Ontmanteling van een kerncentrale

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De ontmanteling is de laatste fase van de levensduur van een kerncentrale en omvat alle organisatorische, administratieve en technische activiteiten van het afsluiten van de centrale tot het terugkeren naar de groene wei-situatie.

Installaties die voor ontmanteling in aanmerking komen[bewerken]

Nadat een nucleaire installatie permanent gesloten is, wordt de ontmantelingsprocedure in werking gezet. Alle installaties die deel uitmaken van de nucleaire brandstof cyclus komen voor ontmanteling in aanmerking:

Strategieën[bewerken]

Bij de bouw van een kerncentrale wordt veelal uitgegaan van een bedrijfsduur van 40 jaar. In uitzonderlijke gevallen kan na die 40 jaar de levensduur met nog maximaal 20 jaar worden verlengd. In de praktijk is de levensduur als gevolg van economische, politieke en veiligheidstechnische overwegingen in de meeste gevallen korter. In 2004 was de gemiddelde leeftijd van de op dat moment 107 gesloten kerncentrales 21 jaar. Bij de ontmanteling zijn meerdere strategieën mogelijk en op iedere strategie zijn variaties mogelijk. Een wel gehanteerde indeling is de volgende:

  • DECON - Direct na het stilleggen van de centrale worden alle radioactief besmette onderdelen van de centrale verwijderd, verpakt en opgeslagen. Het nadeel van deze vorm van ontmanteling is dat het om uiterst hoogradioactieve materialen gaat die extreme veiligheidseisen nodig maken.
  • SAFSTOR of Veilige Insluiting - De centrale wordt na het stilleggen voor een periode van 20 tot 150 jaar afgesloten, waarbij belangrijkste isotopen (zoals kobalt-60) vervallen tot 10 tot 0,1% of nog minder van de oorspronkelijk hoeveelheid. Na deze afkoelingsperiode is het grootste deel van de hoogradioactieve materialen vervallen en kan het resterende radioactieve materiaal worden geborgen. Het nadeel van deze methode is dat de ingepakte centrale continu onder (overheids)controle moet staan en in veel gevallen niet bestand is tegen onvoorziene rampen zoals aardbevingen, terroristische aanslagen en neerstortende vliegtuigen. Na het verlopen van de afkoelperiode wordt alsnog grotendeels de DECON methode doorlopen.
  • ENTOMB - Na het stilleggen van de centrale wordt deze ingepakt in een sarcofaag van stabiel materiaal zoals beton zodat de radioactief besmette materialen voor een onbepaalde tijd hermetisch van de buitenwereld worden afgesloten.

De gekozen methode van ontmanteling wordt voor elke centrale afzonderlijk bepaald en bij de overweging spelen vooral de kosten, de staat waarin de installatie verkeert en veiligheid de doorslaggevende rol. Voor de financiering van de ontmanteling wordt een fonds opgericht, dat op een zeker moment ná het verstrijken van de bedrijfsduur, voldoende middelen moet kunnen leveren.

Fasen van ontmanteling[bewerken]

Oorspronkelijk is de ontmanteling van kerncentrale door het Internationaal Atoomenergie Agentschap gecategoriseerd in drie fasen. Later zijn op basis van praktijkervaring deze fasen verfijnd.

Ontruiming
De ontruiming van een nucleaire installatie volgt direct na het stilleggen, al duurt het proces langere tijd. De nucleaire brandstof wordt verwijderd, tijdelijk opgeslagen in het daarvoor bedoelde opslagbassin in de centrale en daarna verpakt en voor lange termijn opgeslagen op een daarvoor geschikt bevonden locatie, of afgevoerd voor hergebruik in een opwerkingsfabriek. Als de splijtstof weg is, kunnen sommige veiligheidsvoorzieningen uitgeschakeld of verwijderd worden, al blijft het veiligheidsniveau zeer hoog.
Decontaminatie
Installaties worden inwendig en uitwendig schoongemaakt, vaak met gebruik van reeds aanwezige systemen zoals leidingsystemen en waterbehandeling. Sommige componenten worden gedemonteerd en als radioactief afval afgevoerd naar de door de overheid aangewezen verwerker van radioactief afval (in Nederland de COVRA in Zeeland), niet radioactieve componenten worden gerecycled of als gewoon industrieel afval afgevoerd.
Afbraak niet besmette delen
Indien er voor de locatie geen nieuwe bestemming gevonden is waarbij delen van de centrale gebruikt kunnen worden, worden alle niet besmette onderdelen zoals transformatoren, werkplaatsen, kantoren, regelruimtes etc. afgebroken. De materialen kunnen gerecycleerd worden of als gewoon industrieel afval worden afgevoerd.
Afbraak besmette delen
Koelwater wordt gereinigd met behulp van de aanwezige waterbehandelingssystemen en voor zover de normen dat toestaan geloosd. Met behulp van op afstand bestuurbaar gereedschap en soms robots, worden hoogradioactieve of besmette componenten verwijderd. Het reactorvat is in sommige landen wel eens als geheel afgevoerd, ingepakt en voor lange termijn opgeslagen op een daarvoor geschikt bevonden locatie. Ook zijn reactorvaten en andere grote componenten, wel uit de centrale in stukken afgevoerd als radioactief afval.
Afronding
Nadat de gehele centrale is verwijderd en de bodem en grondwater na metingen niet besmet blijken, is het terrein geschikt voor een nieuwe bestemming.

Afhankelijk van de situatie en de nieuwe bestemming kunnen sommige stappen worden overgeslagen.

Situatie in Europese Unie[bewerken]

In de (toen nog uit 15 lidstaten bestaande) Europese Unie bevonden zich in 2003 ruim 100 nucleaire installaties in het ontmantelingsproces. Dit betreft niet voornamelijk centrales; er zijn vele kleinere en grotere laboratoria en testinstallaties. De verwachting is dat daar tot 2025 nog ruim 150 nieuwe installaties bijkomen. Elke lidstaat beschikt volgens het Euratom verdrag over een onafhankelijke instantie die de uitvoering en veiligheid rondom de ontmanteling van nucleaire installaties regelt en andere lidstaten informeert over vorderingen en mogelijke (financiële) problemen.

Situatie in de rest van de wereld[bewerken]

In 2001 bevonden zich wereldwijd ongeveer 500 nucleaire installaties (waarvan 90 commerciële kernreactoren) in een ontmantelingsstadium. Het grootste deel daarvan komt voor rekening van de EU, VS, Japan en de voormalige staten van de Sovjet-Unie. In 2025 zullen ook China en verschillende landen in Zuid-Amerika daarvan een significant deel uitmaken. In elk land of regio heeft een andere organisatie de supervisie over de ontmantelingsprocessen. Daarnaast is er het IAEA van de Verenigde Naties dat de afzonderlijke instanties controleert en adviseert.

Geheel en gedeeltelijk ontmantelde installaties[bewerken]

De eerste nucleaire installaties die zijn gebouwd in de jaren '50 en '60 van de 20e eeuw, zijn aan het eind van de 20e eeuw gesloten. Het grootste deel daarvan wordt klaargemaakt voor of bevindt zich in een SAFSTOR afkoelperiode. Een kleiner aantal installaties is reeds ontmanteld en enkele (zoals bijvoorbeeld de kerncentrale bij Hallam in Nebraska) zijn verpakt in een sarcofaag. Andere installaties hebben een nieuw bestemmingsplan gekregen.

Dodewaard, Nederland
De eerste commerciële kerncentrale van Nederland werd op 26 maart 1969 in Dodewaard in gebruik genomen. Exact 28 jaar later werd in 1997 de centrale definitief stilgelegd en begonnen met de ontruiming. De laatste splijtstofstaaf werd op 9 april 2003 afgevoerd naar de opwerkingsfabriek in Sellafield. Tot halverwege 2005 werd besmette apparatuur verwijderd, afgevoerd naar Covra en de centrale klaargemaakt voor een afkoelperiode van 40 jaar. Hierbij zijn veel overbodige gebouwen gesloopt, zodat nog maar een beperkt deel van de oorspronkelijke centrale resteert. Tot 1996 is er jaarlijks een bedrag in een fonds gestoken om de daadwerkelijke ontmanteling volledig te financieren. Uit economische overwegingen is gekozen voor de SAFSTOR methode. Tussen 2044 en 2048 worden de laatste delen van de dan ongeveer 80 jaar oude centrale verwijderd.
Mol, België
Voor de ontmanteling van de in 1962 in gebruik genomen en in 1987 stilgelegde BR3 drukwaterreactor in het Belgische Mol is gekozen voor de directe ontmanteling (DECON), zonder afkoelperiode. Tussen september en november 2002 zijn alle brandstofstaven verwijderd en opgeslagen in een naast de reactor gebouwde opslagruimte. Met behulp van op afstand bestuurbare robots zijn het reactorvat en andere besmette onderdelen in stukken gezaagd, verpakt in 7 CASTOR containers en naar een definitieve opslagplaats afgevoerd. In de loop van 2011 was de ontmanteling volledig voltooid.
Asse II en de Morsleben, Duitsland
De twee Duitse opslagplaatsen voor radioactief afval moeten weer ontruimd worden vanwege instortingsgevaar en binnenstromend water.
Platteville, Verenigde Staten
De 330 MW Fort St. Vrain centrale in Platteville (Colorado) is de eerste volledig ontmantelde kerncentrale die gedurende lange tijd op commerciële basis elektriciteit heeft geleverd. Sinds de ingebruikname in december 1976 werd de installatie geteisterd door problemen. Het continu afsluiten en weer opstarten van de centrale leidde ertoe dat in 1990 de centrale definitief werd gesloten en direct met de ontmanteling werd begonnen (DECON). In 1996 zijn de laatste restanten van de kerncentrale verdwenen en is enkele kilometers verderop begonnen met de bouw van een gascentrale, die sinds 1999 471 MW aan elektriciteit levert. Daarnaast is er een windmolenpark aangelegd van 44 windturbines die gezamenlijk gemiddeld 30 MW leveren.

Kosten[bewerken]

Voor een nucleaire installatie wordt tijdens de gebruiksperiode jaarlijks een fonds aangevuld, dat na het verstrijken van de levensduur voldoende middelen moet bieden voor de ontmanteling. Dit geld wordt veelal belegd in aandelen, obligaties, staatsleningen en dergelijke. Dit fonds is een financiële voorziening, waaraan een overheid voorwaarden kan stellen. Dit zal vooral de zekerheid betreffen, waarmee het benodigde kapitaal wordt opgebouwd.

Aan de basis van de financiële voorziening ligt een kostenschatting. Een kostenschatting gaat uit van een soort ontmantelingsplan, waarin de voorziene activiteiten op geordende wijze worden gepresenteerd. Aan de diverse activiteiten zijn kosten verbonden, die geschat moeten worden. Er zijn diverse bedrijven die in dit soort schattingen zijn gespecialiseerd.

Kostenschattingen voor - op het oog - vergelijkbare installaties, leveren niet altijd vergelijkbare financiële plaatjes op. Dit komt onder andere, doordat altijd de lokale omstandigheden moeten worden beschouwd. Vragen die men zich moet stellen, zijn onder andere: 'Wat is het wettelijke kader in dit land?', 'wat zijn daar de tarieven voor de verwerking van afval?', 'hoe goed wordt er onderhandeld met de in te huren sloopbedrijven?', 'wat is de opbrengst uit recycling?', 'Wat zijn de kenmerken van deze installatie en op welke manier is deze gebruikt?'. Op al deze vragen kunnen bij vergelijkbare installaties toch verschillende antwoorden komen; dit beïnvloedt het kostenplaatje. Kostenschattingen zijn daarmee maatwerk en geen confectie.

Voor kerncentrales in lidstaten die in 2004 bij de EU zijn gekomen is niet altijd rekening gehouden met de kosten van de ontmanteling. Zo krijgt Litouwen financiële steun van de Unie voor een veilige ontmanteling van de centrale bij Ignalina. In ruil daarvoor heeft Litouwen toegezegd om vóór 2010 deze verouderde centrale geheel te sluiten, wat op 31 december 2009 is gebeurd.

Externe links[bewerken]