Nucleair afval hecht zich aan Boomse Klei

Diep onder het Belgische Mol, in de Boomse Klei, bevindt zich een laboratorium waar wordt gemeten hoe de omliggende bodem zich gedraagt....

BROER SCHOLTENS

'OH, HEBBEN ZE bij jullie nu ook ontdekt dat die laag Boomse Klei vanuit hier ook naar het noorden, onder heel Nederland, doorloopt?' Enigszins cynisch reageert ing. P. Meynendonckx op de plotselinge interesse voor het onderzoek op het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) in het Belgische Mol. Al meer dan twintig jaar bestuderen ze daar, net over de grens bij Eindhoven, de eigenschappen van die kleilaag op tweehonderd meter diepte. Doel: definitieve opslag van hoogradioactief afval.

Eind mei ontstond er in het Brabantse commotie over plannen voor opslag van kernafval in de kleilaag onder de Grote Peel. Aanleiding was het voornemen van de Nederlandse overheid om ook daar kleilagen te laten bestuderen voor de eventuele opslag van kernafval.

België, waar 60 procent van de elektriciteit uit kerncentrales komt, heeft net als Nederland, een nucleair afvalprobleem. Het overgrote deel van het hoogactieve kernafval komt vrij bij de opwerking van uitgebrande brandstofstaven uit de centrales.

Die opwerking gebeurt in het Franse Cap La Hague. In de fabrieken daar wordt het kernafval, ingekapseld in glas, in stalen containers gestopt. Die gaan vervolgens terug naar België. De zeven kerncentrales in België zullen, gerekend tot het jaar 2035, dertigduizend kubieke meter hoogactief afval produceren. Dit afval moet ergens worden opgeborgen, voor miljoenen jaren hermetisch afgesloten van de biosfeer.

In principe komen daar stabiele geologische formaties voor in aanmerking, is het idee. In veel landen richt het onderzoek zich op zoutkoepels en granietformaties. België heeft die niet. Er ligt in het noordoosten wel een dikke kleilaag, die daar dertig miljoen jaren geleden is afgezet door oceanen.

In die diepe kleilaag zouden gaten kunnen worden geboord om de stalen containers met kernafval in op te bergen. Deze laag zogeheten Boomse Klei loopt door onder heel Europa, ook onder Nederland, op een diepte van vijftig tot twaalfhonderd meter. Onder het nucleaire onderzoekscentrum SCK in Mol ligt de laag op tweehonderd tot driehonderd meter diep.

In 1980 is op het SCK-terrein een begin gemaakt met het uitgraven van een ondergronds laboratorium op een diepte van 235 meter. In de loop der jaren is dat geleidelijk uitgebouwd. Het nu meer dan honderd meter lange lab is te bereiken met een primitief ogende liftkooi. Deze wordt op- en neergehaald door een oude takelmachine uit een voormalige kolenmijn in Wallonië.

De eerste tientallen meters laat de machinist de kooi nog langzaam zakken, om te wennen. De rest van de afdaling gaat in vrije val, lijkt het. Binnen een minuut sta je in een uniek kleilab waar duizend-en-één experimenten zijn en worden uitgevoerd om de eigenschappen van de Boomse Klei in kaart te brengen.

Onderzoeker Meynendonckx verzorgt in rap tempo de rondleiding door de ondergrondse ruimte, die is opgedeeld in twee secties aan weerszijden van de liftschacht. Meynendonckx onderbreekt zijn college Boomse Klei met enige regelmaat. Dan stelt hij een paar korte vragen om te verifiëren of de toehoorder nog bij de les is.

Klei heeft voor hem en zijn tientallen collega-onderzoekers van SCK nauwelijks nog geheimen, lijkt het. Al tijdens de bouw van een van de ondergrondse ruimtes is afgerekend met een eerste misverstand: klei zou zich als een soort supertandspasta gedragen.

Het idee was dat wanneer er in de kleilaag een gat zou worden gegraven, dit kort daarna alweer zou dichtslibben, vanwege de stroperige eigenschappen van de grondsoort. Alvorens een eerste ruimte uit te graven, werd daarom de omgevende klei ingevroren.

Al gauw bleek echter dat Boomse Klei nauwelijks ontwatert en dus veel minder plastisch is dan was gedacht. Er zit 25 procent water tussen de kleideeltjes opgeslagen. De poriën zijn echter zo klein dat dit water nagenoeg niet kan bewegen.

De rest van de laboratoriumruimte is daarom 'gewoon' uitgegraven, zonder vriesmaatregelen. Dat is een gegeven dat straks bij de aanleg van een eventuele opbergplaats voor kernafval een grote rol zal spelen. 'Uitgraven zonder bevriezen is namelijk 30 procent goedkoper', zegt Meynendonckx.

IN DE VLOER en de wanden van het ondergrondse laboratorium - Hades gedoopt, naar de Griekse god van het dodenrijk - zijn de afgelopen jaren vele gaten geboord om experimenten te kunnen doen. De meeste duurden jaren achtereen.

Rondom de proefgaten zijn talloze sensors in de klei aangebracht bijvoorbeeld om de migratie van radionucliden door de klei vast te stellen. Ook wordt het corrosieve gedrag van de klei op de stalen containers bekeken.

Water in de klei is erg immobiel. Bij opslag van kernafval zullen radioactieve deeltjes die onverhoopt uit de container ontsnappen, niet ver komen omdat het transportmiddel water nauwelijks door de klei kan bewegen.

Bovendien hechten ontsnapte radionucliden zich nogal sterk aan kleideeltjes. 'Uit experimenten blijkt dat de migratie van radioactief materiaal in enkele miljoenen jaren hooguit enkele meters zal bedragen', aldus SCK-onderzoeker Meynendonckx. 'Dit is uitermate gering in verhouding tot de dikte van het kleipakket onder Mol, vijftig tot honderd meter.' De kans dat het opgeslagen kernafval bijvoorbeeld met ondergrondse waterstromen in de biosfeer terechtkomt, acht hij daarom verwaarloosbaar klein.

In een ander deel van het laboratorium wordt het zetgedrag van de klei bekeken. Informatie daarover is belangrijk bij het ontwerpen van een ondergrondse opbergplaats, die komt te bestaan uit een aantal hoofdgalerijen met dwars daarop tientallen meters diepe gaten voor de eigenlijke opberging van de afvalcontainers.

'Uit het onderzoek van de afgelopen twintig jaar zijn nog geen feiten boven water gekomen waaruit zou blijken dat opslag van kernafval in kleilagen technologisch niet kan en milieutechnisch onverantwoord is', stelt J. Vanwildemeersch, marketing-directeur van het SCK.

Het onderzoek in Mol zal ook de komende tien jaar worden voortgezet. Zo is bijvoorbeeld vorige week een begin gemaakt met de bouw van een tweede liftschacht naar het laboratorium, dat vervolgens nog met enkele onderzoeksruimten zal worden uitgebreid.

IN ÉÉN DAARVAN zal een zogeheten één op één-proef worden uitgevoerd. Het is de bedoeling tegen 2005 een verwarmingselement - ter dikte van de opslagcontainers - in een geboord kleigat met vulmateriaal te schuiven.

De temperatuur ervan kan worden opgevoerd tot honderd graden Celsius, ongeveer de temperatuur van de opslagcontainers met stralend kernafval. Talloze sensoren zullen vervolgens diverse (veranderende) eigenschappen van de omgevende klei in kaart brengen.

Na deze simulatie, waarvoor in een splinternieuwe loods op het onderzoeksterrein de eerste voorbereidingen worden getroffen, kan ergens ver in de volgende eeuw een besluit worden genomen over de aanleg en de locatie van een ondergrondse opbergruimte voor het Belgische kernafval.

Nederland, zou net als Frankrijk, met het klei-onderzoek in België mee moeten doen, nu de optie van opslag in zoutmijnen is verlaten, vinden ze bij het SCK in Mol. Meer dan tien jaar is in Nederland de geschiktheid van zoutkoepels onderzocht voor opberging van afval uit de kerncentrales in Borssele en Dodewaard. Vele tientallen miljoenen guldens zijn eraan uitgegeven.

In 1993 eiste het Nederlandse parlement echter dat radioactief afval - en ook chemisch afval - in principe uit een definitieve bergplaats teruggehaald moet kunnen worden. Zout valt daarmee af, omdat het 'kruipt'. Boorgaten slibben snel dicht waardoor afvalcontainers niet meer naar boven kunnen worden gehaald.

Over die Nederlandse eis van 'terughaalbaarheid' moeten ze bij het SCK besmuikt lachen. Dat begrip is uit politiek opportunisme bedacht, vinden ze. Het is strijdig met het principe van definitieve berging, de volledige isolatie van het afval zodat het gedurende miljoenen jaren niet meer in aanraking kan komen met de biosfeer.

In opdracht van de Nederlandse overheid is inmiddels onderzoek in gang gezet naar alternatieve opties voor de zoutkoepels. Er wordt bekeken of de opslagtermijn in bovengrondse betonnen bunkers, gedacht in Vlissingen-Oost, van honderd naar driehonderd jaar kan worden opgerekt.

Ook de Boomse Klei-lagen onder Nederland zullen de komende jaren worden bekeken, voorlopig nog aan de hand van papieren studies. Bij een opbergmijn in klei kan ook aan de Nederlandse eis van terugneembaarheid tegemoet worden gekomen. Het is een kwestie van het kiezen van de juiste afdichting van het kleigat waarin de stalen kernafvalcontainers worden geschoven, meent het SCK.

Marketing-directeur Vanwildemeersch zou het op prijs stellen als Nederland, zoals de Fransen eerder deden, op termijn aansluiting zou zoeken bij de research in Mol, gezien de unieke kennis die daar inmiddels is opgebouwd. Dit zou tevens de exploitatie van het ondergrondse kleilaboratorium - acht miljoen per jaar - draaglijker maken.

Denkbeeldig is zo'n samenwerking niet. Er zijn enkele oriënterende gesprekken gevoerd over overdracht van informatie tussen medewerkers van het SCK in Mol en onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO, dat namens de overheid het onderzoek naar de opslagopties voor nucleair afval coördineert.

Broer Scholtens

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden