HomeRadioactief afvalEindberging

Eindberging

Het bovengronds opslaan van radioactief afval bij COVRA is een tijdelijke oplossing. Na 100 jaar is een groot deel van het afval nog radioactief. Dit afval moet veilig worden opgeborgen in diepe, stabiele, ondergrondse aardlagen. Dit noemen we eindberging.

Nationaal beleid

In Nederland ontstaat radioactief afval, net als in veel andere landen in Europa en andere delen van de wereld. Alle EU-lidstaten zijn verplicht om een programma op te stellen voor het beheer van radioactief afval, zoals verbruikte splijtstoffen (van kerncentrales en onderzoeksreactoren) en radioactief materiaal uit ziekenhuizen. In het nationale programma radioactief afval is beschreven hoe Nederland nu en in de toekomst omgaat met radioactief afval. Het radioactief afval wordt momenteel bovengronds opgeslagen bij COVRA. Dit doen we voor een periode van ten minste 100 jaar (tot 2130). Voor het afval dat na deze periode nog radioactief is, doet COVRA momenteel onderzoek naar een eindberging.

Eindberging kan zowel in een zoutlaag als een kleilaag

De eindberging is een opbergplek voor radioactief afval in een stabiele aardlaag op zo’n 200 tot 1000 meter diepte. Op deze diepte kan radioactief afval veilig worden geborgen voor honderdduizenden jaren en vormt het afval geen gevaar voor mens of natuur. Een eindberging wordt zo diep gebouwd dat ijstijden of andere klimaatveranderingen in de toekomst geen invloed hebben op de veiligheid daarvan. Een eindberging kan worden gebouwd in verschillende type stabiele aardlagen zoals bijvoorbeeld klei, zout of graniet.

In Nederland hebben wij twee soort aardlagen waarin je een eindberging kunt bouwen, namelijk klei en zout.

 

Eindberging kan zowel in een zoutlaag als een kleilaag

Eindberging in zout

Zoutlagen zijn voornamelijk te vinden in het midden en noorden van Nederland. Naast (semi) horizontale zoutlagen zijn er ook zoutkoepels. Dit zijn grote pilaarvormige zoutstructuren in de ondergrond van soms enkele kilometers doorsnede.

Steenzoutlagen zijn ondoordringbaar voor water. Daarbij heeft zout een zelfhelend vermogen. Wanneer er breuken ontstaan in het zout, helen deze op natuurlijke wijze zonder dat er menselijk handelingen voor nodig zijn. Daarbij is zout ook vloeibaar, zoals bijvoorbeeld stroop of teer, vergeleken met andere aardlagen. Het vloeibaar zijn van het zout, ook wel zoutkruip genoemd, zorgt ervoor dat open ruimtes uiteindelijk vanzelf dicht gaan en dat binnen enkele tientallen tot honderden jaren het radioactief afval door het zout als het ware wordt ingekapseld. 

 

Hierdoor is de verwachting dat de radioactief stoffen de oppervlakte niet kunnen bereiken: ze zitten als het ware gevangen in het zout. Pas na zeer lange tijd, honderdduizenden tot miljoenen jaren, zouden de radioactieve stoffen misschien de oppervlakte kunnen bereiken. Tegen die tijd is een groot deel van de radioactieve stoffen vervallen en vormen die geen stralingsrisico meer voor mens en natuur.

 

Het onderbrengen van het afval in een zoutmijn is daardoor geen goed idee. In een mijn is het zout weggehaald en kan het zout het afval dus niet insluiten en beschermen.

Eindberging in klei

Kleilagen zijn in bijna heel het land te vinden, op verschillende dieptes en in verschillende diktes. Klei heeft als voordeel dat het nagenoeg ondoordringbaar is voor water.  

 

Dit betekent dat water er zeer lang over doet om bij het radioactief afval te komen, maar ook om vervolgens met eventuele opgeloste radioactieve stoffen via de klei de omliggende formaties te bereiken. Mochten er radioactieve stoffen na vele duizenden jaren toch de oppervlakte bereiken, dan is dit een sterk verdunde concentratie via het grondwater. Hierdoor is er geen stralingsrisico meer en blijft  het afval tienduizenden jaren buiten het bereik van de mens en de natuur.

 

Een ander voordeel van klei is dat het een zelfhelend vermogen heeft. Wanneer er scheurtjes ontstaan in de klei, helen deze op natuurlijke wijze, zonder dat er menselijk handelen nodig is. Dit houdt in dat de klei het radioactief afval vanzelf hermetisch insluit.

Een kleikern

Neem een duik in de wereld van eindberging

Een eindberging bestaat uit meerdere barrières. Hierdoor doen de radioactieve stoffen er heel lang over om de oppervlakte te bereiken. Deze barrières hebben als het ware een vertragend effect: de radioactiviteit van de stoffen die de oppervlakte mogelijk alsnog bereiken, zijn na tienduizenden jaren nagenoeg vervallen. Uit Nederlands onderzoek blijkt dat het stralingsrisico is tegen die tijd minder dan 1% van de achtergrondstraling in Nederland (van gemiddeld 1,6 mSv (milliSievert) per jaar.

De biosfeer

De biosfeer is het gedeelte van de aarde waarin leven mogelijk is en waar wij als mens dagelijks gebruik van maken. Denk bijvoorbeeld aan akkerbouw, leidingen, een kelder of een tunnel.

Rijkdommen van vroeger

In de biosfeer doen archeologen ook hun opgravingen. Ze vinden dan bijvoorbeeld gereedschappen, oude Romeinse schepen, beelden, munten, enzovoorts. Doordat deze voorwerpen ingesloten zijn geweest door de aarde, zijn ze goed bewaard gebleven. Daardoor kunnen we heel veel leren van bijvoorbeeld de Romeinen of andere beschavingen enkele duizenden jaren geleden. Insluiting door de aarde werkt in dit geval als een soort tijdscapsule.

De biosfeer

De biosfeer is de complete leefomgeving van mensen, dieren, insecten, ongewervelde dieren, et cetera. Dus ook de dampkring, de boden van de zee en makkelijk toegankelijke grond behoren tot de biosfeer. Dit is dus eigenlijk de ruimte waar al het leven op aarde zich voornamelijk in afspeelt en waar wij dagelijks mee te maken hebben.

Bijschrift

Overliggende formaties

Overliggende formaties zijn alle aardlagen tussen de biosfeer en het gesteente (klei, zout of graniet) waarin een eindberging kan worden gebouwd. Deze lagen kunnen enkele tientallen tot honderden miljoenen jaren oud zijn. In deze aardlagen kun je sporen van oud leven vinden, bijvoorbeeld van dinosauriërs.

Wist je dat
...

… een eindberging tot zo’n 1000 meter diep kan worden gebouwd? Dat is ongeveer 3x de hoogte van de Eiffeltoren.

 

Overliggende formaties

Overliggende formaties kunnen uit verschillende soorten aardlagen bestaan. Zo kunnen er in de overliggende formaties andere zout- en/of kleilagen zitten maar bijvoorbeeld ook zandsteen of leisteen. Elke aardlaag in de overliggende formatie vertelt iets over de geschiedenis van Nederland. Zo kan zout of klei wijzen op een oude zee die vroeger in Nederland lag. Een zandlaag zou kunnen wijzen op strand of juist een woestijn.

 

Door de te kijken naar de verschillende aardlagen in de overliggende formaties kunnen geologen iets zeggen over hoe Nederland er miljoenen jaren geleden uit zag en ook welke beesten er toen liepen en zelfs zwommen!

 

Diepte zorgt voor isolatie

Diepte zorgt voor de isolatie van het radioactief afval zodat het afval onbereikbaar is voor mensen of processen die zich aan de oppervlakte afspelen. Dus zelfs klimaatveranderingen, overstromingen of menselijke invloeden zoals een geheel nieuwe maatschappij/beschaving hebben geen invloed op de eindberging.

Het gastgesteente

Het gastgesteente is de natuurlijke barrière. Dit is het gesteente, zout of klei, dat onderzoekers nu in Nederland voor ogen hebben voor een eindberging. Deze lagen kunnen tientallen tot honderden miljoenen jaren oud zijn. De afgelopen miljoenen jaren waren deze aardlagen stabiel en de verwachting is daarom dat ze ook stabiel genoeg zijn voor een eindberging.

Truck

Barrières

Er zijn natuurlijke barrières, zoals klei en zout, en gemaakte barrières. Gemaakte barrières zijn door mensen ontwikkeld. Bijvoorbeeld containers, opvulling van de open ruimtes en speciale afsluitingen.

 

Al deze barrières zorgen er samen voor dat het radioactief afval veilig opgeborgen kan worden in de diepe ondergrond. Als een van de barrières niet goed werkt, zorgt een andere barrière ervoor dat dit geen effect heeft op de veiligheid.

 

Het gastgesteente

Het gastgesteente, klei of zout, ligt op enkele honderden meters diepte in Nederland. Net zoals de overliggende formaties vertelt het gastgesteente een verhaal. Zo is de Boomse klei, een van de kleilagen die potentieel geschikt is voor een eindberging, ongeveer 30 miljoen jaar geleden afgezet toen Nederland hoe we het nu kennen nog een zeebodem was.

 

Het zout van de Zechtstein, een van de zoutlagen die potentieel geschikt is voor een eindberging, is ongeveer 200 miljoen jaar geleden afgezet. Dit gebeurde in een zeer zoute ondiepe zee in het noorden van Nederland. 200 miljoen jaar klinkt als zeer lang geleden en dat is ook zo: er zit minder tijd tussen de periode waarin de T-rex leefde en ons dan tussen de T-rex en de oude ondiepe zee waarin het Zechstein zout werd afgezet! 

De wereld van 200 miljoen jaar geleden, het continent Pangea.
De wereld van 200 miljoen jaar geleden, het continent Pangea.

Verpakking van het afval

De verschillende verpakkingen van het afval, maar ook het radioactief afval zelf zijn voorbeelden van gemaakte barrières. Een deel van het hoogradioactief afval wordt verglaasd zodat de radioactieve stoffen er zeer lang over doen om vrij te komen. Momenteel wordt het verglaasd afval in een roestvrij stalen canister opgeslagen in het HABOG.

 

Voor een eindberging in klei wordt het afval inclusief canister geplaatst in een supercontainer, zoals hieronder afgebeeld. Binnenin, het zwarte gedeelte, is verglaasd afval. Dat zit in een canister van roestvrij staal. Deze canister word geplaatst in de supercontainer die van binnen- en buiten bestaat uit koolstofstaal, een betonnen buffer en een roestvast stalen omhulsel. Voor een eindberging in zout wordt momenteel ook een speciale container ontwikkeld.

De supercontainer voor eindberging in klei.

Afsluiten gevulde opslag

Het materiaal waarmee open ruimtes , zoals gangen, van een eindberging worden opgevuld is een voorbeeld van een gemaakte barrière. In het geval van een eindberging in kleilagen kan worden gekozen voor schuimbeton om open ruimtes mee op te vullen. In zoutlagen wordt er gewerkt met zout als opvulling. Zowel schuimbeton als zout hebben een vertragende werking.

Capsule

Eindberging is op de lange termijn de meest veilige en verantwoorde manier om om te gaan met radioactief afval.

Hoe een eindberging voor Nederland eruit komt te zien, is nog niet bekend. Er zijn namelijk twee sporen die COVRA momenteel onderzoekt: de mogelijkheden voor een nationale of een internationale eindberging.

Nationale eindberging

In het geval van een nationale eindberging – de bouw van een eindberging in klei of zout – wordt deze naar verwachting tussen 2100 en 2130 gebouwd. Tot die tijd blijft COVRA het radioactief afval dat in Nederland ontstaat bovengronds opslaan. Dit geeft ons de tijd om voldoende onderzoek te doen naar een eindberging en om te leren van de kennis en ervaring van andere landen. Ook moet er voldoende geld beschikbaar zijn om een eindberging te bouwen. Bijkomend voordeel is dat een groot deel van het afval dat we nu bovengronds opslaan tegen die tijd minder warmteproducerend is. Hierdoor kunnen we het afval bijvoorbeeld dichter op elkaar plaatsen in een eindberging, waardoor de eindberging minder groot hoeft te zijn.

Multinationale eindberging

Het tweede spoor is een multinationale eindberging. Dit houdt in dat meerdere landen het radioactief afval ondergronds opbergen in één eindberging. Voor landen die relatief weinig radioactief afval produceren, zoals Nederland en Denemarken, is dat een goede oplossing om kosten te besparen. Het bouwen van een eindberging is namelijk erg kostbaar.

In 2100 maakt de Rijksoverheid een keuze uit beide opties en wordt duidelijk waar de definitieve locatie van een eindberging zal zijn voor het in Nederland ontstane radioactief afval. In 2130 moet de eindberging operationeel zijn.

Eindberging wereldwijd

In de hele wereld wordt eindberging toegepast. Het is een bewezen, veilige technologie voor het opbergen van radioactief afval. Verschillende landen in Europa doen momenteel onderzoek naar een eindberging. Op sommige locaties wordt zelfs al een eindberging gebouwd. Naar verwachting opent Finland rond 2025 de eerste diepe eindberging van Europa. In de Verenigde Staten is zelfs al een eindberging in gebruik. Dit is een eindberging voor militair afval: de Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) in New-Mexico.

Eindberging Posiva in Finland

Definitieve oplossing

Voor de toekomst is de ondergrondse berging van radioactief afval de meest veilige oplossing. We leven namelijk in een snel veranderende wereld. Zeker als je je bedenkt dat er 100 jaar geleden nog geen televisie of internet was. Dat het Romeinse Rijk ongeveer 1500 jaar geleden nog bestond. En dat Nederland zo’n 130.000 jaar geleden nog bedekt was met een dikke ijslaag tijdens de voorlaatste ijstijd (Saalien).

 

Het is de vraag of Nederland over tienduizenden jaren nog wel bestaat op de manier zoals ons land er nu uitziet. Het is daarom onmogelijk om te garanderen dat er tegen die tijd nog voldoende kennis, mankracht en geld beschikbaar is om de bovengrondse opslaggebouwen van COVRA te onderhouden en te beveiligen. Met een eindberging is dit niet nodig. Zodra de eindbergingsruimte vol is, wordt deze afgesloten. Vanaf dat moment ligt het radioactief afval veilig opgeborgen en is er geen onderhoud en bewaking meer nodig.

(Inter)nationale eindberging