Ontmanteling van een kerncentrale
Van Wikipedia
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.
Inhoud |
[bewerk] Installaties die voor ontmanteling in aanmerking komen
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:
- uraniummijnen
- uraniumerts verwerkende fabrieken
- verrijkingsinstallaties
- kerncentrales (commerciële, militaire en wetenschappelijke)
- opwerkingsfabrieken
- nucleair afval verwerkende fabrieken
- opslagplaatsen voor nucleair afval
[bewerk] Strategieën
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 - 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 bijvoorbeeld aardbevingen, terroristische aanslagen en neerstortende vliegtuigen (bron). 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 verstijken van de bedrijfsduur, voldoende middelen moet kunnen leveren.
[bewerk] Fasen van ontmanteling
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. De nucleaire brandstof wordt verwijderd, verpakt en voor lange termijn opgeslagen op een daarvoor geschikt bevonden locatie (spent fluel pool), of (zoals in Nederland) afgevoerd voor hergebruik in een opwerkingsfabriek. Als de splijtstof weg is, kunnen veel veiligheidsvoorzieningen uitgeschakeld of verwijderd worden.
- 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).
- Afbraak niet besmette delen
- Indien er voor de locatie geen nieuw bestemmingsplan is waarbij delen van de centrale gebruikt kunnen worden, worden alle niet besmette onderdelen zoals kantoren, regelruimtes en turbines afgebroken. De materialen en uitrustingen die volledig ontsmet zijn, 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 nieuw bestemmingsplan.
Afhankelijk van de situatie en het bestemmingsplan kunnen sommige stappen worden overgeslagen.
[bewerk] Situatie in Europese Unie
In de (dan nog uit 15 lidstaten bestaande) Europese Unie bevinden zich in 2003 ruim 100 nucleaire installaties in het ontmantelingsproces. Dit betreft niet voornamelijk centrales; er zijn vele kleinere en grotere laboratoria en testinstallies. 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.
[bewerk] Situatie in de rest van de wereld
In 2001 bevinden 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 in meer of mindere mate controleert.
[bewerk] Geheel en gedeeltelijk ontmantelde installaties
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 bv 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 wordt op 26 maart 1969 in Dodewaard in gebruik genomen. Exact 28 jaar later wordt in 1997 de centrale definitief stilgelegd en begonnen met de ontruiming. De laatste splijtstaaf wordt op 9 april 2003 afgevoerd naar de de opwerkingsfabriek in Sellafield. Tot halverwege 2005 wordt besmette apparatuur verwijderd, afgevoerd naar Covra en de centrale klaargemaakt voor een afkoelperiode van 40 jaar. Hierbij worden 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 dat is belegd in aandelen. Dit zou voldoende moeten zijn om de daadwerkelijke ontmanteling volledig te financieren. Uit economische overwegingen is gekozen voor de SAFSTOR methode. Vanaf 2005 worden de niet-besmette gebouwen gesloopt. Tussen 2044 en 2048 worden de laatste delen van de dan ongeveer 80 jaar oude centrale verwijderd door een generatie die er nooit gebruik van heeft gemaakt, maar die wel betaald wordt uit het in het verleden door de toenmalige gebruikers opgebouwde fonds.
- 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 worden alle brandstofstaven verwijderd en opgeslagen in een naast de reactor gebouwde opslagruimte. Met behulp van op afstand bestuurbare robots worden het reactorvat en andere besmette onderdelen in stukken gezaagd, verpakt in 7 CASTOR containers en naar een definitieve opslagplaats afgevoerd. Rond 2009 zal de ontmanteling voltooid zijn.
- 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 wordt de installatie geteisterd door problemen. Het continu afsluiten en weer opstarten van de centrale leidt ertoe dat in 1990 de centrale definitief wordt gesloten en direct met de ontmanteling begonnen (DECON). In 1996 zijn de laatste restanten van de kerncentrale verdwenen en wordt enkele kilometers vererop begonnen met de bouw van een gascentrale, die vanaf 1999 471 MW aan elektriciteit levert. Daarnaast is er een windmolenpark aangelegd van 44 windturbines die gezamenlijk gemiddeld 30 MG leveren.
[bewerk] Kosten
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.
[bewerk] Externe links
- Decommissioning.info is een 'startpagina' met info over ontmantelen van nucleaire installaties
- European website on decommissioning of nuclear installations
- Decommissioning database
- Kenniscentrum NRG adviseert over ontmantelingsplannen en kostenschattingen
- Kerncentrale te Dodewaard, die is gesloten en in SAFSTOR verkeert
