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radioactiviteit in cijfers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Halveringstijd
De activiteit van radioactieve stoffen dooft op een welbepaalde manier uit. De kernen stoten energie, bèta- of alfa-deeltjes uit en veranderen zo in nieuwe nucliden, al dan niet zelf radioactief. De oorspronkelijke hoeveelheid van radioactieve stof vermindert voortdurend volgens een exponentiële vergelijking. De fysische halveringstijd geeft weer hoe lang het duurt om de oorspronkelijke hoeveelheid van een radioactieve stof te laten vervallen tot de helft ervan. De halveringstijd van één nuclide zegt op zich weinig. Pas wanneer alle nucliden (en hun halveringstijden) die bij radioactief verval van een stralingsbron ontstaan en verdwijnen in kaart worden gebracht, kan men zich een beeld vormen van hoe lang de radioactiviteit blijft bestaan. De halveringstijden zijn voor de diverse radionucliden zeer verschillend, bijvoorbeeld van 1,5x1024 jaar bij tellurium-128 tot 2x10-16 seconde bij beryllium-8. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Men spreekt ook van de biologische halveringstijd. Dit is de tijdsduur waarin mens of dier langs natuurlijke weg de helft van de opgenomen massa van een bepaalde stof uit het lichaam of uit een bepaald orgaan weer uitscheidt. De combinatie van fysische en biologische halveringstijd geeft de effectieve halveringstijd weer. Dit is de tijdsduur waarin in een biologisch systeem de hoeveelheid van een radionuclide tot de helft afneemt, en wel door de gezamenlijke werking van radioactief verval en uitscheiding als gevolg van biologische processen. Onderstaande tabel geeft enkele voorbeelden van de fysische, biologische en effectieve halveringstijd. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Becquerel, gray en sievert
Sommige radionucliden vervallen traag, andere sneller. De activiteit van een radioactieve stof wordt weergegeven door het aantal desintegraties per seconde en wordt uitgedrukt in becquerel, (Bq). 1 Bq komt overeen met één vervallende atoomkern per seconde. Vroeger gebruikte men ook de eenheid curie2. Wanneer weefsel wordt blootgesteld aan ioniserende stralen kan energie worden opgenomen, met alle mogelijke gevolgen van dien. Met de eenheid gray (Gy) kan de geabsorbeerde dosis straling worden uitgedrukt3. Per definitie geldt: Niet alleen de hoeveelheid Gy, ook de aard van de bestraling bepaalt de effecten in weefsel. Zo is de hoeveelheid geabsorbeerde energie van alfastralen 20 keer gevaarlijker dan van bèta of gammastralen. Daarom wordt de geabsorbeerde dosis vermenigvuldigd met een wegingsfactor (WR). Dit product heet de equivalente dosis (ook dosisequivalent genoemd), en wordt uitgedrukt in sievert (Sv)4. Vaak worden de eenheden Sv en Gy door elkaar gebruikt. Dat is dus enkel correct wanneer het om straling met dezelfde stralingsweegfactor gaat.n straling |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| De mens en radioactiviteit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Naast de aard van de radioactieve straling en de dosis die wordt geabsorbeerd is het ook van belang een onderscheid te maken tussen de verschillende blootgestelde organen en weefsels. Het is bijvoorbeeld minder gevaarlijk dat de huid wordt blootgesteld aan radioactieve stralen, dan wanneer de geslachtsorganen een zelfde hoeveelheid radioactiviteit te verwerken krijgen. Om hiermee rekening te houden wordt de equivalente dosis vermenigvuldigd met een specifieke risicofactor voor elk weefsel of orgaan. Zo wordt de effectieve dosis berekend, uitgedrukt in mSv. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Achtergrond
Van nature uit worden we blootgesteld aan ongeveer 2 tot 10 mSv straling per jaar. Deze achtergrondstraling is afkomstig uit de ruimte en uit in de natuur voorkomende radioactieve stoffen in de bodem en in bouwmaterialen. Dit varieert van plaats tot plaats, afhankelijk van de lokale bodem en gesteenten. De Europese gemiddelde jaardosis afkomstig van medische stralingstoepassingen bedraagt ongeveer 1 mSv. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stralingseffecten en -bescherming
Verschillende factoren bepalen hoe gevaarlijk een radioactieve stralingsbron is: de duur van de blootstelling, de intensiteit van de bestraling, het type straling, of het lichaam helemaal of slechts gedeeltelijk werd blootgesteld,... Men maakt men een onderscheid tussen vroege en vertraagde stralingseffecten. Vroege stralingseffecten: een hoge dosis straling kan leiden tot het afsterven van zo veel cellen dat ons lichaam ze niet snel genoeg kan vervangen. Hierdoor treden symptomen op als huidverbranding, braken en interne bloedingen. Bij zeer hoge dosissen overlijden slachtoffers enkele dagen of weken na de blootstelling. Vertraagde stralingseffecten: op langere termijn wordt de gezondheid aangetast doordat cellen muteren. De effecten van celmutatie - specifieke genetische ziekten, kankers,... - verschijnen vaak pas na vele jaren. In de stralingsbescherming gelden drie vuistregels: Hoe korter de blootstellingsduur, hoe kleiner de stralingsdosis. Hoe verder de radioactieve bron verwijderd is, hoe kleiner de dosis. Water, glas, lood, beton en veel andere materialen kunnen straling doeltreffend afschermen. Het inkapselen of insluiten van radioactieve stoffen kan de verspreiding ervan tegengaan. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Het beest getemd: energie uit atoomkernen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
De splijting (of fissie) van een atoomkern ontketent bijzonder veel energie, onder meer als warmte. Het principe van een kerncentrale is dat op een gecontroleerde manier een een kettingreactie van kernsplijtingen wordt in gang gezet, onderhouden en geregeld. De kettingreactie speelt zich af in het hart van de nucleaire centrale, de reactor. Het medium waarin de reactie plaatsheeft - de zgn. moderator - is zeer belangrijk. Dit kan een vaste (bv. grafiet) of een vloeistof zijn (bv. water). De moderator vertraagt de splijtingsneutronen, zodat de reactie makkelijker onder controle is te houden. Regelstaven van sterk neutronen absorberend materiaal (borium, cadmium of hafnium) maken het mogelijk de snelheid van de kettingreactie te regelen, of stil te leggen indien nodig. De nucleaire kettingreactie geeft voortdurend warmte vrij. Die wordt via gas of vloeistof van de reactor weggevoerd en naar de stoomgenerator gebracht. Stoomturbines zorgen vervolgens voor elektriciteit. Elke reactor heeft ook een omhulsel, die ervoor zorgt dat er geen radioactiviteit naar de omgeving ontsnapt. Er bestaan verschillende types van kernreactoren voor elektriciteitsproductie. De Pressurised Water Reactor (PWR) en de Boiling Water Reactor (BWR) zijn twee belangrijke reactortypes. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| De nucleaire splijtstofcyclus | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
De meeste kerncentrales gebruiken U-235 als spijtingsmateriaal. Dit wordt als delfstof uit de natuur gehaald. Maar vooraleer uraniumerts uit de mijn bruikbaar wordt als brandstof voor de nucleaire elektriciteitsproductie, komt er heel wat arbeid aan te pas. Dit wordt als volgt schematisch weergegeven.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1. Uraniummijn In eerste instantie wordt uraniumerts in mijnen gedolven en gebruiksklaar gemaakt als uraniumoxide (U3O8). Ongeveer 200 ton kan een grote kernreactor (1.000MWe) een jaar lang aan het werk houden. De EU voert al haar uranium in, o.a. uit Afrika.
2. Conversie en Verrijking Bijna alle kernreactoren kunnen maar werken als het gehalte aan U-235 in de kernbrandstof wordt opgedreven tot 3 à 4%. Deze concentratieverhoging heet verrijking en gebeurt via gasdiffusie of door centrifugeren. Het vaste uraniumoxide moet daarom eerst in het gasvormige uraniumhexafluoride (HF6) worden omgezet. Hierdoor ontstaan twee stromen: verrijkt en verarmd uranium. Het verarmd uranium bevat gewoonlijk nog slechts minder dan 0,3% U-235. Het is een metaal met 1,7 keer grotere dichtheid dan die van lood, wat het geschikt maakt voor tal van toepassingen: als ballast, als stralingsschild, maar bijvoorbeeld ook in speciale munitie. Het verrijkte uranium wordt in tabletten geperst.
3. Productie van de splijtstofelementen In speciale fabrieken worden de tabletten in roestvrij stalen (of legeringen van zirconium) buizen gebracht om zo de splijtstofstaven te vormen.
4. De kernreactor De splijtstofstaven (of -elementen) vormen de brandstof voor kerncentrales. Op regelmatige tijdstippen worden de splijtstofstaven vernieuwd. Na vervulling van hun taak bevatten de brandstofelementen nog bruikbaar kernmateriaal. Ongeveer 96% van de oorspronkelijke hoeveelheid uranium blijft er over, waarvan minder dan 1% splijtbaar U-235. Ongeveer 3% bestaat uit afvalproducten, de overige 1% is getransformeerd tot plutonium.
5. Opwerking Opwerking van de gebruikte brandstofelementen bestaat uit het scheiden van uranium en plutonium enerzijds en de afvalproducten en het omhulsel anderzijds. Het uranium en plutonium kan via de verrijkingsfabriek opnieuw in de kringloop worden gebracht. In sommige gevallen (bv. in gespecialiseerde fabrieken in België, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk) wordt dit plutonium met verarmd uraniumoxide vermengd tot MOX-brandstofelementen. MOX staat voor 'mixed oxide'. MOX-brandstof recycleert het plutonium dat in alle reactoren wordt geproduceerd en het verarmd uranium dat een bijproduct is van het verrijkingsproces van uranium. Een MOX-element weegt ongeveer 450kg en is samengesteld uit een mengsel van 415 kg uraniumoxide en 35 kg plutoniumoxide. Bij het vervangen van een standaard uranium brandstofelement door een MOX element wordt 9 kg plutonium verbruikt ipv. 5 kg geproduceerd. De recyclage van plutonium in MOX elementen vermindert dus de hoeveelheid plutonium die in kerncentrales wordt geproduceerd en vermindert eveneens de behoefte aan uraniumerts. Daar staat tegenover dat de productie van MOX niet emissieloos gebeurt. Er komt vervuiling van lucht en water aan te pas. Ook het transport tussen opwerkingsfabriek en centrale is nooit zonder risico. In België worden door FBFC te Dessel nucleaire brandstofstaven aangemaakt met uranium, en Belgonucléaire produceert MOX-staven. Na gebruik worden de brandstofstaven in het Franse Le Hague opgewerkt.
6. Afvalberging De restfractie van de opwerking, voor een reactor van 1.000 MWe ongeveer 750 kg per jaar, is hoog radioactief afval en er is weinig anders mee aan te vangen dan het op een veilige manier te bergen in speciaal daartoe voorziene opslagplaatsen. Over het algemeen wordt diep ondergronds bergen (in slecht doordringbare bodemlagen zoals rotsen, klei, enz) van het verglaasd en in vaten verpakt afval in als de beste oplossing beschouwd. In België wordt dit hoog radioactief afval 'verglaasd', het wordt bij zeer hoge temperatuur in glas gegoten en in roestvrij stalen vaten opgeslagen. De 750 kg uit het voorbeeld wordt op die manier in een twaalftal 12 vaten van 1,3 meter hoog en 40 cm doormeter verdeeld. In de diepe ondergrond worden deze vaten opgeslagen te Dessel. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kernenergie in de wereld | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Volgens cijfers van het Internationaal Energie Agentschap bedroeg het aandeel van kernenergie in het primair energieverbruik van 2003 6,5 procent. De World Nuclear Association becijfert het aantal kernreactoren voor elektriciteitsopwekking in de wereld op 443. Deze staan gespreid over 30 landen. Vijfentwintig reactoren zijn in aanbouw en vijf landen (Egypte, Indonesië, Israël, Turkije en Vietnam) hebben concrete plannen om in de toekomst nucleaire energiewegen te bewandelen. Na Litouwen, Frankrijk en Slovakije staat ons land op de vierde plaats wat het aandeel van kernenergie in de nationale elektriciteitsproductie betreft. De top drie van landen met de meeste kernreactoren zijn de Verenigde Staten (103), Frankrijk (59) en Japan (55). China, waar vandaag 9 reactoren operatief zijn, heeft plannen voor de bouw van een dertigtal bijkomende reactoren. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kernenergie in Europa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In 2002 bedroeg het aandeel van kernenergie in het Europese primaire energieverbruik 14,8 procent. De Europese elektriciteitsproductie berust voor 34 procent op kernenergie. In totaal zijn er in Europa 154 kernreactoren in werking. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kerncentrales in Europa eind 2005 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Na de nucleaire ongelukken van Three Mile Island (VS) in 1979 en Tsjernobyl (Oekraïne) in 1986 werden kerncentrales in Europa machina non grata. Zweden, Spanje, Nederland, Duitsland en België beslisten in het verleden tot een moratorium op kernenergie. In Italië werd in 1987 een referendum gehouden waarbij de nucleaire energie-optie door de bevolking werd afgewezen. Maar vandaag lijkt zich, onder impuls van de bekommernissen over broeikasgassen en energiezekerheid, een nucleaire renaissance te voltrekken. In Finland wordt momenteel een nieuw type reactor gebouwd, de European Pressurized Reactor (EPR), die een hogere inherente veiligheid zou moeten garanderen. De Finse centrale zal de eerste nieuw gebouwde Europese kerncentrale zijn na het ongeluk in Tsjernobyl. Ook in het Franse Flamanville zou men in 2007 met de bouw van een gelijkaardige reactor starten. De Franse president, Jacques Chirac, maakte in januari 2006 nogmaals bekend dat Frankrijk de nucleaire weg zal blijven bewandelen. Tegen 2020 wil het een prototype van de zogenaamde vierde-generatie kerncentrales operationeel hebben. Ook Groot-Brittanië zal wellicht dit jaar beslissen tot een uitbreiding van haar kernpark. Nederland besliste in 2005 tot een levensduurverlenging van haar centrale in Borssele. In plaats van in 2013 de deuren te sluiten zal de Nederlandse centrale operationeel blijven tot in 2033. De Europese Commissie heet neutraal te zijn wat nucleaire energie betreft. Dit betekent dat elke lidstaat in het kader van haar energiebeleid vrij is te kiezen voor het gebruik van nucleaire energie. De Commissie heeft wel nucleaire bevoegdheden inzake de veiligheid van de kerncentrales en het veilig beheer van het nucleair afval en splijtstoffen. Die rol werd onder meer opgenomen in de aanloop naar de uitbreiding van de Europese Unie van 15 naar 25 landen, waarbij 19 centrales van ex-Sovjet makelij op EU-grondgebied kwamen te staan. De Europese Unie voerde toen voor het eerst veiligheidsaudits uit in kerncentrales. Ook steunt de Europese Commissie het nucleair onderzoek. Die steun startte reeds in 1957 toen Duitsland, Frankrijk, Italië en de Benelux-landen het Euratom-verdrag ondertekenden. Dat verdrag moest de vreedzame ontwikkeling van kernenergie stimuleren. Voor de periode tussen 2002 en 2006 werd een budget van 480 miljoen euro vrijgemaakt voor onderzoek naar nucleaire fissie, met een nadruk op het beheer van radioactief afval. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kernenergie in België | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ons land telt 7 kerncentrales, 4 in Doel en 3 in Tihange. De eerste lichting kerncentrales, Doel 1 en 2 en Tihange 1, zijn sinds 1975 actief. Tegen 1985 kwamen er daar nog 4 bij. Deze kernreactoren produceren vandaag 55 procent van onze elektriciteit. Alle kerncentrales zijn eigendom van Electrabel, dat eind 2005 werd overgenomen door het Franse nutsbedrijf Suez. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Na het ongeluk in Tsjernobyl werden de plannen voor een achtste kerncentrale in België opgeborgen. In 1999 werd bij de vorming van de eerste paarsgroene regering, Verhofstadt I, de kernuitstap opgenomen in het regeerakkoord. Die eis kwam van de groene partijen Agalev – inmiddels Groen! – en Ecolo. Op 31 januari 2003 werd die kernuitstap wet. De zogenaamde ‘wet op de kernuitstap’ voorziet dat de kerncentrales na 40 jaar actieve dienst worden stilgelegd. Dit betekent dat de eerste lichting kerncentrales in 2015 de deuren zouden moeten sluiten en de laatste twee, Doel 4 en Tihange 3, in 2025. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Maar...Sinds het electorale nekschot van Agelev bij de federale verkiezingen van 2003 lijkt de wet op de kernuitstap te wankelen. Huidig energie-minister Marc Verwilghen (VLD) liet in 2003 al weten dat er toch nog eens over die wet zou moeten worden nagedacht. In 2005 riep hij een commissie in het leven, de Commissie Energie 2030, die de energietoekomst van België onder de loupe zal nemen. De conclusies van de commissie worden voor het najaar van 2006 verwacht. De voorzitter van die Energie 2030-commissie, prof. William D’haeseleer (KUL), liet al weten dat hij geen enkele energiepiste, dus ook de nucleaire niet, wenst uit te sluiten. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In de wet op de kernuitstap werd trouwens een overmachtsclausule opgenomen die stipuleert dat in geval van problemen inzake de bevoorradingszekerheid van elektriciteit de nucleaire kaart opnieuw mag getrokken worden. Zoveel staat ook te lezen in het rapport van de Ampere-commissie - voluit: de Commissie voor de Analyse van de Productiemiddelen van Elektriciteit en de Reoriëntatie van de Energievectoren - dat in okober 2000 verscheen. Daarin staat dat de commissie van oordeel is dat “men de electronucleaire optie moet open houden voor de toekomst, in een context waarin koolwaterstoffen (waaronder aardgas) steeds maar duurder worden en omdat de exploitatie van kernenergie geen broeikasgassen uitstoot.” | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
De veiligheid van de Belgische kerncentrales stond eind 2004 volop in de schijnwerpers. Association Vinçotte Nucléaire, de private controle-instelling die instaat voor de dagdagelijkse inspectie van de Belgische kerncentrales richtte een verontrustend schrijven aan Electrabel, de exploitant. Daarin wordt melding gemaakt van een erosie van de veiligheidscultuur bij Electrabel. Uit een audit van het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle (FANC) in november 2004 bleek dat de veiligheid van de centrales nog steeds beantwoordt aan de reglementaire vereisten, maar dat een aantal aspecten van de veiligheidscultuur effectief voor verbetering vatbaar zijn. De drie kerncentrales van Tihange zullen in 2007 het voorwerp zijn van een veiligheidsaudit van het Internationaal Atoomenergie Agentschap (IAEA). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Het nucleair (afval)probleem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Bij normale werking van een kerncentrale is de impact op het milieu relatief klein. Er is een zekere emissie van nucliden in lucht en water, maar in vergelijking met andere nucleaire emissiebronnen is dit zeer beperkt. Accidentele blootstelling vormt de grootste bedreiging. Dit risico op ongevallen probeert men op internationale schaal via strenge veiligheidsnormen zo klein mogelijk te maken. Sinds Tsjernobyl (zie kaderstukje) is er inderdaad veel veranderd. Kan het veiligheidsprobleem nog in meer of mindere mate worden ingedijkt, dan blijft niettemin het probleem van het radioactief afval onopgelost. Over het algemeen worden, met het oog op de verwerking, drie categorieën radioactief afval onderscheiden met verschillende intensiteit van de straling. Die bepaalt immers welke middelen nodig zijn om de straling af te schermen, hoe het afval bij de verwerking ingesloten moet worden en welke beschermende maatregelen moeten worden genomen om er veilig mee te kunnen omgaan. Categorie A is laagactief afval en omvat hoofdzakelijk bèta- en gammastralers met een lage stralingsintensiteit en een halveringstijd van minder dan 30 jaar. Soms bevat dit afval ook zeer kleine hoeveelheden langlevende stoffen (alfastralers). Dit afval wordt voortgebracht bij de opwekking van elektriciteit in kerncentrales en bij het gebruiken of vervaardigen van radionucliden. Voor dit in 1983 werd verboden werd laagradioactief afval in zee gedumpt. België dumpte zo 55.000 vaten in de Atlantische Oceaan. Sindsdien wordt het laagradioactief afval opgeslagen bij Belgoprocess7 te Dessel. Categorie B of middelactief afval bestaat uit afval besmet met alfastralers die meestal een halveringstijd hebben van meer dan 30 jaar. In dit afval zitten bovendien middelgrote hoeveelheden bèta- en gammastralers. Het merendeel van dit afval wordt geproduceerd bij de fabricage van kernbrandstof, bij onderzoek op bestraalde kernbrandstof en bij de opwerking ervan. Categorie C of hoogactief afval bevat aanzienlijke hoeveelheden bèta- en gammastralende stoffen met een korte tot middellange halveringstijd en alfastralers met een lange halveringstijd. Dit afval is voornamelijk afkomstig van onderzoek op en opwerking van bestraalde kernbrandstof. Dit afval geeft bovendien ook warmte af. Eind 1997 bedroeg de totale hoeveelheid kernbrandstof van België ongeveer 2.000 ton. Een derde daarvan wordt opgewerkt het Franse La Hague en tweederde ligt opgeslagen op de vestigingsplaatsen van de centrales. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Men rekent voor dat tegen 2050 zo'n 60 à 70.000 m3 zal moeten bergen. Tabel 7 toont een prognose waarbij enerzijds wordt uitgegaan van volledige opwerking van uitgewerkte brandstofstaven, wanneer dit maar gedeeltelijk zou gebeuren (bron: MIRA-S 2000). Bijna de helft daarvan bestaat uit zogenaamd ontmantelingsafval, het afval waarmee men blijft zitten als men afgeschreven centrales buiten gebruik stelt.prognose | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Er is tot vandaag nog geen beslissing genomen rond wat ons land met haar nucleair afval zal doen. Wat het laag-actief afval betreft zou in 2006 een knoop moeten worden doorgehakt. De meest plausibele oplossing lijkt een berging aan de oppervlakte. Deze oppervlakteberging behelst het opslaan van het afval aan de oppervlakte in een betonnen gebouw voor een periode van 300 jaar. Dat gebouw wordt afgedekt met een laag aarde en zand. In Frankrijk en Spanje zijn zulke bergingssites reeds operationeel. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sinds 2000 zijn in de bestaande nucleaire zones lokale partnerschappen tussen NIRAS en de betrokken gemeentes werkzaam. In totaal zijn er drie partnerschappen: STOLA in Dessel, MONA in Mol en PALOFF in Fleurus-Farciennes. De eindrapporten van STOLA en MONA werden intussen al goedgekeurd. Het is nog wachten op het eindrapport van PALOFF, waarna de regering een beslissing kan nemen over de uiteindelijke locatie en het tijdstip van de aanvang van de berging. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sinds 1973 is men in België bezig aan het denkwerk en fundamenteel onderzoek naar de optie van diepgeologische berging voor het afval van categorie B en C. Dit beoogt de opslag van dit type afval in diepgelegen geologische formaties. In lekentaal: diep onder de grond. In 1980 werd hiervoor in Mol, op de terreinen van het Studiecentrum voor Kernenergie, HADES (“High Activity Disposal Experimental Site”) opgezet, een project dat onderzoek naar het concept verricht. Intussen ressorteert Hades onder ESV Euredice (European Underground Research Infrastructure for Disposal of nuclear waste in a Clay Environment), een samenwerkingsverband tussen NIRAS en het SCK. De Hades-site bevindt zich op een diepte van 224 meter onder de grond in de Boomse klei. Kernbegrip van deze diepteberging zijn de meervoudige barrières die door dit type berging worden gecreëerd. Het hoogactief materiaal wordt bijvoorbeeld eerst verglaasd, daarna in een container geplaatst en vervolgens in een ondergrondse bunker die omgeven wordt door, in dit geval: klei. Wat deze diepe berging betreft verscheen in 2001 het SAFIR 2-rapport (Safety Assessment and Feasibility Interim Report 2) van NIRAS. Daarin wordt het onderzoek beschreven naar deze bergingsvorm in de 2 zones: de Boomse en Iperiaanse kleilagen. Van deze twee lijken de Boomse kleilagen tot nog toe de voorkeur weg te dragen. De definitieve beslissing hierrond is echter niet voor morgen. Het hoogactief afval heeft eerst een afkoelperiode van minstens 50 jaar nodig om definitief geborgen te worden. De vroegste datum voor de ingebruikneming van een dergelijke locatie is het jaar 2035. Intussen zal nog heel wat stof opwaaien. Eén van de belangrijkste beslissingen die nog genomen moet worden is die van de terughaalbaarheid en omkeerbaarheid van deze diepe berging. Met andere woorden: hoe definitief kan en mag zulke diepteberging zijn? Het uiteindelijke antwoord hierop zal ook het kostenplaatje van het nucleair afvalbeheer kleuren. De enige troost voor België: ook in de rest van de wereld weet men vooralsnog niet wat juist met het hoogactief afval te doen. Eén van de grote problemen daarbij is de erg lange tijd (tienduizenden jaren) dat het afval veilig geborgen moet worden. Die lange periode schuift heel wat onbekende parameters naar voren: wat is het effect van de opwarming van de aarde op die kleilagen of van een zware aardbeving,....? Vele vragen, weinig antwoorden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Besluit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Het nucleaire vraagstuk is zeker niet eenvoudig op te lossen. De toekomst van kernenergie in Europa hangt af van verschillende factoren. Er gebeurt veel wetenschappelijk onderzoek naar aternatieven voor de kernsplijtingsreactie. Zo voorziet het Europese JET-programma in middelen om kernfusie te onderzoeken. Hierbij komt de energie uit uit de versmelting van twee kernen en wordt radioactief verval vermeden, maar zeker op korte termijn worden hier nog geen concrete resultaten in het vooruitzicht gesteld. In ieder geval zal de manier waarop het probleem van het beheer en de opslag van radioactief afval zal worden opgelost van doorslaggevende rol zijn. Maar ook veiligheidsaspecten, en dan vooral die van de kernreactoren van Oost-Europese kandidaat-lidstaten, zullen zeker een stempel drukken op het kernenergiedebat. Daartegenover staat onze enorme vraag naar energie. Onze samenleving en moderne ontwikkelingspatronen verslinden energie, en zeker in absolute termen neemt het energiegebruik alsmaar toe. Alternatieve, hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie zitten wel sterk in de lift, maar kunnen aan die toenemende vraag toch (nog?) lang niet voldoen. Ook de wijze waarop het beleid wordt uitgestippeld om de strijd aan te binden met het verschijnsel van de broeikasgassen zal een cruciale rol spelen. De bezorgdheid over de klimaatverandering heeft bepaalde wijzigingen veroorzaakt in de wijze waarop over de energievoorziening wordt gedacht. Meer en meer komt kernenergie weer ter sprake, omdat men heeft berekend dat zo jaarlijks een uitstoot kan worden vermeden van 312 miljoen ton CO2 (7% van alle broeikasgassen die in de Europese Unie worden uitgestoten), hetgeen neerkomt op de jaarlijkse CO2-emissie van 100 miljoen auto's. Maar kiezen we voor kernenergie, dan staat daar tegenover dat we vele generaties lang actief gevaarlijk afval zullen moeten beheren. Dan gaan we de uitdaging aan om technologie en bouwwerken te concipiëren die geen honderden, maar vele duizenden jaren overeind blijven. Misschien is het nucleaire vraagstuk daarom wel het ultieme proefstuk in de hele discussie rond duurzame ontwikkeling. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chris Jacobson | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| is wetenschappelijk medewerker bij ARGUS. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KADERSTUKJES | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Een korte historiek van de kernfysica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Het Belgische kernenergiebeleid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Alle aangelegenheden in verband met ioniserende straling vallen in België onder de bevoegdheid van de minister van binnenlandse zaken. Dit gebeurt via het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle. De gewesten hebben echter ook een belangrijke taak te vervullen, bv. bij de sanering van sites met een radioactieve besmetting.
België kiest ervoor het nucleaire pad te verlaten. De federale regeringsverklaring voorziet in een moratorium op de bouw van nieuwe kerncentrales en in een sluiting van de bestaande centrales zodra ze 40 jaar oud zijn. Op 31 januari 2003 werd die regeringsbelofte omgezet in de zogenaamde wet op de kernuitstap. Inzake het beheer op lange termijn van laag radioactief en kortlevend afval heeft de federale ministerraad op 16 januari 1998 gekozen voor een oplossing van definitieve aard die progressief, flexibel en reversibel is. Het NIRAS moet tegen het jaar 2001 voorontwerpen van definitieve berging aan de oppervlakte en in de diepte aan de federale regering voorleggen. De prospectie naar geschikte bergingsplaatsen wordt beperkt tot de bestaande nucleaire zones en plaatsen waar de gemeentelijke overheid belangstelling toont. Inzake het hoogradioactief afval heeft de federale regering op 4 december 1998 beslist om voorlopig geen nieuwe contracten meer af te sluiten voor de opwerking van bestraalde kernbrandstof en de opwerking met recylage van uranium en plutonium onder de vorm van MOX-brandstof op voet van gelijkheid te behandelen. Wat stralingsbescherming betreft worden in de Belgische wetgeving individuele dosislimieten gehanteerd, en dit zowel voor de bevolking als voor werknemers die beroepsmatig worden blootgesteld aan ioniserende stralen. In mei 2000 werden nieuwe Europese richtlijnen (96/29/EURATOM en 97/43/EURATOM) van kracht die de maximale dosis voor burgers verlaagden van 5 tot 1 mSv per jaar en voor werknemers van 50 tot 20 mSv per jaar. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| De kernramp van Tsjernobyl | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In Tsjernobyl, 130 km ten noordwesten van Kiev waren tussen 1977 en 1983 vier reactorblokken van het type RBMK-1000 in bedrijf gesteld. In blok 4 gebeurde op 26 april 1986 het tot nu toe ernstigste ongeval bij de vreedzame toepassing van kernenergie. Het ongeval wordt toegeschreven aan aan fundamentele fouten in het reactorontwerp. Menselijke fouten, gemaakt tijdens het uitvoeren van tests hebben het trouwens ingeleid. Door een reeks bedieningsfouten trad er een sterke vermogensstijging op, en wel tot honderd maal het volle vermogen. Door de oververhitting van de splijtstof gingen de splijtstofelementen barsten; een hevige splijtstof/water-reactie ontstond met een schoksgewijze drukopbouw en verwoesting van het reactorgebouw tot gevolg. Het grafiet (de moderator) en de installatie raakten in brand. Gedurende deze fase werden tonnen radioactieve splijtstof de atmosfeer ingeslingerd. Om de brand van het grafiet te verstikken en de gevolgen van het ongeval te beperken werd over blok 4 gedurende de volgende dagen vanuit de lucht in totaal 5.000 ton lood, zand en leem gestort. Tot november 1986 werd reactorblok 4 onder enkele meters beton 'begraven'. De reactoren 1 en 2 zijn kort daarna weer in bedrijf gesteld, blok 3 eind 1987. Het vrijkomen van radioactieve splijtingsproducten uit de verwoeste reactor strekte zich in totaal over tien dagen uit. Vanwege de sterke thermiek ten gevolge van de brand en de lokale weersomstandigheden stegen de radioactieve stoffen, in het bijzonder de vluchtige splijtingsproducten zoals jodium en cesium, tot een hoogte van meer dan 1,5 kilometer. Dit had tot gevolg dat de 2 à 4.1018 Bq aan vrijgekomen activiteit werd verspreid over grote delen van Europa. De op 26 april 1986 heersende windrichting voerde de eerste vrijgekomen radioactieve stoffen naar Zweden. De daar gemeten activiteitstoename van de lucht was in het Westen de eerste aanwijzing van het ongeval. Door de wisselende weersomstandigheden in de dagen erna kwam radioactieve neerslag terecht in Polen, de Balkan en het midden van Europa. De radioactieve neerslag bereikte op 2 mei 1986 België en Nederland. In Vlaanderen bedroeg de radioactieve neerslag op 2 en 3 mei ongeveer 1.000 Bq/m2 voor cesium-137 en 4.000 Bq/m2 voor jodium-131. In de omgeving van de ramp vielen veel slachtoffers. Vooral het personeel van de kerncentrale en in het bijzonder de bij de brandbestrijding ingezette brandweerlieden werden zeer ernstig getroffen. Er zijn dosiswaarden gemeld tot 16 Gy. 203 personen met acuut stralingssyndroom werden in klinieken behandeld. Tengevolge van verbranding en blootstelling aan straling overleden 31 personen binnen enkele weken. In de dagen na het ongeval zijn 135.000 personen geëvacueerd. Deze groep heeft zulk een hoge stralingsdosis ontvangen dat er een verhoogde sterfte aan kanker (over enkele tientallen jaren) verwacht wordt. Ook voor de 75 miljoen inwoners van Wit-Rusland en de Oekraïne, die niet zijn geëvacueerd is de kans op overlijden aan kanker verhoogd. Grote gebieden ten noordwesten van Tsjernobyl zijn voor vele jaren onbruikbaar voor landbouw en veeteelt. Het Tsjernobyl-ongeval had in een groot aantal landen een beslissende invloed op de besluitvorming over het gebruik van kernenergie. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eindnoten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bibliografie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Interessante links | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [top] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||















