Technische aspecten

Aard van het gastgesteente

Internationaal wordt een beperkt aantal gastgesteenten geschikt bevonden om het hoogradioactief en langlevend afval in onder te brengen. Er wordt intens onderzoek verricht naar deze gastgesteenten of gastformaties:

• weinig verharde klei (onder andere in België) of verharde klei (onder andere in Frankrijk) 
• kristallijne gesteenten, zoals graniet (onder andere in Finland en Zweden) 
• evaporiet of zoutgesteente (onder andere in de Verenigde Staten van Amerika) 

Een systeembenadering uniek voor elke berging

De ontwikkeling van een geologische bergingsinstallatie in een specifieke gastformatie vergt een systeembenadering. Deze benadering houdt rekening met:

• de kenmerken van het afval dat geborgen moet worden
• de kunstmatige barrières
• de omliggende natuurlijke barrières (gastformatie en geologische omgeving)

De kunstmatige barrières worden ontwikkeld op basis van de kenmerken van het afval en de natuurlijke barrières.

Onderzoek in België

In 1974 startte het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN in Mol al met onderzoek naar geologische berging. Mol heeft daarvoor een uniek ondergronds laboratorium: HADES (High Activity Disposal Experimental Site). Het bevindt zich in een weinig verharde kleilaag van Boomse Klei op een diepte van 225 meter. 

Via tests op ware grootte werd in HADES de technische en industriële haalbaarheid van geologische berging in galerijen onderzocht. SCK CEN en NIRAS rapporteren dat meer dan veertig jaar onderzoek heeft aangetoond dat in de verwachte evolutie van het bergingssysteem verschillende componenten uit het afval op heel lange termijn de biosfeer wel kunnen bereiken. De kortlevende radionucliden zullen dan echter al lang vervallen zijn. De stoffen die op termijn uit het afval vrijkomen, kunnen namelijk enkel door een heel traag transportproces (diffusie) doorheen de geologische laag bewegen. 

Voor de langlevende radionucliden hangt het vrijkomen in de biosfeer af van hoe sterk ze vastgehouden worden in het bergingssysteem (de verpakking en de betonnen mantel van de bergingsinstallatie, en de geologische laag waarin de berging is ondergebracht). In het geval van geologische berging in bijvoorbeeld weinig verharde klei worden stoffen als plutonium sterk vastgehouden omdat het hier over zware metalen gaat die als het ware kleven aan de kleipartikels. Ook een deel van de splijtings- en activatieproducten zullen sterk worden vastgehouden. 

Het vrijkomen in de biosfeer van de splijtings- en activatieproducten die weinig of niet blijven kleven, wordt door de traagheid van het proces van diffusie gespreid over lange tijdspannes. Hierdoor is de blootstelling voor mens en milieu significant lager dan de opgelegde limieten en veel lager dan de blootstelling door natuurlijke radioactiviteit.

Diepte van de berging en lokale geologische kenmerken van de gastformatie

De galerijen zullen in principe worden uitgegraven op een diepte van enkele honderden meter. Dit kan nog wijzigen in functie van de geologische context en de verwachte evolutie. 

Nog dieper bergen, gaat gepaard met meer technische moeilijkheden, operationele risico’s en kosten, en wordt niet altijd gecompenseerd door een aanzienlijke toename van de bescherming van mens en milieu op lange termijn. 

De gastformatie en haar geologische omgeving moeten volgens het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA), het Nuclear Energy Agency (NEA/OECD) en NIRAS een groot aantal kenmerken vertonen om er een geologische bergingsinstallatie in onder te kunnen brengen. 

Met deze algemene kenmerken kan een preselectie van mogelijke gastformaties en de omgeving ervan gemaakt worden. Het is de bescherming die het bergingssysteem in zijn geheel biedt (door de combinatie van het afval, de kunstmatige barrières, de geologische gastformatie en haar geologische omgeving) die bepalend is of een gastgesteente en/of een specifieke locatie in aanmerking komen. 

Boorgaten in plaats van galerijen?

In een aantal landen wordt de bijkomende optie van diepe boorgaten onderzocht in plaats van galerijen als eindbestemming voor het hoogradioactief en langlevend radioactief afval. Daarbij wordt het afval in boorgaten geplaatst die in een gastformatie worden gemaakt op een veel grotere diepte dan bij geologische berging in galerijen. Wereldwijd is er veel minder onderzoek naar geologische berging in diepe boorgaten dan naar berging in galerijen.

Bergen in diepe boorgaten betekent dat de verpakkingen met daarin het radioactief afval gestapeld worden in smalle boorgaten van meer dan 1 km diep. De gaten zouden een diameter van 40 tot 90 cm hebben. Het boren van bredere gaten zou technologisch te uitdagend zijn.

Voorlopig ziet geen enkel land met radioactief afval deze optie als een eindbestemming voor al zijn B- en C-afval. Het alternatief wordt vooral overwogen voor specifieke, kleine hoeveelheden radioactief afval dat onomkeerbaar geborgen moet worden. In België is de kennis over de aanwezigheid van geologische formaties die geschikt zijn voor berging in verticale diepe boorgaten heel beperkt.

Nog lang geen spade in de grond

De bergingsinstallatie komt er niet op korte termijn. De uitdaging is complex en er zal een onderzoeks- en ontwikkelingsinspanning van tientallen jaren nodig zijn, gekoppeld aan een zorgvuldig uitgezet proces van overleg en besluitvorming, vooraleer de eerste spade in de grond gaat voor de bouw van deze berging.

Hierover is de toezichthouder, het FANC, ook kristalhelder in zijn adviezen: ‘Rekening houdend met de state-of-the-art is het FANC voorstander van een Nationale Beleidsmaatregel waarbij geologische berging wordt beschouwd als oplossing voor het langetermijnbeheer van hoogactief en/of langlevend radioactief afval. Het FANC merkt evenwel op dat de veiligheid van een geologische berging nog zal moeten worden aangetoond op basis van veiligheidsdossiers in het kader van een nog te bepalen besluitvormingsproces.’ 

Mogelijke milieu- en gezondheidseffecten verbonden aan een geologische berging

De aard en de omvang van de gezondheids- en milieueffecten van geologische berging zullen evolueren in de tijd. 

In een Strategisch milieueffectenrapport rapport van 2020 verdeelt NIRAS de uitvoering van een geologische berging onder in verschillende activiteitenfasen. 

Iedere activiteit heeft één of meer significante effecten op het milieu, de omgeving en de mensen uit de buurt. Deze effecten moeten op voorhand onderzocht worden in een stapsgewijze milieueffectenbeoordeling.