Het abc van radioactief afval

Herkomst en indeling van radioactief afval in België: A, B en C

Radioactief afval ontstaat bij de productie van elektriciteit in kerncentrales, maar ook bij het gebruik van radioactieve stoffen in ziekenhuizen, de landbouw, de industrie en bij wetenschappelijk onderzoek. Dit afval bevat stoffen die ioniserende straling uitzenden. Een straling die schadelijk is voor alle levende wezens, dus ook voor mensen en hun ecologische omgeving, kortweg voor de hele biosfeer. 

Radioactiviteit dooft weliswaar uit met de tijd waarna de bron van radioactieve straling niet meer schadelijk is. Voor sommige stoffen kan dat proces echter heel erg lang duren. Zelfs tot honderdduizenden jaren. 

Radioactief afval bestaat uit allerlei stoffen, van verbruikte kernbrandstof uit de kerncentrales over gereedschappen, toestellen, leidingen, injectienaalden tot beschermende kledingstukken die besmet zijn geraakt en niet meer opnieuw kunnen gebruikt worden. 

Op basis van de tijdsduur dat het afval ioniserende straling uitzendt en van de intensiteit en de aard van die straling, wordt in België het radioactief afval onderverdeeld in 3 categorieën.

Categorie A: laag- en middelactief, kortlevend afval 

• Radioactief afval van categorie A heeft een halveringstijd van 30 jaar of minder. De halveringstijd is de tijd waarop een radioactieve stof nog de helft van haar straling uitzendt. Het volstaat om dit afval gedurende een 300-tal jaar af te schermen van mens en milieu. Hierna is de hoeveelheid ioniserende straling uitgezonden door het afval met een factor 1.000 (2¹⁰) verminderd en gedaald tot onder het natuurlijk stralingsniveau. 
• Dit type afval bestaat uit materialen die in aanraking zijn gekomen met radioactieve stoffen. Voorbeelden zijn filters en harsen, onderdelen van beschermingsmaterialen (kleding, handschoenen ...), papier, biologisch afval, geactiveerd beton, restafval van de behandeling van afvalwater in kerncentrales of ook afval afkomstig van de ontmanteling van nucleaire installaties.
• 60% van dit afval is afkomstig van de nucleaire industrie, 36% van de afbraak van nucleaire installaties (de zogenaamde nucleaire passiva), 4% van de universitaire en medische sector.
• Het gaat om een totaalvolume voor berging van naar schatting 148.000 m³. Dit totaalvolume bestaat deels uit de afvalvaten met het verwerkte afval zelf, deels uit de containers (monolieten) waarin de afvalvaten worden geplaatst voor berging. Het gaat dus hier om een zogenaamd extern volume. 
• 148.000 m³ komt overeen met de oppervlakte van één voetbalveld waarop het afval, inclusief containers, 21 meter hoog wordt opgestapeld. Of nog: 148.000 m³ komt ook overeen met het volume van 40 Olympische zwembaden. 
• Als eindbestemming voor dit afval is gekozen voor een oppervlakteberging in de gemeente Dessel.
• Het afval van categorie A maakt geen deel uit van dit maatschappelijk debat.

Categorie B: laag- en middelactief, langlevend afval

• Radioactief afval van categorie B is laag- en middelactief afval met een lange halveringstijd (meer dan 30 jaar). Het duurt dus heel lang voor dit afval geen ioniserende straling meer uitzendt boven het natuurlijke stralingsniveau. Dit afval geeft geen warmte af.
• Afval van categorie B is hoofdzakelijk afkomstig van de afbraak van nucleaire installaties (79%), alsook van de opwerking van verbruikte splijtstof van kernreactoren en van bepaalde onderdelen van verbruikte splijtstoffen die geen warmte afgeven (20%). Een kleine fractie (1%) is afkomstig van ziekenhuizen, onderzoekslaboratoria en toepassingen in de industrie

Categorie C: hoogactief, kort- en langlevend afval

• Radioactief afval van categorie C groepeert al het afval dat grote hoeveelheden ioniserende straling uitzendt. Het bestaat uit radioactieve stoffen met zowel een korte als lange halveringstijd. Door zijn hoge activiteit geeft dit afval warmte af.
• Hoogactief afval bestaat onder andere uit afval dat afkomstig is van de opwerking van verbruikte splijtstofstaven uit kernenergiecentrales. Ook splijtstofelementen die als brandstof in kernreactoren zijn gebruikt en die als afval worden gecatalogeerd (omdat ze niet worden opgewerkt) behoren tot de categorie hoogactief afval. 
• 99% van dit afval is afkomstig uit kerncentrales en aanverwante industrieën.
• Ondertussen is beslist dat de bestaande voorraden verbruikte kernsplijtstof niet langer worden opgewerkt (gerecycleerd) maar integraal worden gecatalogeerd als radioactief afval van type C.

Het afval van de categorieën C en B wordt ook verkort benoemd als hoogactief en/of langlevend afval. Wij omschrijven het hier als hoogactief en langlevend afval.

NIRAS maakt regelmatig een inventaris op van de hoeveelheden bestaand en gepland hoogactief en langlevend afval. Deze hoeveelheden omvatten al het hoogactieve en langlevende afval sinds het begin van het gebruik van nucleaire toepassingen en kernenergie in België tot en met de ontmanteling van alle bestaande nucleaire installaties. De schattingen houden nog geen rekening met een mogelijke verlenging van de levensduur van de kerncentrales.

In februari 2023 raamde NIRAS het gezamenlijke volume van het B- en C-afval op ongeveer 12.300 m³, waarvan ongeveer drie vierde uit B-afval bestaat en één vierde uit C-afval. In tegenstelling tot de volumeschatting voor het A-afval gaat het hier alleen om de colli met het verwerkte afval, zonder de ultieme verpakking mee te rekenen waarin de colli worden opgeborgen. 

12.300 m³ is gelijk aan de oppervlakte van een voetbalveld waarop het afval (zonder verpakking) ongeveer 1,7 meter hoog wordt opgestapeld. In termen van Olympische zwembaden gaat het om drie tot vier zwembaden. 

Het radioactief afval van categorie A vertegenwoordigt meer dan 80% van het totale volume aan radioactief afval, maar minder dan 0,5% van de totale radioactiviteit. Het afval van categorieën B en C vertegenwoordigt minder dan 20% van de totale hoeveelheid afval, maar respectievelijk ongeveer 2% en bijna 98% van de totale radioactiviteit. 

Enkele aandachtspunten

• Dit maatschappelijk debat gaat uitsluitend over afval van categorieën B en C, het hoogactief en langlevende afval. Voor het definitieve beheer van afval van categorie A werd eerder al gekozen voor een oppervlakteberging op het grondgebied van de gemeente Dessel in de provincie Antwerpen. Dit debat gaat ook niet over het radiumhoudende afval bij Umicore in Olen, tenzij een deel van dat afval omwille van een te hoge radioactiviteit moet geborgen worden met het hoogactieve en langlevende afval.
• Deze afvalvolumes houden geen rekening met een mogelijke verlenging van de levensduur van bestaande kerncentrales. Ook zullen de volumes voor berging toenemen omwille van extra beschermende verpakking die wordt aangebracht. De aard en omvang van deze verpakking kan echter pas concreet en correct worden ingeschat nadat de principebeslissing over de eindbestemming van dit afval concretere vorm heeft gekregen.

Zes stappen voor het beheer van radioactief afval, van bron tot eindbestemming

Als openbare instelling die bij wet is opgericht om het radioactief afval en de overtollige splijtstoffen in België te beheren, heeft NIRAS een beheersysteem ontwikkeld voor al het radioactief afval in België. Naast de oplossingen voor de lange termijn, omvat dit beheer ook een reeks maatregelen en technische stappen voor het beheer op korte en middellange termijn. Dit beheer heeft tot doel het ruwe radioactief afval om te vormen tot een stabiel en vast product zodat het tijdelijk veilig kan worden opgeslagen, in afwachting van een eindbestemming. 

In de eerste plaats wordt het afvalvolume aan de bron zoveel mogelijk beperkt. Het afval dat toch wordt geproduceerd, wordt gesorteerd en gecatalogeerd, verwerkt, verkleind in volume en ondergebracht in een aangepast afvalvat. Vanaf dan spreken we van geconditioneerd afval. Afhankelijk van de intensiteit en aard van de straling wordt het afval vervolgens tijdelijk opgeslagen in aangepaste opslaggebouwen op de site van NIRAS te Dessel. 

De verbruikte splijtstof uit de kerncentrales wordt tijdelijk opgeslagen op de sites van de kerncentrales zelf (Doel en Tihange). Het zou de bedoeling zijn om de verbruikte splijtstof ook te catalogeren als radioactief afval.

Al deze tijdelijke opslaggebouwen hebben een beperkte levensduur tot ongeveer honderd jaar. Het afval en de verbruikte splijtstoffen wachten in deze gebouwen op hun definitieve bestemming. 

Welke risico’s zijn er verbonden aan radioactief afval?

De risico’s verbonden aan radioactief afval zijn gelijk aan die van andere radioactieve stoffen. Het is daarom belangrijk dat radioactief afval zorgvuldig wordt beheerd om de risico’s voor de volksgezondheid en het milieu te beperken. Sommige categorieën van radioactief afval zenden grote hoeveelheden energierijke straling uit en kunnen gedurende heel lange tijd radioactief blijven (tot een miljoen jaar) vooraleer ze zijn uitgedoofd zijn en/of hun radiotoxiciteit zijn verloren. 

De impact van de radioactiviteit van afval uit bijvoorbeeld kerncentrales zet zich door op drie vlakken:

• op radiotoxisch vlak: plutonium en andere zogenaamde transuranen dragen in grote mate bij tot de radiotoxicitieit van het afval. Bij rechtstreeks contact van de radionucliden met de biosfeer kunnen ze makkelijk worden opgenomen door organismen. Dit kan zich voordoen tijdens een ongeval bij de behandeling of het transport van het afval, maar ook bij de indringing in het bergingssysteem na de sluiting. 
• op het vlak van het radiologische risico: het radiologische risico hangt hoofdzakelijk af van een beperkt aantal splijtings- en activeringsproducten met lange halveringstijd waarvan de mobiliteit binnen het bergingssysteem vrij hoog kan zijn (bijvoorbeeld seleen-79, jodium-129, technetium-99, chloor-36, koolstof-14 ...).
• op thermisch vlak: de warmteproductie - die in de tijd beperkt is - van het afval vloeit enerzijds voort uit de bijdrage van een klein aantal splijtingsproducten (voornamelijk cesium-137 en strontium-90 en hun vervalproducten) en anderzijds uit het aanwezige plutonium, americium en curium. 

Met radioactief afval moet op dezelfde manier worden omgegaan als met alle andere radioactieve materialen. Specifieke maatregelen moeten voorkomen dat werknemers of het publiek worden blootgesteld aan hoge stralingsniveaus of besmetting tijdens de sortering, de verwerking, het transport en de opslag van radioactief afval. 

Leidend hierin zijn de principes voor een veilig beheer van radioactief afval zoals ze werden omschreven in het Gezamenlijk Verdrag van het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) en Richtlijn 2011/70/Euratom van de Raad van de Europese Unie. 

Deze principes moeten verzekeren ‘dat tijdens alle stadia van het beheer van […] radioactief afval doeltreffende bescherming bestaat tegen mogelijke risico’s teneinde personen, de samenleving en het milieu te behoeden voor de schadelijke gevolgen van ioniserende straling, nu en in de toekomst.’ 

Ook bij het langetermijnbeheer van radioactief afval kunnen zich risico’s voordoen voor mens en milieu. En ook deze dienen we te minimaliseren.

Een buitenbeentje: radiumhoudend afval bij Umicore in Olen 

Tussen 1922 en 1977 exploiteerde het vroegere Union Minière (sinds 2001 Umicore) een radium- en uraniumfabriek in Olen. Deze fabriek werd nadien ontmanteld. De exploitatie en de ontmanteling hebben echter gezorgd voor verontreinigingen met radioactief radium op de terreinen van Umicore in Olen en in de omgeving. 

Het gaat om drie vergunde (tijdelijke) opslaginstallaties (de UMTRAP-, Bankloop- en LRA-installaties) en twee stortplaatsen die met radium zijn verontreinigd: stortplaat D1 en stortplaats S1, ook wel ‘Bruine Berg’ genoemd. 

Inmiddels zijn de radioactieve verontreinigingen nauwkeurig in kaart gebracht, evenals een inschatting van de gevolgen voor mens en milieu. In dialoog met Umicore en de Openbare Vlaamse Afvalstoffenmaatschappij (OVAM) hebben het FANC en NIRAS een allesomvattende aanpak van de verontreiniging ontwikkeld en voorgesteld in een visiedocument in 2020. 

Voor het beheer op lange termijn van het radiumhoudende afval zal NIRAS een bijzondere Nationale Beleidsmaatregel voorstellen waarin voorzien wordt in een specifieke, aangepaste bergingsinstallatie. Het deel van het radiumhoudende afval dat niet aanvaardbaar zal zijn in die specifieke bergingsinstallatie (omwille van een te hoge activiteit), zal diep geborgen moeten worden, samen met het hoogactief en langlevend afval.

Bronnen: 

NIRAS. Wat is radioactief afval

NIRAS. Soorten Radioactief Afval

NIRAS. Het afvalbeheer nu en op lange termijn

FOD Economie, KMO, Middenstand en Energie. Algemene informatie over de Belgische splijtstofcyclus. Deel 1. 

International Atomic Energy Agency, Joint Convention on the Safety of Spent Fuel Management and on the Safety of Radioactive Waste Management, INFCIRC/546, 24 December 1997

Richtlijn 2011/70/Euratom van de Raad van 19 juli 2011 tot vaststelling van een communautair kader voor een verantwoord en veilig beheer van verbruikte splijtstof en radioactief afval.

NIRAS. Radiumhoudend afval

Visiedocument FANC-Niras. Umicore Olen