Lozingen van radioactieve stoffen door de kerncentrale Fukushima kregen recent veel aandacht. Het verwijderen van de gebruikte brandstof uit de reactorkern is echter de kern van het probleem: dat duurt volgens de exploitant Tepco nog zeker 30 jaar. Voor de radioactieve resten hoopt de Japanse regering tegen die tijd een eindberging te hebben.
Radioactief besmet koelwater lekt weg
Op 11 maart 2011 verongelukte de kerncentrale Fukushima Dai-ichi. De kern van drie van de vier eenheden is gesmolten en moet zeven jaar lang gekoeld worden. Dit radioactief besmette koelwater wordt opgevangen. Een deel komt in de bodem terecht. Om te voorkomen dat het in de oceaan komt, wil de Japanse regering de bodem bevriezen.
Tepco heeft, gebruik makend van de nieuwste Japanse, Amerikaanse en Franse zuiveringstechnologie, installaties gebouwd om radioactieve stoffen als cesium uit het opgevangen koelwater te halen. Het afgescheiden cesium gaat naar een opslaggebouw.
Het radioactieve tritium blijft echter in het behandelde en mag volgens de wet niet in de oceaan geloosd worden. Daarom heeft Tepco 350 tanks neergezet bij de kerncentrale met elk een capaciteit van 1000 m3. Volgens een rapport van Tepco van 13 september 2013, zijn nu ongeveer 300 tanks vol en over twee jaar is in 2016 een opslagcapaciteit van 800.000 m3 nodig. Een belangrijke onderzoeksvraag daarbij is de integriteit van de tanks op de lange termijn, omdat het gaat om zout koelwater dat de tanks kan aantasten. Recent was er veel verontrusting over lekkage van drie van deze tanks. Ze stonden aanvankelijk elders, maar de bodem verzakte, waarop de tanks werden afgebroken en niet correct herplaatst.
Voor de extra tanks komt er een speciaal opslagterrein bij de kerncentrales. Er zijn al provisorische opslaggebouwen voor vast afval met een hoge stralingsdosis. Over dit afval heeft men zandzakken gelegd om blootstelling van de werknemers op deze locaties zo laag mogelijk te houden.
Gevaarlijke gebruikte brandstofelementen
Zoals gezegd wordt het koelwater besmet door de radioactieve gebruikte uranium-brandstofelementen in de drie verongelukte kerncentrales. Op het moment van het ongeluk bevonden zich 292 brandstofelementen in het reactorvat van eenheid-1; bij eenheid-2 ging het om 587 en bij eenheid-3 om 514 brandstofelementen.
Eenheid-4 is een speciaal geval: ten tijde van het ongeluk was de centrale in onderhoud zodat alle 548 brandstofelementen in het opslagbassin naast het reactorvat stonden, evenals 204 verse brandstofelementen die ingebracht zouden worden na het onderhoud. Deze brandstof is niet gesmolten.
Vlak naast eenheid-4 staat ook een centrale opslaghal voor gebruikte brandstofelementen van alle Fukushima-centrales. Deze hal bevat 6375 gebruikte elementen en werd in maart 2011 niet beschadigd. Deze in totaal 8316 gebruikte brandstofelementen vormen de kern van het probleem.
Reactor-4 staat centraal bij de opruimacties, omdat daar de reactorkern niet gesmolten is.
Voor het onderhoud was het deksel van het reactorvat – het weegt 52 ton – losgehaald en op een werkvloer neergezet. Maar door de waterstofexplosie in de andere centrales werd het dak van deze reactor weggeblazen. Het deksel van het reactorvat stond in de open lucht. Zowel op dit deksel als op de werkvloer kwamen radioactieve brokstukken van de verongelukte centrales terecht. Tepco heeft vorig jaar de werkvloer schoongemaakt en het deksel van het reactorvat verplaatst. Tepco bouwt nu een luchtdichte structuur om eenheid 4, zodat de brandstof uit het opslagbassin gehaald kan worden. Er zijn twee verse brandstofelementen uit het opslagbassin getild en dat ging zonder problemen. De elementen werden destijds met een computergestuurd systeem op de millimeter nauwkeurig in het bassin geplaatst. Dat systeem is kapot en wordt vervangen, Tepco begint in november a.s. met het optillen van de gebruikte brandstofelementen en hoopt dat ze niet beschadigd zijn, blijven steken of breken. Als alles goed gaat is deze operatie eind 2014 klaar. De elementen gaan dan naar een tijdelijke opslag voor gebruikte brandstof, die onlangs gereed is gekomen.
Opruimen via robots
Bij de overige drie reactoren zijn meer veiligheidsvoorzieningen nodig. Om te beginnen moet het reactorvat met behulp van robots, camera’s en stralingsmeters onderzocht worden op lekkages, die gedicht moeten worden. Daarna wordt het reactorvat met water gevuld en gaat het deksel eraf om de toestand van de gesmolten kern te onderzoeken. Bij het verwijderen van de reactorkern staan volgens Tepco zorgvuldigheid en veiligheid voorop, waardoor dit naar schatting 25 jaar zal duren. De resten van de gesmolten brandstofelementen gaan naar een speciaal gebouwde bovengrondse opslagplaats. Daarna kan de afbraak van de kerncentrales beginnen. Volgens Tepco duurt dit nog zeker 30 tot 40 jaar. Naar verwachting zijn de resten van het ongeluk te Fukushima derhalve rond 2050 opgeruimd.
Tijdelijke bovengrondse opslag radioactieve resten
Door het ongeluk zijn extra bovengrondse opslaggebouwen nodig. Dat maakt het zoeken naar een eindberging van het radioactieve afval des te nijpender. Japan heeft vanaf 1995 tijdelijke bovengrondse opslagplaatsen bij Rokkasho-mura, waar ook een opwerkingsfabriek gebouwd wordt. Daar is ruimte voor 3200 vaten hoogradioactief afval die vanuit Frankrijk en Engeland naar Japan zijn of worden gestuurd na opwerking van gebruikte Japanse brandstofelementen. Eveneens bij Rokkasho-mura staat een grote bovengrondse opslagplaats voor laagradioactief afval. Er loopt een vergunning om deze opslagplaats uit te breiden en tevens middelradioactief afval toe te laten dat vanaf 2013 terugkomt van de opwerkingsfabriek in Frankrijk.
Geen zicht op uiteindelijke opslag radioactieve resten
Voor de definitieve berging heeft het Japanse parlement in mei 2000 een wet aangenomen met als uitgangspunt de berging in geologische structuren. De regering gaf daarop vergunningen voor onderzoekslaboratoria in diep gelegen stollingsgesteente bij Hokkaido en bij Toki. Eind vorig jaar was er bij Toki een schacht van 500 meter diepte aangelegd, van waaruit gangen gegraven gaan worden voor het onderzoek.
Om deze berging te realiseren is een organisatie in het leven geroepen: Nuclear Waste Management Organisation (NUMO) voor de keuze van opslaglocaties, de opslagtechnologie, de bouw en de exploitatie van de eindberging. De wet schrijft voor dat de opslagmijn de 40.000 vaten hoogradioactief afval kan bevatten, die alle Japanse kerncentrales naar schatting tijdens hun levensduur zouden produceren. Na 50 jaar monitoring zou de opslagmijn gesloten moeten worden. De aanleg en berging gaan omgerekend 23 miljard euro kosten.
NUMO nodigde in 2002 per brief alle 3200 gemeenteraden uit mee te doen aan een procedure om na gedetailleerd onderzoek de beste opberging te vinden. In het jaar 2030 wordt één locatie gekozen, waar het eerste vat met kernafval vanaf 2035 de opslagmijn in gaat.
Omdat niemand zich aanmeldde bepaalde het parlement in 2007 bij wet dat de regering het vertrouwen van de bevolking moet winnen, omdat de toekomst van kernenergie afhangt van het realiseren van een eindberging. Daarop loofde de regering een beloning uit van omgerekend 15 miljoen euro per gemeente die mee wilde doen aan onderzoek.
De burgemeester van Toyo in het district Kochi reageerde als enige, maar zag er na lokaal protest weer van af. Tot nu toe heeft zich geen andere gemeente gemeld, zo blijkt uit de website van NUMO. Of er tijdig een eindberging gerealiseerd wordt voor onder meer het kernafval van Fukushima is derhalve onbekend.
Bronnen
http://www.meti.go.jp/english/press/2013/0627_01.html, 14 augustus 2013.
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/handouts/2013/images/handouts_130913_01-e.pdf, 13 september 2013.
