Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek (1985)

Gepubliceerd op 09-03-2021

Radioactief afval

betekenis & definitie

Afval waarin radioactieve isotopen voorkomen. Dit afval moet in verband met het stralingsgevaar apart worden verwerkt.

Radioactief afval is voor een deel afkomstig van kerncentrales en andere fabrieken betrokken bij de produktie en verwerking van kernbrandstof, voor een ander deel van ziekenhuizen en laboratoria die radionucliden gebruiken voor allerlei onderzoek. In Nederland wordt al het radioactief afval, voorzover het niet door de producent onschadelijk is gemaakt, opgehaald en verwerkt door het Energie Centrum Nederland (ECN) te Petten. In België valt dit onder de taken van het Studiecentrum voor Kernonderzoek te Mol. Men onderscheidt vloeibaar en vast radioactief afval en deelt die groepen weer in naar de mate van radioactiviteit, waarbij de richtlijnen van het Internationaal Atoomagentschap (IAEA) te Wenen aangehouden worden.Vloeibaar radioactief afval wordt onderscheiden in brandbaar en niet-brandbaar afval. Brandbaar radioactief afval bestaat voornamelijk uit besmette organische oplosmiddelen afkomstig van chemische laboratoria. Niet-brandbaar vloeibaar afval bestaat voornamelijk uit besmet afvalwater, b.v. waswater dat gebruikt is om besmette kleding te wassen. Vaak wordt de activiteit van vloeibaar radioactief afval veroorzaakt door opgeloste of zwevende deeltjes, die uit de vloeistof kunnen worden afgescheiden en verder als vast afval verwerkt. De resterende, gezuiverde vloeistof heeft in de meeste gevallen een zo lage activiteit dat zij kan worden geloosd (als het water betreft) of als chemisch afval verwerkt.

Vast radioactief afval wordt in drie categorieën ingedeeld. Laagactief vast afval (LAVA) mag aan het oppervlak (of de buitenzijde van het verpakkingsmateriaal) een stralingsactiviteit vertonen van ten hoogste 200 mrem/h; de specifieke activiteit kan oplopen tot enkele millicurie per m3.

Middelactief vast afval (MAVA) heeft aan het oppervlak een stralingsactiviteit van 200-2000 mrem/h (d.i. een specifieke activiteit van enkele curie per m3). Hoogactief afval (HAVA) heeft een stralingsactiviteit van meer dan 2000 mrem/h (en een specifieke activiteit die kan

oplopen tot ca. 110 Ci/m3). HAVA wordt verder onderverdeeld in afval met kortlevende en met langlevende isotopen.

LAVA bestaat voor een belangrijk deel uit met radioactieve stoffen besmette handschoenen, injectienaalden, laboratoriumglaswerk e.d. Dit afval wordt door ziekenhuizen en laboratoria in stalen 100-litervaten geleverd aan het ECN. Daar wordt het afval samengeperst en in 200-litervaten geplaatst en daarna omgeven met beton (dit is een volledig geautomatiseerd proces). Dit afval werd vervolgens in de oceaan gedumpt op plaatsen waar deze meer dan 4 km diep is. Tegen deze dumpingen hebben de milieuorganisaties actie gevoerd. In 1982 besloot het Rijk het dumpen te staken en het LAVA voorlopig op te slaan op het terrein van het ECN.

Het NAVA werd al opgeslagen in afwachting van een definitieve oplossing voor het verwerkingsprobleem. Men neemt aan dat ook voor dit afval de beste oplossing de opslag in een zoutmijn is.

Ruim 99 % van het radioactief afval afkomstig uit kerncentrales bestaat uit verbruikte splijtstof, het kernsplijtingsafval (KSA). In elke reactor wordt jaarlijks een deel van de splijtstof vervangen. De verbruikte splijtstof bevat niet-verbruikt uraan, dat in de reactor gevormd is en waaruit ook energie gewonnen kan worden, en verder splijtingsprodukten en transuranen (zware elementen die gevormd zijn door het invangen van neutronen in een uraankem). Vooral de splijtingsprodukten en de transuranen zijn sterk radioactief.

Bij de opwerking wordt de splijtstof uit de elementen gehaald. Op de bekleding van de elementen (meestal een zirkoniumlegering) blijven resten uraan zitten. De bekleding is dan ook radioactief en wordt als HAVA behandeld. De splijtstof zelf wordt opgelost in salpeterzuur. Uit deze oplossing worden plutonium en uraan afgescheiden. De afvalvloeistof wordt omgewerkt tot vast afval (dit laatste afval wordt ook wel KSA genoemd).

De radioactiviteit daarvan wordt voornamelijk bepaald door zware elementen met een atoomnummer hoger dan 94 en door elementen met atoomnummers rond 56 en rond 40. Dit afval verliest in 100 jaar 99,9 % van zijn radioactiviteit, maar het verdere verval verloopt traag. In het verleden werd het KSA in opgeloste vorm bewaard in gekoelde tanks. Zowel in Hanford (VS) als in Windscale (Groot-Brittannië) zijn echter lekkages geconstateerd, waardoor radioactieve vloeistof in het milieu terechtkwam. De schade aan het milieu als gevolg daarvan is niet bekend, maar waarschijnlijk beperkt.

De definitieve opslag van het KSA moet voldoen aan de eis dat dit afval niet meer in contact kan komen met de biosfeer. Dit nog onopgeloste opslagprobleem is het hete hangijzer van de kernenergie. In Asse (BRD) zijn de gedragingen van steenzout bij radioactieve bestraling onderzocht. De resultaten waren gunstig. Onderzoek aan de Ned. zoutkoepels is nog niet mogelijk gebleken. Rond 1995, als het KSA van de Ned. kerncentrales terugkomt, moet bekend zijn of de zoutkoepels in Nederland geschikt zijn voor opslag.

In principe komen de zoutkoepels bij Gasselte-Drouwen, Schoonlo, Pieterburen, Onstwedde en Anlo in aanmerking. In België onderzocht men de mogelijkheid van opslag van het KSA in een kleilaag die op een diepte van 160 m ligt en 110 m dik is. Bij proefboringen bleken tunnels in deze kleilaag onder de Schelde door geheel droog te blijven. Naast het kernsplijtingsafval komt er bij kerncentrales nog een hoeveelheid radioactief afval vrij. Kerncentrales die buiten bedrijf gesteld zijn, zullen ontmanteld moeten worden. Men schat dat ca. 80 % van het materiaal dat bij afbraak vrijkomt, niet radioactief zal zijn en gewoon als sloopafval verwerkt kan worden. Vooral het materiaal van het reactorvat en de kernconstructie evenals dat van de binnenkant van de omhullende betonconstructie zal echter radioactief zijn en als HAVA behandeld moeten worden.

LITT. J.D.Fast, Energie uit atoomkernen (1980).