Hoe verloopt de ontmanteling van een kernreactor en wat gebeurt er met de site?

"Conform de wet op de kernuitstap wordt eenheid 2 van de kerncentrale van Tihange op 31 januari 2023 om 23:59u, na 40 jaar veilige elektriciteitsproductie, definitief van het elektriciteitsnet afgekoppeld." Zo klinkt het in een officiële mededeling van uitbater Engie. 

De bouw van Tihange 2 (in Hoei) begint in 1975, met op 1 februari 1983 de officiële start van industriële elektriciteitsproductie. Tihange 2, een kerncentrale van het type PWR (Pressurised Water Reactor of drukwaterreactor) levert in het begin een netto elektrisch vermogen van 900 megawatt (MW). "Later is dat, door de vervanging van de drie stoomgeneratoren, opgetrokken tot 1.008 MW", stipt Nele Scheerlinck van Engie aan. 

In 2012 beginnen de problemen met de zogenoemde "scheurtjes" in de wand van de reactorkuip en gaat Tihange 2 regelmatig dicht. Tussen augustus 2018 en juli 2019 ligt Tihange 2 precies 318 dagen stil, de langste stop. Toch produceert de reactor uiteindelijk ruim 270 terawattuur door de jaren heen, wat overeenkomt met meer dan 3 jaar volledig Belgisch elektriciteitsverbruik. Vandaag gaat Tihange 2 dus definitief dicht. In principe toch, want er gaan meer en meer politieke stemmen op om niet enkel Doel 4 en Tihange 3 langer open te houden.  

Voor alle duidelijkheid: net als die van Doel zal ook de kerncentrale van Tihange in de toekomst nog stroom leveren. Doel omvat vier reactoren, Tihange drie. De sluiting gebeurt in fases, waarbij telkens één reactor sluit. Het is zoals bekend wél de bedoeling om op langere termijn Doel 4 en Tihange 3, de jongste twee kernreactoren, langer open te houden om de energiebevoorrading veilig te stellen. 

Elke reactor is een afzonderlijke eenheid, waar door kernsplitsing warmte wordt gemaakt die in elektrische stroom wordt omgezet. Elke eenheid werd afzonderlijk gebouwd en kan ook afzonderlijk worden ontmanteld.

Vanaf woensdag 1 februari levert Tihange 2 dus geen elektriciteit meer. Maar de warmteproductie in de reactor zelf vermindert maar langzaam. Toch begint de ontmanteling al een paar dagen na het stilleggen van de reactor. 

Het lastigste zijn de 157 splijtstofstaven. Die leverden door kernsplijting de warmte waarmee elektriciteit wordt opgewekt. Die splijtstofstaven worden naar koeldokken gebracht in een bunker die grenst aan het reactorgebouw. Ze zijn dan nog erg heet en zeer radioactief, en blijven onder water. Pas na verschillende jaren afkoelen worden de staven overgebracht naar speciale containers in een gebouw op de site, waar ze nog tientallen jaren bewaard kunnen worden.

Van zodra de splijtstof uit de reactor gehaald is, kan worden begonnen met het ontsmetten van de vaten, leidingen en pompen die jarenlang gevuld waren met sterk radioactief koelwater uit de reactor. Met een speciaal chemisch procedé wordt het radioactieve binnenlaagje uit die onderdelen verwijderd. Daardoor verliezen ze het grootste deel van hun radioactiviteit.

Als alles volgens schema verloopt, dan kan de eigenlijke afbraak van Tihange 2 beginnen in augustus 2026. De verschillende metalen onderdelen van de reactor worden dan in stukken gezaagd en – uiteraard met de nodige veiligheidsmaatregelen – weggehaald. Als dat achter de rug is, kan het reactorgebouw worden gesloopt. 

Dat er meteen werk gemaakt wordt van de ontmanteling is niet zo vanzelfsprekend. Electrabel is daartoe niet wettelijk verplicht, maar het bedrijf heeft er een erezaak van gemaakt dat zo snel mogelijk te doen en ook de overheid was daar voorstander van. Nogal wat buitenlandse reactoren die zijn stilgelegd, laat men tientallen jaren onaangeroerd staan (alleen de brandstof is verwijderd). Dat is onder meer het geval in de Nederlandse kerncentrale van Dodewaard. 

Bij de hele operatie speelt de radioactiviteit in de reactor een grote rol. Een deel van het weggehaalde materiaal is radioactief, wat betekent dat het gevaarlijk is voor levende wezens die er dichtbij komen.

Net als in Doel vormt dat radioactieve materiaal amper 2­­ procent van de totale installatie. "98 procent van het afval dat voortkomt uit de ontmanteling van kerncentrales is conventioneel, niet radioactief afval dat zoveel mogelijk wordt gerecycleerd", zegt Engie-Electrabel daarover. 

Ongeveer 90 procent van het materiaal in de reactor is nooit radioactief geweest, of althans niet meer dan de natuurlijke radioactiviteit rondom ons, want radioactiviteit komt overal voor. 

Nog eens 8 procent van het materiaal kan door ontsmetting onschadelijk worden gemaakt. Dat materiaal kan als gewoon afval worden behandeld en eventueel gerecycleerd. Dat geldt voor metalen onderdelen, maar ook voor een grote hoeveelheid beton. 

Het radioactieve gedeelte van de installatie moet dus afzonderlijk worden opgeslagen. Niet alles op dezelfde manier, want er zijn grote verschillen in intensiteit en duur van die radioactiviteit. Sommige stoffen verliezen hun radioactiviteit vrij snel, maar bij andere kan het heel lang duren. Jodium-131, een gevaarlijk gas dat bij kernreacties vrijkomt, verliest de helft van zijn radioactiviteit in amper 8 dagen. Bij een ander bijproduct van kernreacties, cesium-137 is die periode (wetenschappers spreken van de "halveringstijd") 30 jaar. 

Het zeer gevaarlijke bijproduct plutonium, dat in de resten van de splijtstof zit, zal pas over 24.000 jaar de helft van zijn radioactiviteit verloren hebben. Voor andere elementen verloopt dat verval nog veel trager. In de praktijk blijven sommige radioactieve onderdelen van de kernreactor gevaarlijk voor honderdduizenden, wellicht een miljoen jaar!

Door die verschillen in radioactiviteit wordt het afval in verscheidene categorieën ingedeeld.

Het laagactief afval bevat kleine hoeveelheden elementen met een halveringstijd van minder dan 30 jaar. Dat afval bevat maar in zeer beperkte hoeveelheden elementen met een lange halveringstijd. Verreweg het grootste deel van de radioactieve resten van de reactor is laagactief afval.

Voor dat laagactieve afval bestaat een speciale bergplaats in de Kempense gemeente Dessel, vlak naast de site van het vroegere Eurochemic, waar nu al radioactief materiaal wordt bewaard. Die site is in handen van de NIRAS. De voorziene opbergruimte krijgt de vorm van kunstmatige heuvels, betonnen bunkers die met aarde worden bedekt. De totale voorziene opslagruimte bedraagt bijna 100.000 m³, dat is ongeveer het volume van een gebouw met de oppervlakte van twee voetbalvelden en de hoogte van drie verdiepingen. 

De ruimte in Dessel moet dienen voor het lichtactief afval, niet alleen van alle kerncentrales in ons land, maar ook van andere radioactieve installaties, zoals de installaties voor medische bestralingen. Het is de bedoeling dat het afval daar zeker 300 jaar bewaard wordt, tot de radioactiviteit voldoende is afgenomen. Al in 2006 werd Dessel aangewezen als opslagplaats.  

Anders is het met het midden- en hoogactief afval. Daar hoort bijvoorbeeld de gebruikte splijtstof uit de reactoren bij. In die kernbrandstof zit nog altijd splijtbaar materiaal zoals  plutonium. Dat materiaal kan in principe gebruikt worden om er nieuwe brandstof van te maken. Dat wordt dan het "opwerken van splijtstoffen" genoemd. In België werd dat vroeger gedaan door Eurochemic in Dessel. Maar het is een gevaarlijk procedé en sinds 1993 is het in ons land “voorlopig” niet meer toegelaten. Zelfs als de overheid dat opnieuw zou toestaan, is het niet duidelijk waar het zou kunnen gebeuren.

Het is de bedoeling die gevaarlijke materialen zeer lange tijd, vrijwel voor eeuwig op te bergen zodat ze geen gevaar vormen voor mens en milieu. Ze moeten ook buiten bereik van terroristen worden gehouden,  die “vuile bommen” zouden willen maken. Bommen die bij de explosie radioactief materiaal verspreiden. Het totale volume van dit gevaarlijk materiaal is gelukkig veel lager – minder dan een kwart – dan dat van het laagactief afval.   

Wetenschappers zijn het erover eens dat de gevaarlijkste materialen best diep in de grond worden geborgen.  In geologische lagen die niet kunnen worden aangetast door bijvoorbeeld ondergronds water. Concreet wordt gedacht aan opbergruimtes in kleilagen die honderden meters diep liggen. 400 meter diep volgens de laatste plannen. Maar een concrete beslissing daarover is er nog niet. Onder druk van milieuorganisaties heeft de Belgische regering de beslissing meer dan dertig jaar geleden uitgesteld.

Het is waar dat zo’n “diepe geologische berging” nog nergens ter wereld is gerealiseerd. Alleen de Verenigde Staten beschikken over zo’n onderaardse ruimte, maar alleen voor militair kernmateriaal. De meeste landen met kerncentrales zijn druk met voorbereidingen bezig. Finland is op dit moment het verst gevorderd, gevolgd door Zweden. Elk land zoekt afzonderlijk naar oplossingen. 

Van een Europese samenwerking is geen sprake, hoewel veel experts dat verkiezen. Het is opmerkelijk dat Frankrijk, dat zelf werkt aan ondergrondse berging, uitdrukkelijk verboden heeft om buitenlands radioactief materiaal in Frankrijk te bergen. Terwijl de Belgische kerncentrales eigenlijk in Franse handen zijn.

Het is hoe dan ook een project op lange termijn. Zelf bij een snelle beslissing zal de bergruimte er pas tegen het einde van de eeuw komen. De splijtstof uit de reactoren moet hoe dan ook honderd jaar verder afkoelen voor ze kan worden opgeborgen. 

De bergruimtes voor radioactief materiaal zullen door NIRAS worden beheerd. Maar zo lang die nog niet bestaan, zal Electrabel de splijtstof bewaren in speciale opslagruimtes in Doel en Tihange.

Normaal gezien geldt het principe "de vervuiler betaalt". Engie-Electrabel, dat de kerncentrales in ons land uitbaat, zou dus voor de ontmanteling en de berging betalen, maar daar zal nog een flink woordje over worden gesproken. 

Begin januari immers bereikten de federale regering en Engie een akkoord om de jongste twee kerncentrales in ons land, Doel 4 en Tihange 3, langer open te houden terwijl eerst was overeengekomen dat alles dicht zou moeten. Engie gaat op vraag van de regering Doel 4 en Tihange 3 voorbereiden voor tien jaar extra  dienst maar wil boter bij de vis, met het argument dat het extra inspanningen moet doen daarvoor.  

Uitbater Engie wou wegens de hele nieuwe constructie duidelijkheid over de maximale kostprijs van de ontmanteling van de andere kernreactoren en de berging van het kernafval van alle zeven kerncentrales. Op die vragen is er vandaag nog geen antwoord. Er is wel al geld opzijgezet voor de ontmanteling, via deeltjes van de elektriciteitsrekening die we met z'n allen betalen. 

In september vorig jaar bedroeg die spaarpot (bij dochter Synatom) 14,2 miljard. Die groeit door beleggingen en blijft verder gespekt door bijdragen van Tractebel, een andere dochter van Engie. Zolang de andere kernreactoren in werking blijven, blijven er bijdragen komen. Een commissie rekent om de drie jaar uit hoeveel geld er nodig is en maakt schattingen voor de toekomst. 

Het is de bedoeling dat de installaties van Doel 3 en Tihange 2 op termijn volledig worden afgebroken. "De resterende structuren en gebouwen van Tihange 2 worden volledig afgebroken (...). Wanneer alle eenheden afgebroken zijn, wordt het terrein klaargemaakt om nieuwe industriële activiteiten te verwelkomen", laat Engie weten. 

Hoe dan ook blijven Doel en Tihange nog een hele tijd voor een deel “nucleair terrein”, met alle veiligheidsmaatregelen vandien. Het nucleaire afval, en zeker de brandstof die nog altijd verder moet afkoelen, zou er (althans in Doel) zeker nog 80 jaar blijven. Er zal daarom een beveiligingsperimeter gelden rond de opslaggebouwen. "Die zal kleiner zijn dan de huidige site, maar het houdt beperkingen in voor de herbestemming van de site", geeft Engie toe. 

Ook het personeel zal ander werk moeten vinden. Maar omdat het vaak om zeer geschoolde technici en ingenieurs gaat, lijkt dat niet zo’n probleem. En de dure dossiers van ontmanteling en afvalbeheer zullen nog een hele tijd veel mensen aan het werk houden…