Actualisering beleidskader ten aanzien van de
verwerking van gebruikte splijtstof
Evaluatie van het beleidskader, analyse van de impact van
mogelijke beleidskeuzes en adviezen t.a.v. de actualisering
van het beleidskader

In opdracht van Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat

Openbaar

Auteurs(s):

Beoordeeld:

Goedgekeurd:
Referentienr:

913400/22.251127

57 Pagina’s

13 december 2022

Status:

Definitief

Disclaimer

D i t d oc um en t i s g ec l as s i f i c e er d al s v e rt ro u w el i j k i n he t k a d e r v a n a rt i k e l 10 l i d 1 c v a n d e W et
Op e nb a ar h ei d B e s t uu r.

N R G s l ui t al l e a a ns pr ak el i j k h ed en ui t v oo r e ni g e s c ha d e w el k e on t s t a a t do o r g eb r ui k m ak i n g
v a n, o f v e r tr o u w en op , d e i nf o r m ati e ui t di t do c um e nt .

NRG Petten
Westerduinweg 3
P.O. Box 25
1755 ZG Petten
The Netherlands

Referentie: 913400/22.251127

NRG Arnhem
Utrechtseweg 310 - B50-West
P.O. Box 9034
6800 ES Arnhem
The Netherlands

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 2 van 57

Samenvatting
Het huidige beleidskader ten aanzien van de opwerking van gebruikte splijtstoffen
uit kerncentrales is vastgelegd in de brief van de minister van Economische Zaken
en Klimaat van 11 februari 2011 (Kst 32 645, nr.1). Ten tijde van publicatie van
deze beleidsbrief was er sprake van plannen voor de uitbreiding van
kernenergievermogen in Nederland. Nu, meer dan tien jaar later, is er een
enigszins vergelijkbare situatie. De staatssecretaris van IenW heeft aangekondigd
eind 2022 met een nieuwe beleidsbrief over nucleaire veiligheid en
stralingsbescherming te komen i.v.m. de plannen die het kabinet heeft voor de
bouw van nieuwe kerncentrales.
Actualisering beleidsstandpunten
Met de aankondiging van een nieuwe beleidsbrief is er behoefte aan actualisering
van de uitgangspunten ten aanzien van het beleidsstandpunt over gebruikte
splijtstoffen. Hierbij dient aandacht te worden gegeven worden aan milieu,
veiligheid en non-proliferatie, de beschikbaarheid van opwerkingscapaciteit, en de
benodigde opslagcapaciteit bij COVRA als gevolg van de gekozen
verwerkingsoptie voor gebruikte splijtstof. Bij actualisering van de uitgangspunten
dient te worden nagegaan of de conclusies uit Kst 32 645, nr.1, nog steeds actueel
zijn, of dat deze moeten worden aangepast.
In Kst 32 645 is geconcludeerd dat er geen bijzondere voorkeur is voor de destijds
in diverse studies beschouwde verwerkingsroutes voor gebruikte splijtstof: route 1
met recycling van gebruikte splijtstof (‘opwerking’) – de huidige praktijk in
Nederland - of de route 2 zonder recycling van gebruikte splijtstof (dus ‘nietopwerken’), in het Engels ook wel de Once Through Cycle (OTC) genoemd. Bij de
route met opwerking, gaat uiteindelijk zogenoemd verglaasd afval naar de
geologische eindberging. Bij de route zonder opwerking gaat gebruikte splijtstof
naar de eindberging.
De voorliggende studie komt op basis van literatuuronderzoek tot de conclusie dat
het beleidsstandpunt van Kst 32 645 nr.1 gehandhaafd kan blijven. Deze conclusie
wordt hieronder voor de diverse aspecten toegelicht. In hoofdstuk 2 zijn hierover
meer details te lezen.
Voor diverse milieu-indicatoren is in recent uitgevoerde studies een vergelijking
gemaakt tussen het wel of niet opwerken van gebruikte splijtstoffen uit
vermogensreactoren. Deze studies beschouwen de volledige keten van
processtappen die met kernenergie te maken hebben, van grondstofwinning tot en
met afvalverwerking. Die keten wordt ook wel de splijtstofcyclus genoemd, omdat
de brandstof voor kerncentrales, de splijtstof, hierin centraal staat. Uit de
genoemde studies blijkt dat recycling van uranium, maar vooral van plutonium, een
significante vermindering geeft van de productie van splijtstof uit gedolven uranium
en dus ook van uraniummijnbouw. De scenario's die voorzien in de opwerking van
gebruikte splijtstoffen en recycling van zowel plutonium als uranium zijn hierbij de

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 3 van 57

gunstigste opties. De scenario’s zonder opwerking en met directe eindberging van
gebruikte splijtstof zijn alleen voordeliger wat betreft de afwezigheid van
radioactieve lozingen, die zich kunnen voordoen tijdens het opwerkingsproces.
Echter de dosisbelasting door deze processtap en de rest van de splijtstofcyclus
heeft zo’n klein aandeel aan de totale dosisbelasting van de bevolking, dat dit
geen onderscheidend voordeel is. Aan de andere kant is er bij niet-opwerken meer
mijnbouw (buiten Europa) wat lokaal tot grotere stralingsbelasting en andere
milieubelastingen kan leiden. Echter dit is niet onderscheidend genoeg voor het
maken van een keuze voor wel of niet opwerken.
Wat betreft veiligheid en non-proliferatie kan worden gesteld dat niet alle
materialen in de splijtstofcyclus interessant zijn voor illegaal opererende actoren
die een kernwapen willen maken. Ertsen, uranium concentraten en lastig te
hanteren vormen als uraniumhexafluoride zijn hiervoor minder aantrekkelijk en
vereisen veel bewerkingen, waarvoor uitgebreide faciliteiten nodig zijn.
Hoogverrijkt uranium en weapon-grade plutonium zouden wel kunnen dienen als
basis voor kernwapens, maar beiden komen in de beschouwde splijtstofroutes in
Nederland niet voor.
Voor de opwerking van gebruikte splijtstof (route 1) zijn meer faciliteiten nodig dan
voor het niet opwerken (route 2). Tevens zijn er meer trajecten waarlangs
materiaal moet worden getransporteerd. Het bij opwerken afgescheiden ‘reactorgrade’ plutonium is echter praktisch ongeschikt voor het maken van een
kernwapen.
Voor de Nederlandse situatie zijn er bij route 1 mogelijk minder faciliteiten en
transporten op eigen (nationaal) grondgebied nodig dan bij route 2. Route 2 vereist
namelijk een nieuwe stap, de conditionering van gebruikte splijtstof om dit geschikt
te maken voor plaatsing in een eindbergingsfaciliteit. Echter, als in Nederland
wordt gekozen voor route 2, zullen de faciliteiten voor route 1 blijven bestaan
omdat Frankrijk en sommige andere landen ook gekozen hebben voor opwerking.
In totaal zou dus bij keuze voor route 2, het aantal faciliteiten in Europa die
gebruikte splijtstof hanteren, toenemen. Immers er zou een conditioneringsfaciliteit
gebouwd en in bedrijf genomen moeten worden.
Voor de toekomst van de verwerkingsroute 1, ‘opwerking’ is het van belang wat de
ontwikkeling van de opwerkingscapaciteit in Frankrijk zal zijn en of die beschikbaar
blijft voor ‘buitenlandse’ klanten, zoals exploitanten van kerncentrales in
Nederland. Hierbij is het beleid van de aanbieder Orano en de Franse overheid
van belang. De firma Orano presenteert zich als een wereldspeler op het gebied
van nucleaire dienstverlening voor de nucleaire splijtstofcyclus inclusief mijnbouw,
transport, verrijking, splijtstofproductie, recycling van gebruikte splijtstof en de
productie van MOX. In alle uitingen van het bedrijf is duidelijk dat het zijn
binnenlandse en buitenlandse klanten wil blijven bedienen met deze zaken. Verder
is in het Franse beleid opgenomen dat een bepaalde serie bestaande
kerncentrales geschikt moet worden gemaakt voor gebruik van splijtstof uit

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 4 van 57

recycling, hetgeen opwerking vereist. Er zijn geen tekenen dat de Franse staat van
plan is de buitenlandse dienstverlening van Orano te blokkeren of te beperken. In
die zin lijkt de beschikbaarheid van de opwerkingscapaciteit voor Nederlandse
klanten de komende decennia stabiel te blijven.
Voor de economische aspecten blijkt uit analyses dat de keuze voor een ‘open’ of
‘gesloten’ (i.e. met opwerking) splijtstofcyclus maar een beperkte invloed heeft,
zoals uitgedrukt door de LCOE (Levelized Cost Of Electricity). Dit gegeven maakt
het lastig op basis van economische overwegingen alleen een onderscheid te
maken tussen de keuzes voor de ‘back-end’ van de splijtstofcyclus. Gesloten cycli
vereisen op korte termijn kapitaalinvesteringen in installaties voor de opwerking
van gebruikte splijtstof indien ze gebouwd of ingrijpend aangepast moeten worden.
In Europa zijn deze installaties er al. Voor de open cyclus is een lange periode van
relatief goedkope tussentijdse opslag van gebruikte splijtstof benodigd voordat de
kosten van geologische eindberging worden gemaakt. Echter zijn er wel langetermijn kosteneffecten, omdat niet-opgewerkte gebruikte splijtstof meer ruimte
inneemt in de eindberging dan afval uit opwerking. In de praktijk zal een uitbater
van kerncentrales te maken hebben met de contractvoorwaarden voor opwerking
(indien van toepassing) en de financiële voorwaarden in eigen land voor de interim
opslag en eindberging van radioactief afval in de vormen die bij de gekozen
verwerkingsroute behoren. Het geheel van deze zaken bepaalt welke route netto
het voordeligst is voor de uitbater van kerncentrales.
In het algemeen kan dan ook worden gesteld dat de keuze van de back-end
strategie niet zozeer afhangt van economische factoren, maar meer van andere
factoren, zoals technologische gereedheid (Technological Readiness Level; TRL),
aanwezige infrastructuur, (beleid op) voorzieningszekerheid en duurzaamheid.
Ten aanzien van alle aspecten, kan het nuttig zijn om periodiek de diverse
beschikbare opties voor de verwerking van splijtstof te evalueren, inclusief de
meer geavanceerde splijtstofcyclusopties. Hierbij kan rekening gehouden worden
met technische innovaties en andere nieuwe inzichten.
Impact van de keuze van wel of niet opwerken op het beheer van radioactief afval
Uitgaande van de bouw van twee kerncentrales met groot vermogen (1500 MWe
per stuk) is nagegaan wat dat betekent voor de verwerking van gebruikte splijtstof.
Hierbij zijn twee opties onderzocht: (1) opwerking van gebruikte splijtstof, in
analogie met het huidige beleid, en (2) de overweging gebruikte splijtstof niet op te
werken. De vraag hier bij was met name wat dit voor gevolg heeft voor de
benodigde opslagcapaciteit bij COVRA, en uiteindelijk voor de plaatsing van het
hoogradioactieve afval in een diepe geologische eindbergingsfaciliteit. De focus
ligt daarbij op gebruikte splijtstof uit lichtwaterreactoren.
Bij toepassing van de strategie van directe opslag dient de niet-opgewerkte
gebruikte splijtstof gedurende enkele decennia bovengronds te worden
opgeslagen alvorens het, na conditioneren ervan, in een geologische
eindbergingsfaciliteit kan worden geplaatst. De huidige opslagfaciliteiten bij
Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 5 van 57

COVRA zijn hiertoe niet ingericht en dienen derhalve te worden aangepast voor
deze categorie radioactief afval. Tevens dienen de bestaande
veiligheidsevaluaties voor eindberging te worden gerevalueerd, omdat de
voorgaande evaluaties uitgingen van de berging van afval uit opwerking.
In hoofdstuk 3 zijn meer details over de verschillen tussen de twee opties
beschreven.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 6 van 57

Inhoudsopgave

Samenvatting 3
1.

Inleiding

9

2.

Evaluatie van het beleidskader inzake opwerking

12

2.1.

De splijtstofcyclus

12

2.2.

Analyse van het huidige beleidskader opwerking en de
onderbouwing ervan

16

2.2.1.

Aspect milieu

17

2.2.2.

Aspect non-proliferatie en veiligheid

20

2.2.3.

Aspect beschikbaarheid opwerkingscapaciteit

25

2.2.4.

Aspect economie

26

2.2.5.

Advies m.b.t. de actualisering van het beleidskader t.a.v.
opwerking

28

3.

Impact van de keuze voor wel of niet-opwerken - rekenvoorbeeld 29

3.1.

Gemaakte aannames

29

3.2.

Hoeveelheden eindproduct

30

3.3.

Impact op de eindberging

32

4.

Conclusies

35

Lijst van tabellen

36

Lijst van figuren

36

Bijlage A

Milieuimpact splijtstofcycli

37

A.1.

Milieu-indicatoren

37

A.2.

Bovengrondse opslag

42

A.2.1.

Laag- en middelradioactief afval (TTC en OTC)

43

A.2.2.

Verglaasd hoogradioactief afval (TTC)

43

A.2.3.

Gecompacteerd metallisch hoogradioactief afval (TTC)

44

A.2.4.

Plutonium (TTC)

45

A.2.5.

Opgewerkt uranium (TTC)

45

A.2.6.

Gebruikte splijtstof (OTC)

45

A.3.

Eindberging

48

A.3.1.

Eindberging in steenzout

49

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 7 van 57

A.3.2.

Eindberging in Boomse Klei

50

A.3.3.

Thermische belasting van de eindberging

51

A.4.

Evaluatie

53

Referentielijst 54

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 8 van 57

1.

Inleiding

Voor het produceren van elektriciteit met kernenergie, zijn naast het bedrijven van
een kerncentrale ook andere installaties en activiteiten nodig. De ‘brandstof’ voor
de centrale, de zogenoemde splijtstof, moet geproduceerd worden vanuit te mijnen
grondstoffen. Na gebruik in de centrale, waarbij energie wordt geproduceerd, dient
de gebruikte splijtstof te worden hergebruikt (‘opgewerkt’) of direct als reststof te
worden verwerkt en opgeslagen. Het geheel van al die zaken van
grondstofwinning tot en met afvalverwerking, noemt men de splijtstofcyclus. De
diverse activiteiten van de splijtstofcyclus kunnen verspreid over meerdere landen
plaatsvinden.
Sinds het begin van de exploitatie van kerncentrales in Nederland, is er voor
gekozen de gebruikte splijtstof te laten opwerken. Bij opwerken worden de te
hergebruiken componenten uit de gebruikte splijtstof teruggewonnen en de
reststoffen verwerkt tot afval in een stabiele vorm, geschikt voor opslag bij
COVRA, de nationale inzamelaar en beheerder van radioactief afval.
Huidig beleidskader ten aanzien van opwerking
Het huidige beleidskader ten aanzien van opwerking is vastgelegd in de brief van
de minister van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie van 11 februari 2011
(Kst 32 645, nr.1) [1]. De brief stelt de Tweede Kamer op de hoogte van de
belangrijkste randvoorwaarden verbonden aan de totstandkoming van nieuwe
kerncentrales, waarbij opwerking één van de benoemde onderwerpen is. De brief
stelt onder ‘randvoorwaarden met betrekking tot radioactief afval’ t.a.v. opwerking:


De keuze voor al dan niet opwerken van bestraalde splijtstof is vooralsnog aan
de vergunninghouder van de kerncentrale. Als de vergunninghouder kiest voor
opwerken zal het kabinet zich inspannen om een verdrag te sluiten met het
land waar opwerken plaats zal gaan vinden en dat aansluit bij de
contractperiode met een maximum van circa dertig jaar.



De vergunninghouder evalueert iedere tien jaar zijn «back-end» strategie. Het
Rijk doet dat iedere twintig jaar. Afhankelijk van de resultaten van deze
evaluaties kan alsnog een andere «back-end strategy» aan de
vergunninghouders worden voorgeschreven. Het ligt voor de hand dat de
overheid in alle redelijkheid termijnen stelt waarbinnen deze voorschriften
geïmplementeerd dienen te zijn.

De brief verantwoordt dit beleidsstandpunt onder andere met:
“Uit verschillende studies die de afgelopen jaren naar de Tweede Kamer zijn
verstuurd, blijkt dat er vanuit milieuhygiënisch en veiligheids- en non-

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 9 van 57

proliferatieperspectief geen doorslaggevende voorkeur is voor een van deze
opties1.”
Het beleidsstandpunt uit Kst 32 645, nr.1, ziet men terug in paragraaf 4.2 van ‘Het
nationale programma voor het beheer van radioactief afval en verbruikte
splijtstoffen’, gepubliceerd in 2016 [2]. Het nationale programma van 2016
beschrijft het beleid voor het beheer van radioactief afval en verbruikte splijtstof,
van het ontstaan ervan tot aan de eindberging.
Beschrijving van de onderzoeksvragen
In de tijd van de beleidsbrief Kst 32 645, nr.1, was er sprake van plannen voor de
uitbreiding van kernenergievermogen in Nederland. Nu, meer dan tien jaar later, is
er een enigszins vergelijkbare situatie. De staatssecretaris van IenW heeft
aangekondigd eind 2022 met een nieuwe beleidsbrief te komen i.v.m. de plannen
die het kabinet heeft voor de bouw van nieuwe kerncentrales. De volgende
onderzoeksvragen zijn onderwerp van voorliggend rapport:
1. Er is behoefte aan actualisering van de uitgangspunten t.a.v. het
beleidsstandpunt t.a.v. de keuze voor opwerking dan wel niet-opwerken van
gebruikte splijtstof. Hierbij moet o.a. aandacht gegeven worden aan milieu,
veiligheid en non-proliferatie. Er moet nagegaan worden of de conclusies uit
Kst 32 645, nr.1 nog steeds actueel zijn, of dat deze aangepast moeten
worden. De focus ligt daarbij op gebruikte splijtstof uit lichtwaterreactoren.
2. In relatie met punt 1, moet in kaart gebracht worden welke internationale
ontwikkelingen spelen op het gebied van opwerking die relevant zijn voor
Nederland. Hierbij moet o.a. aandacht zijn voor de beschikbaarheid van
capaciteit van opwerking voor Nederlandse gebruikte splijtstof.
3. Er is behoefte aan inzicht in de benodigde opslagcapaciteit bij COVRA als
gevolg van de gekozen verwerkingsoptie voor gebruikte splijtstof. Uitgaande
van de bouw van twee kerncentrales, wordt gevraagd de volgende opties te
beschouwen en te vergelijken:
a. de benodigde opslagcapaciteit bij COVRA indien gekozen wordt voor
opslag na opwerking
b. de benodigde opslagcapaciteit bij COVRA indien gekozen wordt voor
directe opslag.
Leeswijzer bij rapport
In Hoofdstuk 2 is een analyse gegeven van het huidige beleidskader met
betrekking tot de behandeling van gebruikte splijtstoffen uit vermogensreactoren,
1

Ontwikkelingen met betrekking tot eindverwerking van gebruikte splijtstof, NRG, april 2005, bijlage bij Tweede
Kamer, Kamerstukken, Vergaderjaar 2004–2005, 30 000, nr. 5; Kerncentrale Borssele na 2013; Gevolgen van
beëindiging of voortzetting van de bedrijfsvoering, ECN/NRG, november 2005, bijlage bij Tweede Kamer,
Kamerstukken, Vergaderjaar 2005–2006, 30 000, nr. 18; Notitiebijlage bij Tweede Kamer, Kamerstukken,
Vergaderjaar 2006–2007, 30 000, nr. 40; Kernenergie & Randvoorwaarden, Een verkenning van mogelijke
randvoorwaarden voor de kernenergiescenario’s uit het Energierapport 2008, NRG, maart 2010, bijlage bij
Kamerstukken, Tweede Kamer, Vergaderjaar 2009–2010, 31 510, nr. 40.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 10 van 57

en van recente ontwikkelingen voor de aspecten milieu, non-proliferatie en
veiligheid, de beschikbaarheid van opwerkingscapaciteit en economis.
Hoofdstuk 3 bevat een analyse van de impact van de keuze voor al of niet
opwerken van gebruikte splijtstof aan de hand van een indicatief rekenvoorbeeld.
Hoofdstuk 4 geeft een overzicht van de belangrijkste conclusies.
Een uitgebreide analyse van recente ontwikkelingen met betrekking tot milieuaspecten en –indicatoren is gegeven in Bijlage A.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 11 van 57

2.

Evaluatie van het beleidskader inzake
opwerking

In dit hoofdstuk wordt het Nederlandse beleidskader inzake opwerking
geëvalueerd middels een analyse van de beleidsstandpunten en hun
onderbouwing. Het hoofdstuk sluit af met aanbevelingen ten aanzien van de
mogelijke actualisering van het beleidskader.
Omdat er nogal wat technische begrippen in dit hoofdstuk gebruikt worden, begint
dit hoofdstuk met een uitgebreide toelichting op de zogenoemde ‘splijtstofcyclus’,
met de mogelijke routes voor de eindverwerking van gebruikte splijtstof, inclusief
opwerking.

2.1.

De splijtstofcyclus

In de Inleiding is reeds globaal aangegeven uit welke stappen de splijtstofcyclus
bestaat. Hieronder wordt dat in meer detail gedaan, waarbij diverse begrippen
betreffende de splijtstofcyclus worden geïntroduceerd.
Route 1
Opwerking

Mijnbouw
en extractie

U3O8

Conversie

Route 2
Directe opslag

UF6

U

Verrijking

U3O8

Conversie

UF6

Verrijking

Pu

Splijtstof
fabricage

Front end

Mijnbouw
en extractie

Splijtstof
fabricage

Front end

UO2

UO2

MOX

Kernreactor

Kernreactor

Gebruikte splijtstof

Gebruikte splijtstof

Opwerking
Hoogradioactief afval
U3O8
UF6
U
Pu
UO2
MOX

Yellow cake
Uraniumhexafluoride (gas)
Uranium
Plutonium
Uraniumoxide (splijtstof)
Uranium/plutonium splijtstof

Conditionering

Conditionering
Conditionering
Verglaasd afval

(Eind)berging

Gecompacteerd
metallisch afval

(Eind)berging

Back end

Back end

Figuur 1: Overzicht van de splijtstofcyclus met daarin twee routes voor de
eindverwerking van gebruikte splijtstof

In de Figuur 1 ziet men dat de splijtstofcyclus globaal opgedeeld kan worden in
drie delen: de ‘front end’, de kernreactor en de ‘back end’.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 12 van 57

De ‘front end’ van de splijtstofcyclus
De stappen van de splijtstofcyclus die moeten worden doorlopen om de brandstof
(‘splijtstof’) voor een kerncentrale te maken, worden gerekend tot de zogeheten
‘front-end’ van de splijtstofcyclus.
De volgende processtappen maken deel uit van de ‘front-end’ van de
splijtstofcyclus:
Mijnbouw en extractie: Uraniumerts wordt door mijnbouw gewonnen. Na extractie
uit erts en zuivering komt uranium in de vorm van de zogenoemde yellow cake
(U3O8) beschikbaar voor de volgende processtap: de conversie.
Conversie: De yellow cake wordt omgezet in uranium hexafluoride (UF6). Deze
vaste stof wordt door verwarming omgezet in UF6 gas dat geschikt is voor het
verrijkingsproces.
Verrijking: In de meeste kerncentrales, waaronder de kerncentrale Borssele, wordt
licht verrijkte splijtstof gebruikt, waarin het percentage uranium-235 ten opzichte
van dat percentage in natuurlijk uranium verhoogd is. Dit is de enige stap van de
‘front end’ die in Nederland gebeurt. Het bedrijf Urenco in Almelo gebruikt hiervoor
ultracentrifuges. Hierbij wordt UF6 op basis van het massaverschil tussen uranium235 (splijtbaar) en uranium-238 (niet-splijtbaar) gescheiden in UF6 met een
verhoogd percentage uranium-235 (verrijkt uranium) en UF6 met een verlaagd
percentage uranium-235 (verarmd uranium).
Splijtstof fabricage: Het licht verrijkte uranium, in de vorm van UF6, wordt omgezet
in uraniumoxide (UO2) waaruit splijtstoftabletten worden gemaakt. Een aantal van
deze tabletten worden op elkaar gestapeld en opgesloten in een metalen huls, de
zogenoemde ‘splijtstofstaaf’. Splijtstofstaven worden weer gebundeld tot
‘splijtstofelementen’, ook wel brandstofelementen genoemd.
De kernreactor of kerncentrale
De kerncentrale is de processtap in de splijtstofcyclus waarbij elektriciteit wordt
opgewekt. De kernreactor is het nucleaire hart van de centrale. De details van het
energieproductieproces en de reacties in de kern vallen buiten het bestek van dit
rapport. Hieronder wordt gefocust op het deel dat relevant is voor de
splijtstofcyclus.
In de kern van de reactor staan de splijtstofelementen waarin splijting van
uranium-235 plaatsvindt. Dit is het proces waarbij energie vrijkomt die in de vorm
van warmte overgedragen wordt aan het koelwater. Een deel van de uranium-238
wordt tijdens kernreacties omgezet in splijtbare isotopen van plutonium: plutonium239 en plutonium-241. Dit levert in de loop van de tijd een belangrijke bijdrage aan
de energieproductie en de reactorkern.
Men laat ieder splijtstofelement gedurende een aantal jaren (vaak vier) in de kern
om energie te leveren. Daarna noemt men het splijtstofelement ‘uitgeput’ en wordt
het gewisseld voor een nieuw element met ‘verse’ splijtstof. De energie die door

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 13 van 57

een splijtstofelement gedurende zijn verblijf in de kern wordt geleverd, heet de
opbrand en deze wordt uitgedrukt in geleverde energie per massa splijtstof.
Waarden van rond de 50 GWd/tHM en hoger zijn tegenwoordig gangbaar. Waarbij
HM staat voor ‘heavy metal’, wat ingeval van traditionele UO2 splijtstof uranium is,
maar bij de zogenoemde MOX-splijtstof een mix van uranium en plutonium.
De ‘back end’ van de splijtstofcyclus
De processtappen van de splijtstofcyclus waarbij gebruikte splijtstof wordt verwerkt
en die leiden naar de eindbestemming van dit materiaal, worden gerekend tot de
‘back-end’ van de splijtstofcyclus.
De gebruikte splijtstofelementen bevatten nog steeds splijtbaar uranium-235, maar
wel met een lager percentage dan in ‘verse’ elementen. Daarnaast bevatten de
gebruikte splijtstofelementen veel splijtingsproducten als ook plutonium en andere
activeringsproducten. Vooral vanwege de splijtingsproducten produceren de
gebruikte splijtstofelementen intense ioniserende straling. Voordat de gebruikte
splijtstofelementen mogen worden getransporteerd, zullen deze eerst enige tijd
onder water moeten worden opgeslagen, zodat door radioactief verval het
stralingsniveau en de warmteproductie voldoende kan afnemen. Deze tijdelijke
opslag kan plaats vinden in een splijtstofopslagbassin in het reactorgebouw, zoals
in Borssele, of in een aangrenzend gebouw. Na verloop van tijd kan de gebruikte
splijtstof ook droog opgeslagen worden.
Na de tijdelijke opslag van de gebruikte splijtstofelementen bij de centrale zijn er
twee mogelijke verwerkingsroutes:
1. opwerking van de splijtstof met terugwinning van nog bruikbare materialen (de
opwerkroute, ‘gesloten’ splijtstofcyclus) of
2. directe opslag van de gebruikte splijtstof als hoogradioactief afval (’open’
splijtstofcyclus).
Ongeacht de keuze voor een open of gesloten splijtstof zullen de resulterende
afvalstoffen in een eindberging worden geplaatst. Met eindberging wordt bedoeld:
berging in geologisch stabiele, diep gelegen aardlagen, waarmee het afval
voldoende lang buiten de leefomgeving van de mens kan worden gehouden.
Er zijn meerdere varianten van de verwerkingsroutes mogelijk, maar dit rapport
beperkt zich gezien de vraagstelling tot de bovengenoemde twee.

1. Route met opwerking:
De opwerkroute wordt nu onder andere voor Nederlandse en Franse
kernreactoren gevolgd. Het resultaat hiervan is dat het merendeel (circa 95%) van
de splijtstof (uranium en plutonium) wordt teruggewonnen uit de gebruikte
splijtstofelementen en wordt hergebruikt in de splijtstofcyclus. Deze route omvat de
volgende stappen:

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 14 van 57

Opwerking van gebruikte splijtstof: De gebruikte splijtstofelementen worden in
speciale transportcontainers overgebracht naar een opwerkingsfabriek waar het
grootste deel van de splijtstoffen uit de gebruikte splijtstofelementen wordt
teruggewonnen: uranium (ongeveer 94%) en plutonium (ongeveer 1%). De
gebruikte splijtstofelementen van de kerncentrale Borssele worden naar de
opwerkingsfabriek in La Hague (Normandië) getransporteerd. Het uranium gaat
terug naar de verrijkingsstap van de front-end. Het plutonium kan verwerkt worden
in de splijtstof Mixed Oxide (MOX), waarin zowel plutonium als uranium wordt
verwerkt.
Verglazing van opwerkingsafval: De resterende circa 5% van de gebruikte splijtstof
bestaat uit splijtingsproducten en actiniden. Dit restmateriaal (opwerkingsafval)
wordt verglaasd. Verglazing is nodig om de (radioactieve) stoffen sterk te binden.
Het verglaasde (hoog radioactief) afval wordt verpakt in roestvrijstalen containers
(ook wel: ‘canisters’). De geactiveerde metalen structuurdelen van de
splijtstofelementen worden samengeperst en verpakt in roestvrijstalen containers,
het gecompacteerde metallisch afval.
Tijdelijke opslag van verglaasd afval: Momenteel is nog geen eindberging voor de
containers met het verglaasde afval in bedrijf. In afwachting van de definitieve
eindberging zullen deze containers tijdelijk worden opgeslagen. Nederland heeft
ervoor gekozen om, in afwachting van een beslissing over de eindberging, het
verglaasde afval tijdelijk bovengronds op te slaan. Dit gebeurt bij de COVRA in
Vlissingen. Hier wordt dit afval opgeslagen in het HABOG, een betonnen
bunkerachtig gebouw, ontworpen om het afval gedurende tenminste 100 jaar veilig
op te slaan en de door radioactief verval nog vrijkomende warmte af te voeren. Na
100 jaar is de activiteit door radioactief verval met meer dan 90% afgenomen.
Eindberging van hoogradioactief afval: In plannen voor eindberging wordt
uitgegaan van containers met hoogradioactief afval opgeborgen in diep gelegen
stabiele geologische formaties. In Nederland zijn er zoutkoepels en kleilagen die
hiervoor in aanmerking komen. Er zijn landen waar graniet het geprefereerde
‘gastgesteente’ is. Het volume hoogradioactief afval dat per eenheid opgewekt
elektrisch vermogen zal worden opgeborgen is enkele malen kleiner dan bij directe
berging van gebruikte splijtstof.

2. Route met directe berging:
Deze route wordt onder andere in Finland en Zweden gevolgd. Het omvat de
volgende stappen:
Tijdelijke opslag: In afwachting van de definitieve eindberging kunnen
splijtstofelementen worden opgeslagen in een waterbassin of in opslagcontainers
waarin de elementen droog (en bij onderdruk) worden opgesloten. Deze onderdruk
zorgt ervoor dat bij kleine schade aan de insluiting de (mogelijk) in de container
aanwezige radioactieve stofdeeltjes niet buiten de container komen.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 15 van 57

Conditionering: Om de splijtstof(staven) definitief te kunnen opbergen, moet de
gebruikte splijtstof eerst in een voor de eindberging geschikte vorm worden
gebracht. Dit gebeurt in een conditioneringinstallatie. De conditioneringmethode
hangt af van de wijze van eindberging.
Eindberging: Het is de bedoeling de geconditioneerde splijtstof op te bergen in
diep gelegen stabiele geologische formaties, zoals zout- en kleilagen of in
rotsformaties. In Finland is men bijna bij het punt van ingebruikname van een
eindberging voor gebruikte splijtstof, maar de meeste landen zijn nog niet zo ver.

2.2.

Analyse van het huidige beleidskader opwerking
en de onderbouwing ervan

Het huidige beleidskader zoals beschreven in de beleidsbrief uit 2011 (Kst 32 645
nr.1) [1] is gebaseerd op de conclusie van destijds, dat er op basis van milieu- en
veiligheidsoverwegingen geen grote voorkeur is uit te spreken voor één van de
twee opties voor de eindverwerking van gebruikte splijtstof: opwerken of nietopwerken. Zoals in de inleiding beschreven, verwijst de beleidsbrief naar een
drietal rapporten, waarin de opties zijn vergeleken op allerlei aspecten. Deze
rapporten zijn allen tot stand gekomen in overleg met begeleidingscommissies.
“Ontwikkelingen met betrekking tot eindverwerking van gebruikte splijtstof” [3] uit
2005 concentreerde zich op de verschillen tussen twee routes voor de
eindverwerking van gebruikte splijtstof voor wat betreft de aspecten milieu,
veiligheid, non-proliferatie en kosten. Het gaf ook informatie over nieuwe
ontwikkelingen ten aanzien van de praktijk en mogelijkheden voor verwerking van
gebruikte splijtstof. Op basis van dit rapport was geen grote voorkeur voor één van
de beschouwde routes uit te spreken.
“Kerncentrale Borssele na 2013 – Gevolgen van de beëindiging of voortzetting van
de bedrijfsvoering” [4] onderzocht de mogelijke gevolgen van een te nemen besluit
over het voortzetten van de bedrijfsvoering van de enige kerncentrale in Nederland
na 2013. Hierbij was naast beschouwing van het energiesysteem met vooral
economische parameters, ook aandacht voor ecologische aspecten zoals
milieuaspecten, stralingsbescherming, afval en gebruik van grondstoffen.
“Kernenergie en randvoorwaarden” [5] bood een verkenning van mogelijke
randvoorwaarden voor de kernenergiescenario’s uit het Energierapport 2008 van
het kabinet Balkenende IV. Dit rapport is één van de drie rapporten die is
opgeleverd in een proces dat geleid werd door een interdepartementale werkgroep
en dat ook een serie stakeholderbijeenkomsten kende (2009-2010). Concepten
van rapporten werden daarbij ook gedeeld in de bijeenkomsten en voorzagen de
gesprekspartners van informatie voor discussies. De in [5] genoemde
randvoorwaarden waren deels gekoppeld aan de scenario’s uit het Energierapport

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 16 van 57

2008 en er werd niet gepleit voor onverkorte toepassing van de mogelijke
randvoorwaarden.
In de volgende subparagrafen worden de diverse aspecten van een keuze voor
een bepaalde route voor de eindverwerking van gebruikte splijtstof behandeld in
de volgorde, zoals die in hoofdstuk 4 van [3] gehanteerd is: milieu, veiligheid en
non-proliferatie. Aan de beschouwing is een nieuw aspect toegevoegd:
‘beschikbaarheid van opwerkingscapaciteit’, dat een eigen subparagraaf heeft
gekregen.

2.2.1. Aspect milieu
In de beleidsbrief van 2011 [1] werd gesteld dat er vanuit milieuoogpunt geen
bijzondere voorkeur was voor een splijtstofcyclus met of zonder opwerking. De
argumenten daarvoor werden in meerdere in de Beleidsbrief gerefereerde studies
genoemd. Belangrijk is met name [3], hoewel de referenties [4] en [5] nuttige
aanvullende informatie bieden. Hieronder worden de destijds genoemde
onderbouwingen kort samengevat. Ze zijn in het kader van de voorliggende studie
getoetst aan de huidige inzichten, waarbij gebruik wordt gemaakt van recente
literatuur. Een uitgebreider overzicht van de milieu-impact van nucleaire
splijtstofcycli is beschreven in Bijlage A.
De conclusie is, dat de inzichten op milieugebied, zoals die waren bij het tot stand
komen van de beleidsbrief van 2011, nog steeds actueel zijn. Hieronder worden de
toenmalige inzichten behandeld en geëvalueerd.
Stralingsbelasting
In [3] werd in 2005 aangetoond dat de stralingsdosis voor leden van de
Nederlandse bevolking niet aantoonbaar beïnvloed wordt door de keuze voor
opwerking of directe opslag van gebruikte splijtstof, waardoor dit aspect geen
voorkeur opleverde voor een bepaalde route voor verwerking van gebruikte
splijtstof.
De totale stralingsbelasting uit alle bronnen van de ‘gemiddelde’ Nederlander werd
destijds geschat op 2,5 millisievert (2,5 mSv) per jaar, op basis van gegevens van
het RIVM uit 2003 [6]. Kernenergie zat in de categorie ‘overige bronnen’, tezamen
met fall-out van kernproeven en industriële bijdragen, een categorie met een
aandeel van 0,8% van de totale geschatte dosisbelasting. Hierin zou maximaal 1
microsievert (0,001 mSv) veroorzaakt worden door lozingen van radioactieve
stoffen uit kerncentrales. In 2022 schat het RIVM [7] de totale stralingsbelasting
van de gemiddelde Nederlander op 2,8 mSv per jaar, waarbij de grootste bijdragen
geleverd worden door natuurlijke straling binnenshuis (42%), medische
diagnostiek (38%) en natuurlijke radioactiviteit in het lichaam (15%). De overige
bronnen (inclusief kernenergie) worden ingeschat op minder dan 1%. Hierdoor is
de stralingsbelasting geen onderscheidende parameter bij de vergelijking van
mogelijke verwerkingsroutes. In die zin is er ten opzichte van eerdere studies geen
wezenlijk nieuw inzicht.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 17 van 57

In [3] is destijds ook gekeken naar consequenties voor de lozing van radioactieve
stoffen in zee, en consequenties voor de mens en het leven in zee. Hierbij werd
destijds verwezen naar het MARINA II rapport [8] wat inzicht gaf in de lozing van
radioactieve stoffen door diverse niet-nucleaire en nucleaire industrieën in het
gebied in en langs het Noordoostelijk deel van de Atlantische oceaan. Destijds
werd een dalende trend in lozingen uit de nucleaire industrie vastgesteld en dat
niet-nucleaire industrieën de dominante bijdrage leverden aan de stralingsdosis.
Verder werd gesteld dat er geen aanwijzingen waren dat schade aan de marine
biota wordt toegebracht door de huidige radioactieve emissies.
De resultaten van de MARINA studie werden gerevalueerd door de OSPAR
Contracting Parties en dit leidde tot hun aanbeveling tot periodieke rapportage van
óók de lozingen van de niet-nucleaire industrie. Sindsdien worden er in OSPARverband data over lozingen in OSPAR-gebied verzameld en worden er periodiek
assessments van de impact van de lozingen gedaan. In de ‘Fifth periodic
evaluation2’ [9] in OSPAR-verband over de periode 2010-2020, wordt gemeld dat
er een voortdurende en substantiële daling van lozingen uit de nucleaire sector is
geweest en dat het doel ‘concentraties van kunstmatige radionucliden dicht bij nul’
waarschijnlijk is bereikt.
Een onderscheid, dat nog wel blijft, is dat door opwerking van gebruikte splijtstof,
op diverse plekken op de wereld minder mijnbouw nodig zal zijn, wat leidt tot
lagere collectieve dosis van werkers en dosisbelasting van lokale bevolking. Maar
in het totaalplaatje lijkt ook dit niet doorslaggevend te zijn.

Verstandig grondstofgebruik
In de onderbouwende studies voor de beleidsbrief uit 2011 is grondstofgebruik
beschouwd. In het kader van verstandig omgaan met beschikbare grondstoffen,
kan gekeken worden naar de eindigheid van economisch winbare voorraden van
delfstoffen zoals uranium. De studies lieten destijds zien dat opwerking het
hergebruik van uranium en plutonium uit gebruikte splijtstof mogelijk maakt en
daarmee bespaart op mijnbouw. Deze constatering is nog steeds van toepassing.
Middels gerecycled materiaal uit gebruikte splijtstof kan onder andere
mengoxidesplijtstof worden gemaakt, de zogenoemde MOX, waarin plutonium-239
het splijtbare materiaal is. Deze splijtstof wordt in Frankrijk op grote schaal
gebruikt, maar wordt ook in de kerncentrale te Borssele gebruikt. Het gebruik van
MOX zorgt ervoor dat er per eenheid geproduceerde energie, minder plutonium
wordt geproduceerd, omdat het wordt ‘opgebrand’. Ook werd eerder vastgesteld,
dat uranium uit opwerking (ook wel REPU genoemd – REProcessed Uranium)
weer verrijkt kan worden. Het is rijker aan splijtbaar uranium-235 dan uraniumerts
en verrijking van REPU bespaart dus ook op mijnbouw. REPU is nog steeds in

‘Fifth periodic evaluation of progress towards the objective of the OSPAR Radioactive Substances Strategy’,
betreft periode 2010 – 2020.
2

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 18 van 57

gebruik, maar kan ook bijdragen aan een ‘strategische voorraad’ uranium. In
hoofdstuk 3 van het voorliggende rapport worden energiescenario’s uitgewerkt, die
eveneens de verminderde uraniumbehoefte van de splijtstofcyclus met opwerking
ten opzichte van de cyclus zonder opwerking laten zien.
Ook recente literatuur laat de besparing op uranium en mijnbouw bij de toepassing
van opwerking zien. In 2014 publiceerde de CEA3 een vergelijking voor Frankrijk
van de huidige cyclus met opwerking, met een alternatieve cyclus zonder
opwerking [23]. De cyclus zonder opwerking zou in Frankrijk een 16% grotere
uraniumbehoefte hebben. In de gepresenteerde Life Cycle Analysis bleek ook een
grote ‘environmental footprint’ voor deze ‘open cyclus’ met o.a. grotere productie
van hoogradioactief afval. Bovendien zou de ‘winst’ qua uranium gebruik en
andere milieu-parameters nog groter zijn, als alle bestaande centrales zouden
worden vervangen door de moderne en efficiëntere EPR-reactoren. Recent
gepubliceerd (2022) literatuuronderzoek van drie onderzoeksinstellingen in het VK4
heeft een overzichtsartikel opgeleverd [26] over de verschillen qua milieu-impact
en afvalproductie van de cycli zonder opwerking en die met opwerking. Alle
gerefereerde bronnen laten een verminderde behoefte aan uraniummijnbouw zien
door recycling van gebruikte splijtstof. Wanneer meervoudige recycling zou
worden ingevoerd (dus ook MOX recyclen) zouden nog veel grotere besparingen
kunnen worden gehaald. Orano en andere instanties werken in Frankrijk aan het
‘MOX 2’ concept, dat multirecycling mogelijk moet maken.
Afvalproductie en enkele praktische aspecten daarvan
In de studies bij de beleidsbrief uit 2011 was al aangegeven, dat niet-opwerken
leidt tot de noodzaak tot een grotere opslagcapaciteit voor hoogradioactief afval,
met ook een ander ontwerp. Deze conclusie, gebaseerd op vaststaande
technische feiten, blijft ongewijzigd.
In hoofdstuk 3 van de voorliggende studie worden twee scenario’s doorgerekend
(route zonder opwerking en route met opwerking) op onder meer de productie van
hoogradioactief afval, uitgaande van een opgesteld nieuwe kernenergievermogen
van 3000 MWe. Dit geeft een idee van de gunstige invloed van opwerking op de
vereisten bij COVRA voor hoogradioactief afval.
Bij niet-opwerken zal de eindvorm verpakte gebruikte splijtstof zijn. Deze is sterk
stralend en produceert nog langdurig warmte. Dit materiaal moet geconditioneerd
worden, om de veilige langdurige interimopslag mogelijk te maken. In speciale
faciliteiten moeten splijtstofelementen eerst worden gedemonteerd en daarna in
geschikte containers worden verpakt. De keuze van de containers zal o.a.
samenhangen met hoe deze in de toekomst mogelijk in een ondergrondse
eindberging zullen worden opgeslagen. Hier zijn diverse varianten mogelijk, zoals
ook in hoofdstuk 3 is beschreven.
Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Central Laboratory in Sellafield of the National Nuclear Laboratory (NNL), Dalton Nuclear Institute of University
of Manchester, Department of Chemical Engineering and Analytical Science at University of Manchester.
3
4

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 19 van 57

Over dit overpakken in speciale containers is kennis aanwezig in Zweden en
Finland, landen die niet opwerken en hebben gekozen voor opslaan van gebruikte
splijtstof in een eindberging. Nederland beschikt niet over faciliteiten voor
conditioneren en overpakken van gebruikte splijtstof voor langdurige opslag. Mocht
de opwerkingsroute worden verlaten, dan zal men ofwel dergelijke faciliteiten
moeten ontwerpen en bouwen in Nederland, of proberen deze bewerkingen in het
buitenland te laten uitvoeren. Het is echter niet zeker dat buitenlandse bedrijvers
van dergelijke faciliteiten in de toekomst Nederlandse splijtstof willen of mogen
ontvangen.
Bij opwerken is het eindproduct verglaasd afval plus gecompacteerd metallisch
afval. Het verglaasde afval is warmte producerend, maar in mindere mate dan
gebruikte splijtstof. In Nederland heeft de COVRA een speciaal gebouw voor de
interim opslag van dit materiaal, het zogenoemde HABOG. Hierin wordt ook de
gebruikte splijtstof van de onderzoeksreactoren5 opgeslagen. Het HABOG is een
gebouw dat recent uitgebreid is met een extra opslagmodule. Op deze wijze kan
de capaciteit stapsgewijs uitgebreid worden. Indien de optie opwerking wordt
verlaten, zal een ander type opslaggebouw ontworpen en gebouwd moeten
worden om gebruikte splijtstof van kerncentrales te kunnen ontvangen.
In Nederland wordt uitgegaan van 100 jaar bovengrondse opslag, waarna berging
in de diepe ondergrond in een zogenoemde eindberging volgt, wat internationaal
als een veilige optie wordt beschouwd. Het huidige eindbergingsconcept gaat uit
van de opslag in de diepe ondergrond van onder meer verglaasd opwerkingsafval.
Maar aangezien eindberging pas over een lange tijd is voorzien, zou indien
opwerking verlaten zou worden, er genoeg tijd zijn om het eindbergingsconcept en
de bijbehorende veiligheidsanalyses volledig te herzien, ook wat dit betekent voor
de financiële aspecten.

2.2.2. Aspect non-proliferatie en veiligheid
In [3] hebben Clingendael en NRG de ‘gesloten’ splijtstofcyclus (met opwerking) en
‘open’ splijtstofcyclus (zonder opwerking) vergeleken op de aspecten nonproliferatie en veiligheid. Ook in [4] en [5] is destijds op aspecten daarvan
ingegaan. Er is daarbij niet alleen gekeken naar de faciliteiten waarin de
processtappen van de splijtstofcyclus plaats vinden, maar ook naar de transporten
tussen die faciliteiten. Destijds leidde het onderzoek niet tot een voorkeur voor één
van de genoemde verwerkingsroutes van gebruikte splijtstof. De huidige evaluatie
heeft niet tot nieuwe inzichten geleid.
Hieronder worden de procedurele en technische voorzieningen toegelicht die er
bestaan in het kader van non-proliferatie en veiligheid. Daarna worden de twee
beschouwde verwerkingsroute beknopt vergeleken.
5

De onderzoeksreactoren zijn de HFR te Petten en de HOR te Delft. De splijtstof van de onderzoeksreactoren
wordt niet opgewerkt.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 20 van 57

Regelgeving en verdragen
De belangrijkste verdragen m.b.t. non-proliferatie en beveiliging zijn:










Het IAEA statuut, dat de basis vormt voor wereldwijde samenwerking bij alle
toepassingen van nucleaire technieken.
Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons (NPT). Hierbij beloven
naast de vijf bestaande kernwapenstaten, alle andere toegetreden staten geen
kernwapens te verwerven. Ongeveer 190 staten zijn partij bij het NPT.
Het ‘Additional protocol’, een uitbreiding van het NPT. Dit is van kracht binnen
de EU. Dit protocol is ontworpen om het IAEA de mogelijkheid te geven om
sneller clandestiene activiteiten waar te laten nemen. Dit betreft niet alleen de
faciliteiten van de splijtstofcyclus maar ook die van onderzoeksreactoren en
anderen waar met kleine hoeveelheden splijtstof gewerkt wordt.
Het Euratom Verdrag, dat alle vreedzame nucleaire activiteiten in de EU aan
regels bindt. Euratom werkt hierbij samen met het IAEA.
De ‘Convention on the Physical Protection of Nuclear Material’ (CPPNM), dit
verplicht ‘contracting parties’ zoals Nederland en Frankrijk om nucleair
materiaal te beschermen tijdens transport over hun grondgebied.
De Guidelines van de Nuclear Supplyers Group, die beperkingen aan partijen
oplegt aan de overdracht van gevoelige technologieën, zoals verrijking en
opwerking.

De verdragen leiden tot internationale inspecties op de civiele nucleaire activiteiten
door Euratom en het IAEA. Men spreekt in dat verband vaak van internationale
‘safeguards’; maatregelen om te verifiëren of staten voldoen aan hun verplichting
om nucleaire materialen niet te gebruiken voor toepassingen gerelateerd aan
kernwapens.
Er zijn in de afgelopen decennia initiatieven gestart die het NPT bouwwerk moeten
aanvullen. Belangrijk zijn resolutie UNSCR 1540 en het zogenoemde PSI. Ze zijn
vooral gericht op het actiever benaderen van het probleem van illegale transporten
van materiaal dat gebruikt kan worden voor massavernietigingswapens of
terreurwapens met beperkte fysieke impact zoals ‘dirty bombs’.
Resolutie UNSCR 1540 tegen de dreiging van ‘Weapons of mass destruction’
(WMD)
Dit is de eerste unaniem aangenomen resolutie tegen dit soort dreigingen. Het
gaat niet enkel over de materialen in de wapens maar ook over de middelen om ze
bij hun doel te brengen (zoals raketten). Landen tonen via periodieke rapportages
aan dat zij voldoen aan de bepalingen uit deze resolutie.
Proliferation Security Initiative (PSI)
Dit is een initiatief dat gezien wordt als een praktische aanvulling op UNSCR 1540.
In dit initiatief werken vele landen samen bij het onderscheppen of voorkomen van

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 21 van 57

illegale transporten van WMD of grondstoffen en middelen. PSI kent geen formele
verdragsorganisatie, maar er is wel een samenwerkingsovereenkomst.

Technische voorzieningen voor safeguards en beveiliging in de splijtstofcyclus
Safeguards
Er is toezicht op het naleven van internationale regels voor non-proliferatie en
beveiliging, uitgeoefend door Euratom en het Atoomagentschap van de Verenigde
Naties (het IAEA), dat zeker in de Europese Unie goed functioneert. Ook de
nationale toezichthouder is hierbij betrokken.
Om voldoende zekerheid te geven dat het NPT-regime gehandhaafd wordt, zijn er
technische safeguard maatregelen, in aanvulling op de procedurele kant:












On-site inspecties door inspecteurs, periodiek, op korte termijn en ook
onaangekondigd. De inspecteurs doen metingen in de omgeving van nucleaire
installaties om eventueel niet-opgegeven activiteiten te ontdekken. Ook binnen
de installaties hebben zij meetapparatuur tot hun beschikking.
Controle van de boekhouding van nucleair materiaal, met review van de
logboeken van faciliteiten en ondersteunende documenten.
Metingen van nucleair materiaal (zoals gewicht, gamma’s, neutronenstraling
etc.)
Bewaking met verzegelde optische apparatuur binnen bepaalde kijkhoeken.
Als speciale handelingen worden verricht, zoals een splijtstofwisseling, wordt
extra monitoring apparatuur geplaatst.
Continue monitoring: o.a. van materiaalstromen middels stralingsmetingen,
operationele data zoals druk, temperatuur of vermogen.
Monstername en analyse van nucleaire materialen of uit de omgeving van de
te inspecteren faciliteit.
Het recht voor IAEA en haar inspecteurs om alle internationale
communicatiesystemen te gebruiken, inclusief satellietverbindingen en andere
vormen van telecommunicatie.
Verificatie van het ontwerp op eigenschappen die relevant zijn in het kader van
safeguards.

Beveiliging
De bedrijvers van nucleaire installaties moeten de beveiliging op orde hebben om
ontvreemding van materiaal uit hun installaties te voorkomen. Er is de gebruikelijke
fysieke beveiliging tegen inbraak en sabotage, maar daarnaast zorgvuldige
selectie van personeel, om malversaties vanuit de organisatie te voorkomen. Bij
veel installaties moet men zich tot op het ondergoed uitkleden en daarna
bedrijfskleding aantrekken om toegang te krijgen tot gebieden waar met
splijtstoffen wordt gewerkt. Er zijn vele detectiesystemen om ongemerkt

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 22 van 57

wegnemen van deze stoffen te voorkomen. De vereiste mate van beveiliging is
proportioneel met het belang van de te beschermen processtap en de aard van de
stoffen die moeten worden beveiligd. Zo treft men bij sommige faciliteiten zelfs
bewapende beveiligers aan.
Naast de gewone technische veiligheidsanalyses, die rekening houden met
mogelijke storingen en ongevallen in installaties, moeten er ook
veiligheidsanalyses uitgevoerd worden, die rekening houden met acties van
kwaadwillenden, zoals terroristen.
Tot nu toe is het enige geval waarin een gewapende aanval op een in bedrijf zijnde
nucleaire faciliteit is geregistreerd, de overval door Russische militairen op de
kerncentrale bij Zaporizja in Oekraïne, begin 2022. Internationale verdragen
verbieden dergelijke aanvallen, maar deze zijn in oorlogssituaties blijkbaar niet uit
te sluiten.

Vergelijking route ‘opwerking’ (route 1) met route ‘geen opwerking’ (route 2)
Niet alle materialen in de splijtstofcyclus zijn interessant voor illegaal opererende
actoren die een kernwapen willen maken. Ertsen, uranium concentraten en lastig
te hanteren vormen als uraniumhexafluoride zijn minder aantrekkelijk en vereisen
veel bewerkingen, waarvoor uitgebreide faciliteiten nodig zijn. Interessanter zijn
dan hoogverrijkt uranium en weapon-grade plutonium, maar beiden komen in de
genoemde routes niet voor.
Route 1 (opwerking) omvat meer faciliteiten en meer trajecten waarlangs materiaal
moet worden getransporteerd. Belangrijk is ook de aanwezigheid van
afgescheiden plutonium en MOX op een beperkt aantal plekken. Maar ‘reactorgrade’ plutonium is praktisch ongeschikt voor het maken van een kernwapen.
Voor de Nederlandse situatie zijn er bij route 2 mogelijk meer faciliteiten en
transporten benodigd op eigen (nationaal) grondgebied. Route 2 vereist een
nieuwe stap, de conditionering van gebruikte splijtstof. Hierin wordt de gebruikte
splijtstof gereed gemaakt voor interim opslag in containers en later eindberging in
de diepe ondergrond. Als gekozen wordt voor route 2, zullen de faciliteiten voor
route 1 gewoon blijven bestaan omdat Frankrijk en sommige andere landen ook
gekozen hebben voor opwerking. In totaal zou dus bij keuze voor route 2, het
aantal faciliteiten in Europa die gebruikte splijtstof hanteren, toenemen. Immers er
zou een conditioneringsfaciliteit gebouwd en in bedrijf genomen moeten worden.
Achtergrondinformatie
Recycling van plutonium in geavanceerde reactoren en multi-recycling
Ten aanzien van een verdere vermindering van het proliferatierisico voor plutonium zijn
er een aantal mogelijkheden om dit te bewerkstelligen. Een optie waar veel onderzoek
naar wordt gedaan betreft het gebruik van plutonium in geavanceerde

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 23 van 57

kernreactortechnologieën, zoals Generatie IV, en in multi-recycling splijtstofcycli.
Multirecycling is in feite een geavanceerdere vorm van route 1.
Multi-recycling van plutonium is een mogelijke oplossing om de kringloopeconomie
verder te bevorderen en de nucleaire splijtstofcyclus te sluiten. Bij toepassing in
lichtwaterreactoren heeft deze optie echter enkele beperkingen in verband met de
degradatie van de Pu-isotopensamenstelling en de productie van actiniden.
De omzetting van alle Pu-isotopen en actiniden in splijtingsproducten met kortere
halfwaardetijden kan aanzienlijk worden verbeterd door de invoering van geavanceerde
reactorsystemen, zoals de gesmoltenzoutreactor (Molten Salt Reactor; MSR 6). Dit type
reactoren leent zich ook voor het gebruik van plutonium dat van lichtwaterreactoren is
ontstaan. Onder andere binnen het recent gestarte project MIMOSA [10] wordt
onderzoek gedaan naar de mogelijkheden om o.a. plutonium via multirecyclingscenario’s toe te passen in MSR’s.
Ook een eventuele toekomstige introductie van snel-spectrum reactoren (“Fast
Reactors”) laat toe het plutonium en veelal ook het verarmd uranium afkomstig van
eerdere verrijking te hergebruiken en om te zetten naar bruikbare splijtstof. Op die wijze
ontstaat een nagenoeg onuitputtelijke hoeveelheid nucleair materiaal die kan worden
gebruikt als splijtstof. Met dit type reactoren is in het verleden reeds kennis en ervaring
opgedaan in Frankrijk (Phénix en Superphénix), de Russische Federatie (BN-600 en
BN-800), en in Japan, China en India. Ook Nederland heeft onderzoek verricht naar de
toepassing van snelle reactoren in het voortijdig beëindigde Kalkar project.
Met het oog op de eventuele toekomstige inzet van kernenergie in Nederland verdient
het aanbeveling om deel te blijven nemen aan onderzoeksactiviteiten op het gebied van
geavanceerde reactoren en splijtstofcycli, om zodoende ook inzicht te blijven houden en
bij te dragen aan optimalisatie van het grondstofgebruik en de vermindering van
proliferatie-risico’s ten aanzien van het gebruik van plutonium.

Plaatsing van splijtbaar materiaal in de eindberging
In welke eindvorm de producten van de eindverwerking van gebruikte splijtstof ook
zullen zijn, de splijtstofcyclus eindigt met de eindberging. Hierbij zijn een aantal
fasen te onderscheiden:
1. De berging als ‘actieve’ berging: met tunnels waarin transportbewegingen
plaatsvinden.
2. De berging in fase van ‘terugneembaarheid’: de tunnels zijn nog toegankelijk
maar er vinden geen transportbewegingen plaats. Deze fase is er om het
gedrag van de eindberging een tijd te kunnen volgen en het materiaal terug te
kunnen halen wanneer daar reden toe is (gewijzigd beleid, nieuwe
verwerkingstechnieken, problemen etc.).
3. De berging na afsluiting, opgevuld is deze dan een definitieve berging
geworden.

6 http://www.janleenkloosterman.nl/intermediair_20110603.php

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 24 van 57

Bij route 2 zal er in de eerste fase gebruikte splijtstof in de eindberging gebracht
worden. Verificatie moet aantonen, dat ‘lege’ transportmiddelen, die de berging
verlaten, inderdaad leeg zijn om onttrekking van splijtstof te voorkomen. Bij route 1
zal er ook controle nodig zijn, maar bij het verglaasde afval van route 1 is er weinig
reden voor ontvreemden van dit warmteproducerend en hoogradioactieve afval;
het bevat geen winbare hoeveelheden uranium en plutonium.
Gezien het niveau van de technische en organisatorische veiligheidsvoorzieningen
van de installaties van de splijtstofcyclus die reeds in [3], [4] en [5] werden
genoemd en nog steeds op peil zijn, wordt geconcludeerd dat de kans op
ontvreemding van splijtbare materialen zeer gering is en geen specifieke voorkeur
van wel of niet opwerken oplevert. Dit geldt ook voor de transporten van de
bijbehorende materialen.

2.2.3. Aspect beschikbaarheid opwerkingscapaciteit
De gebruikte splijtstof uit de kerncentrale Borssele wordt opgewerkt door de firma
Orano, in de opwerkingsfabriek te La Hague, Frankrijk. In de wereld zijn meer
opwerkingsfaciliteiten in bedrijf en ontwikkeling, maar de faciliteit in Frankrijk is
voor Nederland de meest voor de hand liggende optie voor opwerking. Het is ook
zo dat sommige opwerkingsfabrieken speciaal voor bepaalde typen splijtstof zijn
ingericht. De kerncentrale in Borssele is van het Lichtwatertype (LWR) en de
gebruikte splijtstof uit Borssele zal dus alleen in daarvoor geschikte fabrieken
kunnen worden opgewerkt.

Tabel 1: Wereldwijd commercieel beschikbare opwerkingscapaciteit voor gebruikte
splijtstof uit civiele toepassingen [11]
Type brandstof

Locatie
opwerkingsfaciliteit

LWR splijtstof

Frankrijk, La Hague

1700

Rusland, Ozersk (Mayak)

400

Japan, Rokkasho
(in aanbouw)

800

India (PHWR)

260

Andere typen splijtstof

Opwerkingscapaciteit in
ton per jaar

Totale capaciteit:

3160

Voor de toekomst van de verwerkingsroute ‘opwerking’ is het van belang wat de
ontwikkeling van de opwerkingscapaciteit in Frankrijk zal zijn en of die beschikbaar
blijft voor ‘buitenlandse’ klanten, zoals exploitanten van kerncentrales in
Nederland. Daarom is het beleid van de aanbieder Orano en de Franse overheid
bestudeerd.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 25 van 57

De firma Orano presenteert zich als een wereldspeler op het gebied van nucleaire
dienstverlening voor de nucleaire splijtstofcyclus inclusief mijnbouw, transport,
verrijking, splijtstofproductie, recycling van gebruikte splijtstof en de productie van
MOX. In alle uitingen van het bedrijf is duidelijk dat het zijn binnenlandse en
buitenlandse klanten wil blijven bedienen met deze zaken.
Frankrijk zal kernenergie nog vele decennia in zijn ‘energiemix’ houden. In het
meerjarige energieplan van Frankrijk (2019-2023 MEP7) is aangegeven dat het
land in 2050 een CO2-neutrale elektriciteitsproductie wil hebben met de helft van
de productie met hernieuwbare bronnen en de andere helft met kernenergie. En in
het licht van de huidige energiecrisis ten gevolge van de oorlog aan de oostgrens
van de EU, lijkt Frankrijk het belang van nucleair nog groter te achten. In het beleid
van de Franse overheid wordt opwerking van gebruikte splijtstof gezien als één
van de middelen om de hoeveelheid en schadelijkheid van radioactief afval te
verminderen. Deze optie moet volgens het MEP zeker tot 2040 beschikbaar
blijven.
In het Franse beleid [zie o.a.[12]] is opgenomen dat nog een aantal 1300 MW
reactoren aangepast moeten voor het gebruik van MOX (naast de 900 MW
reactoren die dat al zijn) en dat er onderzoek moet worden (blijven) gedaan naar
multi-recycling van splijtstoffen in PWRs. Recycling in snelle reactoren (FNR) zou
in feite nog efficiënter zijn, maar omdat de bronnen van natuurlijk uranium zeer
groot zijn en tot circa 2050 beschikbaar tegen relatief lage kosten, is er minder
haast met realiseren van een FNR en richt men zich voorlopig op multi-recycling in
PWRs.
Er zijn geen tekenen dat de Franse staat van plan is de buitenlandse
dienstverlening van Orano te blokkeren of te beperken. In die zin lijkt de
beschikbaarheid van de opwerkingscapaciteit voor Nederlandse klanten de
komende decennia stabiel te blijven.
Er is wettelijk vastgelegd, dat afval uit o.a. opwerking van buitenlandse splijtstof
terug dient te keren naar het land waar de splijtstof vandaan komt. En dat hiervoor
bilaterale verdragen tussen landen voor moeten worden gesloten, waarin o.a.
geregeld is binnen welke termijn dit moet gebeuren. De eis van bilaterale
overeenkomsten, is ook in lijn met Europese eisen, te vinden in Richtlijn
2011/70/Euratom [13].

2.2.4. Aspect economie
Een recente studie [26] beschrijft een gedetailleerd en vergelijkend overzicht van
economische indicatoren voor de open splijtstofcyclus waarbij gebruikte
splijtstoffen niet worden opgewerkt, en de gesloten splijtstofcyclus waarbij
materialen, met name uranium en plutonium, worden gerecycled.

7

Multi-annual Energy Plan, MEP. Het huidige plan is het 2019-2023 MEP.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 26 van 57

Deze studie bevestigt dat de kapitaalkosten van nieuwe reactoren relatief hoog zijn
in vergelijking met de totale kosten, waaronder ook opslag en eventuele opwerking
van gebruikte splijtstoffen. Bovendien leiden onzekerheden in de voorziene totale
kosten tot hoge kosten (rente) om de investering te financieren. De kapitaalkosten
zijn daarmee in hoge mate dominant voor de LCOE, Levelised Cost Of Electricity8,
voor kernenergie. De onzekerheid in deze kostenfactor voor kernenergie is groter
dan de totale verwachte kosten van de splijtstofcyclus, die in verschillende studies
doorgaans worden geraamd op minder dan 5 tot maximaal 20% van de totale
kosten.
Dit laatste is gerepresenteerd in onderstaande Figuur 2, waarin een vergelijking is
gegeven van de totale elektriciteitsopwekkingskosten (LCOE) van
kernenergiesystemen inclusief onzekerheden voor de open splijtstofcyclus (blauw)
en de gesloten cyclus (rood) [14]. De figuur laat zien dat gemiddeld de kosten voor
de gesloten cyclus een aantal procenten hoger ligt dan voor de open cyclus, maar
ook dat de onzekerheden in deze kosten een grote mate van overlap vertonen.

Figuur 2: Totale elektriciteitsopwekkingskosten (LCOE) van kernenergiesystemen
inclusief onzekerheden voor de open cyclus (blauw) en de gesloten cyclus (rood)

8

Levelized Cost of Energy (LCOE): een maat voor de totale kosten van de bouw,
exploitatie en ontmanteling van een centrale gedurende de veronderstelde
levensduur gedeeld door de totale energieproductie.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 27 van 57

Opwerking en splijtstofrecycling kan op de korte termijn doorwerken in de
exploitatiekosten voor reactorexploitanten, met invloed op de rentabiliteit van
kerncentrales. Uit de analyses blijkt echter, dat de keuze voor een open of
gesloten splijtstofcyclus een beperkte invloed heeft op de economische aspecten,
zoals uitgedrukt door de LCOE.
Dit gegeven maakt het lastig op basis van economische overwegingen alleen een
onderscheid te maken tussen de keuze van de back-end van de splijtstofcyclus.
Gesloten cycli vereisen op korte termijn aanzienlijke kapitaalinvesteringen in
installaties voor de opwerking van gebruikte splijtstof, indien deze installaties nog
gebouwd moeten worden of als ze ingrijpend aangepast moeten worden. In de
Europese situatie zijn deze echter al aanwezig. Voor de open cyclus is er een
lange periode van relatief goedkope tussentijdse opslag benodigd, voordat de
kosten van geologische opberging worden gemaakt. Echter zijn er wel langetermijn kosteneffecten, omdat niet-opgewerkte gebruikte splijtstof meer ruimte
inneemt in de eindberging dan het verglaasde hoogradioactieve afval uit
opwerking. In de In de praktijk zal een uitbater van kerncentrales te maken hebben
met de contractvoorwaarden voor opwerking (indien van toepassing) en de
financiële voorwaarden in eigen land voor de interim opslag en eindberging van
radioactief afval in de vormen die bij de gekozen verwerkingsroute behoren. Het
geheel van deze zaken bepaalt welke route netto het voordeligst is voor de
uitbater van kerncentrales.
In het algemeen kan dan ook worden gesteld dat de keuze van de back-end
strategie niet zozeer afhangt van economische factoren, maar meer van andere
factoren, zoals technologische gereedheid (‘Technological Readiness Level’; TRL),
reeds aanwezige infrastructuur, (beleid op) zelfvoorzienendheid en duurzaamheid.

2.2.5. Advies m.b.t. de actualisering van het beleidskader t.a.v.
opwerking
Op basis van de evaluatie van de uitgangspunten van het beleidskader, is er
momenteel geen reden het beleidskader met betrekking tot de eindverwerking van
gebruikte splijtstof aan te passen.
Niettemin kan het nuttig zijn om periodiek de diverse beschikbare opties voor de
verwerking van splijtstof te evalueren, inclusief de meer geavanceerde
splijtstofcyclusopties. Hierbij kan rekening gehouden worden met technische
innovaties en andere nieuwe inzichten. Dergelijke studies kunnen uiteenlopende
instrumenten gebruiken zoals splijtstofcyclusmodellen, levensloopanalyses (Life
Cycle Analysis; LCA), technisch-economische beoordelingen, afval- en
milieuevaluaties zoals BBT (beste beschikbare technologie), etc. Dergelijke
geïntegreerde beoordelingen zijn van grote waarde voor het begrip van
geoptimaliseerde trajecten voor de opwekking van koolstofarme energie,
waaronder kernenergie.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 28 van 57

3.

Impact van de keuze voor wel of nietopwerken - rekenvoorbeeld

In dit hoofdstuk wordt met behulp van een rekenvoorbeeld een kwantitatieve
invulling gegeven van de onderzoeksvraag, wat de consequenties zijn van het wel
of niet opwerken van gebruikte splijtstof voor de opslagcapaciteit bij COVRA,
uitgaande van een scenario met twee extra kerncentrales in Nederland. Hierbij ligt
de focus op de productie van hoogradioactief afval. Daarnaast zal ook de impact
op de diepe geologische eindberging kwalitatief worden nagegaan.
Het elektrisch vermogen van dit extra nucleair vermogen wordt gesteld op 3000
MWe. In de voorliggende analyse wordt niet ingegaan op de keuze voor een
bepaalde fabrikant, maar wel dat het moderne lichtwaterreactoren betreft.
Voor de scenario’s met of zonder opwerking van gebruikte splijtstof kunnen de
twee routes onderscheiden worden zoals eerder schematisch weergegeven in
Figuur 1. Route 1 vertegenwoordigt hierin de route met opwerking van de
gebruikte splijtstof, die overeenkomt met de huidige route voor verwerking van
gebruikte splijtstof van de bestaande kerncentrale. Route 2 veronderstelt dat de
gebruikte splijtstof direct wordt opgeslagen en dan beschouwd wordt als
hoogradioactief afval.
Er zijn voor nieuw te bouwen kerncentrales diverse varianten van de
splijtstofcyclus mogelijk. Echter in deze beschouwing beperken we ons tot
bovengenoemde routes 1 (opwerking) en 2 (niet opwerken).
De keuze voor wel of niet opwerken van gebruikte splijtstof heeft consequenties
voor de soorten en hoeveelheden radioactief afval die worden geproduceerd. In dit
hoofdstuk is een inschatting gemaakt van die hoeveelheden afval. Tevens is
ingegaan op enkele praktische consequenties van de mogelijke keuzes.
Bij de vergelijking tussen scenario 1 opwerking en scenario 2 niet-opwerken voor
3000 MW nieuw kernenergievermogen, is de rol van de bestaande kerncentrale
niet relevant. Immers, er wordt aangenomen dat bij beide scenario’s er niets
verandert aan de huidige bedrijfsvoering (met opwerking) van de bestaande
kerncentrale. Die bedrijfsvoering is dus niet onderscheidend bij de vergelijking van
de twee scenario's. Zodoende wordt de bestaande centrale hier niet beschouwd.

3.1. Gemaakte aannames
Voor de bepalingen van de hoeveelheden splijtstof die tijdens het bedrijven van
kernreactoren benodigd zijn en afval die worden geproduceerd zijn de volgende
globale aannames gedaan:

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 29 van 57







Er is uitgegaan van twee ongespecificeerde moderne lichtwaterreactoren met
elk een netto vermogen van 1500 MWe, in totaal gaat het om 3000 MWe
vermogen;
De verwachte levensduur van de reactoren bedraagt 80 jaar;
Bij de route opwerking gebruiken de kerncentrales allen een vergelijkbare
splijtstofmix, die overeenkomt met wat de huidige kerncentrale gebruikt;
De productie van hoogradioactief afval of gebruikte splijtstof wordt
verondersteld proportioneel te zijn met het reactorvermogen;

De diverse soorten afval dienen te worden opgeslagen in daartoe geschikte
afvalvaten. Met inachtneming van de huidige wijze van afvalbeheer zijn in
paragraaf A.2 diverse opslagmogelijkheden genoemd. Deze zijn niet uitputtend en
geven slechts een indicatie van de mogelijkheden.

3.2. Hoeveelheden eindproduct
Met de hierboven geschetste gegevens en aannames is een schatting gemaakt
van de hoeveelheden hoogradioactief afval afkomstig van twee lichtwaterreactoren
met elk een netto vermogen van 1500 MWe, voor Route 1 – opwerking van
gebruikte splijtstof- en Route 2 – directe opslag van gebruikte splijtstof. Hierbij is
gebruik gemaakt van openbare literatuurwaarden.

Route-1 opwerking van gebruikte splijtstof
De waarden voor hoeveelheid hoogradioactief afval (HRA) uit opwerking zijn
ontleend aan het recent verschenen inventarisrapport van COVRA [15]. Voor deze
route bestaat het HRA uit CSD-V vaten voor verglaasd warmteproducerend afval
en CSD-C vaten voor gecompacteerd metallisch afval.
Bij de analyse van COVRA is uitgegaan van 3200 MWe opgesteld vermogen wat
resulteert in een productie van HRA van 37 m3 per jaar en na 80 jaar tot een totaal
van 2924 m3 (volume inclusief de containers).
Bij de aanname van een opgesteld vermogen van 3000 MWe uit het voorliggende
rapport zou dit leiden tot 34 m3 per jaar HRA en na 80 jaar een totaal van 2740 m3.
Deze getalswaarden kunnen verschillen bij toepassing van andere typen
opslagcontainers. Een overzicht van de typen containers die bij de berekeningen
zijn beschouwd is gegeven in Appendix A.2. Hierin vindt men onder andere details
over de CSD-V vaten voor verglaasd warmteproducerend afval en CSD-C vaten
voor gecompacteerd metallisch afval.
In de opwerkingsfabriek wordt gebruikte splijtstof in partijen verwerkt. Er zit enige
tijd tussen het afleveren van gebruikte splijtstoffen bij de opwerkingsfabriek in
Frankrijk en de terugkeer van afvalstoffen uit de opwerking naar Nederland en

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 30 van 57

aflevering bij de COVRA. Zodoende zal er ook nog enige tijd na sluiting van alle
kerncentrales dit type afval bij COVRA worden aangeleverd.
Het aantal CSD-C vaten met gecompacteerd metallisch afval is momenteel bij
benadering gelijk aan het aantal CSD-V vaten. Echter, vanwege hun geringe
warmteproductie behoeven de CSD-C vaten geen koeling en kunnen in een aparte
silo worden opgeslagen, zoals ook nu het geval is. Het is soms mogelijk om in
overleg met de dienstverlener voor opwerking, CSD-V vaten uit te ‘ruilen’ voor een
bepaalde hoeveelheid CSD-C vaten. Dat kan bepaalde keuzes voor de inrichting
van HABOG-modules logisch maken. De details daarvan vallen buiten het bestek
van dit rapport.
De inzet van twee 1500 MWe lichtwaterreactoren gedurende 80 jaren, resulteert
derhalve in hoeveelheden hoogradioactief opwerkingsafval die de vergroting van
de capaciteit van het HABOG zullen vereisen. HABOG is een modulair
uitbreidbaar gebouw, zodoende is dit technisch mogelijk.

Route-2 niet-opwerken van gebruikte splijtstof
Indien de gebruikte splijtstof niet wordt opgewerkt zullen de resulterende
splijtstofelementen op enigerlei wijze moeten worden opgeslagen en als HRA te
worden beschouwd. Hiervoor zijn de volgende opties mogelijk:
 Natte opslag in splijtstofopslagbassins; dit kan lokale opslag betreffen nabij de
reactoren of centrale opslag vergelijkbaar met de Zweedse Clab faciliteit (vgl.
Figuur 6 in paragraaf A.2.6);
 Droge opslag in splijtstofopslaghallen. In Nederland heeft een centrale
opslagfaciliteit beheerd door COVRA de voorkeur boven een lokale
opslagfaciliteit nabij de reactor.
In Nederland zijn nog geen faciliteiten voor de centrale opslag van gebruikte
splijtstofelementen van kerncentrales aanwezig9. Indien wordt geopteerd voor de
directe opslag van gebruikte splijtstof zouden dergelijke faciliteiten beschikbaar
moeten komen.
Bij de constructie van een centrale faciliteit voor de droge opslag van gebruikte
splijtstofelementen is het van belang na te gaan in welk type afvalpakket de
splijtstofelementen worden geplaatst. De verschillen in op te slaan volume voor de
diverse typen opslagvaten kunnen significant zijn.
Voor een afschatting van de hoeveelheid gebruikte splijtstof die gedurende 80 jaar
wordt geproduceerd door twee kerncentrales met 1500 MWe elk, is gebruik
gemaakt van beschikbare informatie over de nieuw gebouwde EPR in Finland (met
een vermogen van 1600 MWe [16]). Met inachtneming van een opschalingsfactor

9

Er is in het HABOG bij COVRA wel ruimte gereserveerd voor gebruikte splijtstof van de onderzoeksreactoren in
Delft (de HOR) en Petten (de HFR).

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 31 van 57

voor het vermogen van 3000/1600 zou de inzet van twee 1500 MWe kerncentrales
resulteren in een totaal aantal gebruikte splijtstofelementen van circa 9450 stuks.
Afhankelijk van de wijze van verpakking van deze splijtstofelementen voor opslag
(zie ook Bijlage A.2.6) kan het volume aan containers worden berekend dat nodig
is voor de opslag van gebruikte splijtstof:



Opslag in SKB PWR containers (4 gebruikte splijtstofelementen per container):
circa 91 m3 per jaar, en 7630 m3 totaal inclusief laatste kernbelading;
Opslag in CASTOR V/19 containers (19 gebruikte splijtstofelementen per
container): circa 165 m3 per jaar, en 13800 m3 totaal inclusief laatste
kernbelading.

Samenvattend
Tabel 2 geeft een samenvattend overzicht van de volumina hoogradioactief afval
en gebruikte splijtstof afkomstig uit de inzet van twee nieuwe kerncentrales met elk
een vermogen van 1500 MWe voor de route met opwerking (Route 1) en zonder
opwerking (Route 2) van de gebruikte splijtstof, na 80 jaar bedrijf. De volumina zijn
indicatief en zullen verschillend zijn voor andere wijzen van verpakking van het
hoogradioactieve afval.

Tabel 2: Indicatieve hoeveelheden hoogradioactief afval bij opwerking en directe
opslag, afkomstig van twee 1500 MWe lichtwaterreactoren.
Afvaltype

Opwerking
(Route 1)

Hoogradioactief afval (CSD-V+CSD-C)
Volume per jaar [m3/jaar]
Totaal volume [m3]

Geen opwerking
(Route 2)

34
2740

Gebruikte splijtstof
Opslag in SKB-PWR-4*
Opslag in CASTOR V/19**

Volume per jaar [m3/jaar]
Totaal volume [m3]
Volume per jaar [m3/jaar]
Totaal volume [m3]

90
7630
165
13800

* 4 gebruikte splijtstofstaven per afvalpakket
** 19 gebruikte splijtstofstaven per CASTOR vat

3.3.

Impact op de eindberging

De inzet van nieuwe kerncentrales in Nederland betekent op termijn dat ook meer
afvalpakketten in een nog aan te leggen diepe geologische eindbergingsfaciliteit
zullen worden geplaatst. Hierop dienen het ontwerp en de veiligheidsevaluaties
van een dergelijke faciliteit te worden aangepast.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 32 van 57

De hoogradioactieve afvalcategorieën die binnen het eerder in Nederland
uitgevoerde programma voor eindberging (zie ook paragraaf A.3) zijn beschouwd
betroffen verglaasd afval, gecompacteerd metallisch afval en gebruikte splijtstoffen
van onderzoeksreactoren.
Voor eindbergingsconcepten in steenzout is een aantal scenario’s geanalyseerd
waarbij werd uitgegaan van hoeveelheden hoogradioactief afval afkomstig van een
nieuw kernergiepotentieel van 3000 MWe, bijvoorbeeld in de PROSA studie [17].
Binnen de diverse onderzoeksprogramma’s is de plaatsing van (niet-opgewerkte)
gebruikte splijtstoffen van vermogensreactoren in de Nederlandse concepten voor
eindberging niet in detail beschouwd. Wel is binnen het OPERA programma voor
een aantal kernenergiescenario’s nagegaan welke nuclideninventarissen van
hoogradioactief afval in een eindbergingsfaciliteit terecht zouden komen, gegeven:



Een significante toename van het nucleair vermogen in Nederland;
De inzet van diverse type reactoren, zoals Generatie-III lichtwaterreactoren,
hoge-temperatuur gasgekoelde reactoren, snelle reactoren, en gesmolten
zoutreactoren.

De resultaten van deze studie [18] zijn echter niet verder gebruikt in nadere
beschouwingen van de lange-termijnveiligheid van een eindbergingsfaciliteit.

Eindberging in steenzout
In het verleden is voor de eindberging van radioactief afval in steenzout onderzoek
gedaan aan een aantal kernenergiestrategieën waarbij o.a. werd uitgegaan van
een uitbreiding van het aantal kerncentrales met 3000 MWe nieuw vermogen (bv.
[38], [39], [17]). In het kader van het huidige voornemen van het kabinet om de
mogelijkheid te onderzoeken voor de plaatsing van extra nucleair vermogen van
3000 MWe kunnen deze studies een waardevolle bron van informatie zijn.
Sinds het CORA-programma (2001) is in beperkte mate onderzoek gedaan naar
eindberging in steenzout. Internationaal zijn op dit gebied wel significante
vorderingen gemaakt, met name in Duitsland en de VS. Bij een evaluatie van de
stand van de kennis op het gebied van eindbergingen in steenzout is een groot
aantal technische aspecten geïdentificeerd die in het Nederlandse concept
opnieuw moeten worden bezien en in detail onderzocht, zoals het
veiligheidsconcept, de veiligheidsstrategie, het ontwerp van de faciliteit, de
karakteristieken van het afval, de conditionering van de afvalcontainers, de
analyses van de lange-termijnveiligheid e.a. Deze aspecten en aanbevelingen
voor nader onderzoek zijn beschreven in [19].

Eindberging in Boomse Klei

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 33 van 57

Ook binnen het recentelijk uitgevoerde OPERA programma [20] is de plaatsing
van gebruikte (niet-opgewerkte) splijtstoffen van vermogensreactoren in een
eindbergingsfaciliteit in Boomse Klei niet beschouwd. Daarnaast is het onderzoek
in OPERA gebaseerd op een concept waarbij is uitgegaan van de kerncentrale
Borssele als enige vermogensreactor. Wat derhalve geldt voor eindberging in
steenzout geldt ook voor een eindberging in Boomse Klei: alle aspecten van het
bestaande eindbergingsconcept dienen opnieuw te worden beschouwd bij
plaatsing van significant meer afvalvaten dan voorzien voor het OPERA concept,
en/of plaatsing van afvalvaten met gebuikte splijtstoffen.

Impact van keuze voor route-1 opwerking of route-2 geen opwerking op een
eindberging
Een uitbreiding van het nucleair vermogen in Nederland met 3000 MWe, en de
opties van het al of niet opwerken van gebruikte splijtstof heeft voor een
toekomstige eindbergingsfaciliteit een drietal globale consequenties:
 De capaciteit van de eindberging dient te worden uitgebreid, ongeacht de
gekozen route;
 In geval van route-2 moet deze qua volume meer worden uitgebreid dan bij
route-1. Dit is technisch gezien mogelijk en de werkelijke ruimte die in de
ondergrond nodig is, wordt bepaald door allerlei keuzes omtrent de manier van
plaatsen in de ondergrond.
 De gevolgen van plaatsing van gebruikte splijtstoffen van vermogensreactoren
i.p.v. opwerkingsproducten in een eindberging in Nederland dient te worden
geëvalueerd.
Indien gebruikte splijtstoffen niet worden opgewerkt dienen ten behoeve van de
eindberging ervan alle aspecten van de bestaande Nederlandse
eindbergingsconcepten opnieuw te worden bezien en in detail onderzocht, zoals
de veiligheidsstrategie, het veiligheidsconcept, het ontwerp van de faciliteit, de
karakteristieken van het afval, de conditionering van de afvalcontainers, de
thermische impact op de eigenschappen van het gastgesteente, en de analyses
van de langetermijnveiligheid.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 34 van 57

4.

Conclusies

Actualisering beleidsstandpunten
De voorliggende studie komt op basis van literatuuronderzoek tot de conclusie, dat
het beleidsstandpunt van Kst 32 645 met betrekking tot de verwerking van
gebruikte splijtstof gehandhaafd kan blijven. Deze conclusie is voor de diverse
relevante aspecten toegelicht in hoofdstuk 2, waar dit in detail is besproken.
Hierbij is aandacht gegeven aan milieu, veiligheid en non-proliferatie en
economische aspecten.
In aanvulling op het beleidsstandpunt is ook de beschikbaarheid van
opwerkingscapaciteit beschouwd. De voor Nederland relevante capaciteit is
aanwezig bij Orano in Frankrijk. Op basis van de studie van het beleid van de
Franse staat en van de firma Orano, wordt geconcludeerd dat de beschikbaarheid
van de opwerkingscapaciteit voor Nederlandse klanten voor de komende decennia
stabiel lijkt te blijven.
Impact van de keuze van wel of niet opwerken op het beheer van radioactief afval
Uitgaande van de bouw van twee kerncentrales met groot vermogen is nagegaan
wat dat betekent voor de verwerking van gebruikte splijtstof. Hierbij zijn twee
opties onderzocht: (1) opwerking van gebruikte splijtstof, in analogie met het
huidige beleid, en (2) de overweging gebruikte splijtstof niet op te werken. De
vraag hierbij was met name wat dit voor gevolg heeft voor de benodigde
opslagcapaciteit bij COVRA, en uiteindelijk voor de plaatsing van het
hoogradioactieve afval in een diepe geologische eindbergingsfaciliteit. De focus
ligt daarbij op gebruikte splijtstof uit lichtwaterreactoren.
Bij toepassing van de strategie van directe opslag in Nederland dient de nietopgewerkte gebruikte splijtstof gedurende enkele decennia bovengronds te
worden opgeslagen. In Nederland zijn hiervoor nog geen faciliteiten aanwezig.
Indien wordt geopteerd voor de directe opslag van gebruikte splijtstof zouden
dergelijke faciliteiten beschikbaar moeten komen.
Bij de constructie van een centrale faciliteit voor de droge opslag van gebruikte
splijtstofelementen is het van belang na te gaan in welk type afvalpakket de
splijtstofelementen worden geplaatst. De verschillen in op te slaan volume voor de
diverse typen opslagvaten kunnen significant zijn.
Na conditioneren van de opslagvaten voor de diverse categorieën hoogradioactief
afval dienen deze in een geologische eindbergingsfaciliteit te worden geplaatst. In
geval van afzien van opwerken, dienen de bestaande veiligheidsevaluaties voor
eindberging te worden gerevalueerd, omdat de voorgaande evaluaties uitgingen
van de berging van afval uit opwerking.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 35 van 57

Lijst van tabellen
Tabel 1: Wereldwijd commercieel beschikbare opwerkingscapaciteit voor gebruikte
splijtstof uit civiele toepassingen [] ........................................................................ 25
Tabel 2: Indicatieve hoeveelheden hoogradioactief afval bij opwerking en directe
opslag, afkomstig van twee 1500 MWe lichtwaterreactoren. ................................ 32
Tabel 3: Vergelijking van milieu-indicatoren voor de open (OTC) en gedeeltelijk
gesloten(TTC) splijtstofcycli in studies in Frankrijk en het VK .............................. 37
Tabel 4: Karakteristieken van de CSD-V en CSD-C vaten .................................... 45
Tabel 5: Karakteristieken van een CASTOR V/19 opslagvat voor gebruikte
splijtstofelementen................................................................................................ 48

Lijst van figuren
Figuur 1: Overzicht van de splijtstofcyclus met daarin twee routes voor de
eindverwerking van gebruikte splijtstof ................................................................. 12
Figuur 2: Totale elektriciteitsopwekkingskosten (LCOE) van kernenergiesystemen
inclusief onzekerheden voor de open cyclus (blauw) en de gesloten cyclus (rood)
............................................................................................................................. 27
Figuur 3: Relatieve bijdrage van de diverse stappen van de splijtstofcyclus aan
geselecteerde milieueffectindicatoren voor het Franse reactorpark (TTC) ............ 39
Figuur 4: Vergelijking tussen de OTC en TTC van geselecteerde milieueffectindicatoren voor het Franse PWR reactorpark bij gelijke elektriciteitsproductie
............................................................................................................................. 40
Figuur 5: Vergelijking van de afvalvolumes, de voetafdruk van de eindberging, en
de uitgegraven volumes in de eindberging voor het TTC en het OTC, berekend
voor het Franse reactorpark ................................................................................. 41
Figuur 6: Overzicht van de Zweedse centrale faciliteit voor de opslag van gebruikte
splijtstoffen, Clab. ................................................................................................. 46
Figuur 7: Voorbeeld van een opslagvat voor 4 gebruikte UO2 PWRsplijtstofelementen – SKB PWR opslagvat ........................................................... 47
Figuur 8: Impressie van het CASTOR V/19 vat en de plaatsing ervan in een
opslagfaciliteit. ...................................................................................................... 48
Figuur 9: Principe van een terugneembare berging voor hoogradioactief afval in
steenzout ............................................................................................................. 49
Figuur 10: OPERA concept voor de eindberging van radioactief afval in Boomse
klei ....................................................................................................................... 51

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 36 van 57

Bijlage A

Milieuimpact splijtstofcycli

Recentelijk zijn in een aantal studies ([21, 22, 23], 24, 25, 26) milieuaspecten
vergeleken voor een aantal splijtstofcycli, waaronder ook:




De, “open splijtstofcyclus” of “Once Through Cycle” (OTC), zonder
opwerking van de gebuikte UO2 splijtstof. Verbruikte UO2splijtstofelementen worden, na enkele jaren te zijn afgekoeld in een
tussentijdse opslagplaats, geconditioneerd in een container voor plaatsing
in een geologische eindberging.
de “gedeeltelijk gesloten splijtstofcyclus of “Twice Through Cycle” (TTC). In
deze cyclus worden gebruikte UO2-splijtstofelementen opgewerkt, waarbij
teruggewonnen plutonium en uranium worden hergebruikt in MOXsplijtstof, die éénmaal in de huidige reactoren wordt gebruikt. De verbruikte
MOX-splijtstofelementen volgen dezelfde route als de verbruikte UO2splijtstof in de open cyclus, d.w.z. tussentijdse opslag en conditionering in
een container voor plaatsing in een geologische eindberging.

De OTC en de TTC komen overeen met, respectievelijk, Route 2 en Route 1 in
Figuur 1.
De belangrijkste uitkomsten van bovengenoemde studies zijn hieronder
samengevat, met name over een vergelijking van milieuaspecten voor de open en
gedeeltelijk gesloten splijtstofcycli.

A.1. Milieu-indicatoren
Een uitvoerige analyse van de milieubelasting van het Franse nucleaire
reactorpark door CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies
alternatives) is gerapporteerd in [22] en [23]. Voor deze studie zijn een aantal
belangrijke generieke milieu-indicatoren beschouwd, waarvoor de impact op het
milieu zijn bepaald voor de open (OTC) en de gedeeltelijk gesloten (TTC)
splijtstofcycli. Deze studies zijn aangevuld met recente rapporten van Paullilo et al.
op basis van ervaringen met splijtstofcycli in het Verenigd Koninkrijk [24]. De
splijtstofcycli en de indicatoren die zijn gebruikt om de milieuvoetafdrukken in de
Franse en Britse studies te beoordelen, zijn vergelijkbaar (zie Tabel 3).

Tabel 3: Vergelijking van milieu-indicatoren voor de open (OTC) en gedeeltelijk
gesloten(TTC) splijtstofcycli in studies in Frankrijk en het VK
Indicator
Greenhouse gas emissions
Atmospheric pollution (SOx, NOx)
Water pollution

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

Fr
√󠄎
√󠄎
√󠄎

EU DUC = xxxx

VK
√󠄎
√󠄎

pagina 37 van 57

Indicator
Land use
Water consumption and withdrawal
Technological waste
Radioactive gaseous emissions
Radioactive liquid emissions
Solid radioactive waste
Repository footprint
Acidification
Eutrophication
Photochemical ozone creation potential
Ecotoxicity
Human toxicity
Ozone depletion
Resource depletion, mineral, fossils and renewables

Fr
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎

VK
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎
√󠄎

Resultaten van de Franse studie zijn samengevat in Figuur 3, met daarin de
bijdragen van de afzonderlijke stappen in de splijtstofcyclus voor de verschillende
indicatoren [23] voor de gedeeltelijk gesloten splijtstofcyclus (TTC). Deze figuur
laat zien dat voor alle indicatoren, met uitzondering van waterverbruik en onttrekking en de productie van technologisch afval, de front-end activiteiten, en in
het bijzonder de uraniumwinning, bijdragen tot meer dan 70% voor elke indicator.
Recycling (opwerking en MOX-splijtstoffabricage) heeft minder dan 15% effect op
alle niet-radioactieve factoren. Radioactieve emissies worden gedomineerd door
gasvormige emissies (53% radon uit mijnbouw, 45% edelgassen uit opwerking),
terwijl tritium (~2% uit opwerking en reactoren) de vloeibare emissies domineert.
De broeikasgasemissies voor het back-end gedeelte van de splijtstofcyclus (d.w.z.
opwerking en eindberging) blijken gering te zijn in vergelijking met de rest van de
splijtstofcyclus, met name de winning, zuivering en verrijking van uranium.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 38 van 57

Figuur 3: Relatieve bijdrage van de diverse stappen van de splijtstofcyclus aan
geselecteerde milieueffectindicatoren voor het Franse reactorpark (TTC)

Uit de bovenstaande bevindingen kan worden vastgesteld dat de ecologische
voetafdruk van kernenergie voornamelijk afhangt van front-end activiteiten van de
splijtstofcyclus, en dan met name de mijnbouw in verband met de winning van
uranium. Vermindering van de ecologische voetafdruk kan derhalve worden
bewerkstelligd door:



Verbetering van de intrinsieke impact door efficiëntere en schonere
processen;
Vermindering van de materiaalstroom in het front-end gedeelte van de
splijtstofcyclus.

Vermindering van de materiaalstroom aan het front-end gedeelte van de
splijtstofcyclus kan worden bereikt door toepassing van de gedeeltelijk gesloten
splijtstofcyclus zoals die ook sinds 2014 wordt toegepast in de Borssele reactor.
Daardoor kan worden bespaard op de benodigde hoeveelheid natuurlijk uranium
en dus op de daarmee samenhangende mijnbouwactiviteiten.
Voor de gedeeltelijk gesloten splijtstofcyclus met enkelvoudige recycling van
plutonium in thermische neutronenreactoren zoals die nu wordt toegepast, wordt
ongeveer 11% meer elektriciteit geproduceerd per ton natuurlijk uranium. Als het
opgewerkte uranium ook als splijtstof wordt gerecycled, kan per ton natuurlijk
uranium nog eens 10% extra elektriciteit worden geproduceerd [21]. Volgens [27]

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 39 van 57

kan met recycling van zowel uranium als plutonium in de huidige reactoren tot 30%
op de behoefte aan natuurlijk uranium worden bespaard.
In de gedeeltelijk gesloten splijtstofcyclus (TTC) wordt het grootste deel van het
opgewerkte uranium (RepU – reprocessed uranium) niet gerecycled maar
opgeslagen voor toekomstig gebruik. De belangrijkste voorziene toepassing van
RepU betreft het gebruik in toekomstige snelle neutronenreactoren. Indien snelle
neutronenreactoren worden toegepast met volledige recycling van plutonium en
uranium, dan zouden de huidige uraniumreserves een exploitatieduur van enkele
duizenden jaren mogelijk maken bij de huidige wereldwijde niveaus van
kernenergieopwekking [27]. Uraniumwinning wordt in dat geval veel minder
belangrijk.
Uit een vergelijking van het huidige Franse TTC (gedeeltelijk gesloten cyclus) met
een hypothetisch Frans OTC (open splijtstofcyclus) blijkt dat vrijwel alle
geanalyseerde milieu-indicatoren een verhoogde impact hebben voor de OTC in
vergelijking met de TTC, met uitzondering van gasvormige en vloeibare lozingen
en de hoeveelheid geproduceerde ILW (Intermediate Level Wastemiddelradioactief afval).

Figuur 4: Vergelijking tussen de OTC en TTC van geselecteerde milieueffectindicatoren voor het Franse PWR reactorpark bij gelijke elektriciteitsproductie

In vergelijking met de TTC wordt bij toepassing van de OTC de hoeveelheid
langlevend hoogradioactief afval (HLW), waarin meer dan 95% van de totale
radioactiviteit van de splijtstofcyclus is geconcentreerd, sterk vergroot. Voor de
OTC resulteert dit ook in een vergroting van de eindberging. Dit houdt verband met
de grotere productie van afvalwarmte voor gebruikte splijtstoffen (OTC) in
Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 40 van 57

vergelijking met het verglaasde hoogradioactieve afval (HLW), zie hiervoor ook
paragraaf A.3. Figuur 5 geeft een vergelijking van de afvalvolumes, de voetafdruk
van de eindberging, en de uitgegraven volumes voor het TTC en het OTC,
berekend voor het Franse reactorpark [23].

Figuur 5: Vergelijking van de afvalvolumes, de voetafdruk van de eindberging, en
de uitgegraven volumes in de eindberging voor het TTC en het OTC, berekend
voor het Franse reactorpark

Een vergelijkbare studie als voor het Franse reactorpark zoals hierboven is
beschreven is recentelijk ook uitgevoerd voor het reactorpark in het Verenigd
Koninkrijk [24].
Het VK is onlangs overgestapt van de eerder toegepaste “twice-through-cycle”
(TTC) - waarbij gebruikte splijtstoffen werden opgewerkt, maar waarbij uranium en
plutonium niet in de splijtstofcyclus werden hergebruikt - naar een "one-through
cycle" (OTC), waarbij gebruikte splijtstoffen worden opgeslagen in afwachting van
hun eindberging. De huidige strategie in het VK omvat echter ook de openhouden
van andere opties dan de OTC voor de verwerking van gebruikte splijtstoffen.
Hieronder valt ook de optie van TTC op basis van een ander chemisch
scheidingsproces dan het conventionele PUREX. De uitgebreide analyse van
scenario's voor de back-end van de Britse nucleaire splijtstofcyclus zoals

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 41 van 57

gepresenteerd in [24], had tot doel de effecten van de diverse opties te
inventariseren voor milieu-indicatoren zoals weergegeven in Tabel 3.
In overeenstemming met de Franse studie ([22], [23]) wijst ook de Engelse studie
uit dat het OTC scenario met directe eindberging van gebruikte splijtstof in vrijwel
alle onderzochte categorieën de hoogste milieueffecten oplevert. Dit is met name
het gevolg van de milieubelasting ten gevolge van de extra mijnbouwactiviteiten in
geval van de OTC ten opzichte van de TTC. Ten aanzien van de stralingsbelasting
is de OTC minder belastend vanwege de afwezigheid van directe radioactieve
lozingen, die zich wel kunnen voordoen bij de TTC tijdens de diverse stappen van
het opwerkingsproces.
Ook uit de resultaten van de Engelse studie blijkt dat recycling van uranium, maar
vooral van plutonium een significante vermindering geeft van de productie van
splijtstof uit gedolven uranium. De TTC-scenario's die voorzien in de opwerking
van gebruikte splijtstoffen en recycling van zowel plutonium als uranium zijn hierbij
de gunstigste opties. De OTC met directe eindberging van gebruikte splijtstof is
alleen voordelig wat betreft de stralingsbelasting.

A.2. Bovengrondse opslag
De aard van de bovengrondse opslag van gebruikte splijtstoffen en ander
radioactief afval afkomstig van vermogensreactoren hangt mede af van de
strategie voor de verwerking van de gebruikte splijtstoffen. Deze paragraaf geeft
een beknopt overzicht van de huidige praktijk voor de opslag van de diverse
materialen die worden geproduceerd bij de twee in aanmerking genomen
strategieën.

Strategie: opwerking van gebruikte splijtstof (TTC)
Binnen de huidige strategie in Nederland wordt de TTC toegepast, waarbij
gebruikte splijtstof van vermogensreactoren opgewerkt. Hierbij wordt de gebruikte
splijtstof na enige jaren van afkoeling in de Borssele centrale overgebracht naar
een opwerkingsfabriek, in dit geval die van Orano in Frankrijk. Daar wordt het
materiaal opgewerkt en nuttig materiaal (plutonium, uranium) hergebruikt of in
opslag gehouden. Niet herbruikbaar hoogradioactief afval, met name de
splijtingsproducten en de restanten van de splijtstofstaafhulzen en
splijtstofelementen, wordt vermengd met glas en overgebracht in stalen
containers. Bij COVRA worden deze containers opgeslagen in de HABOG in
verticale silo’s.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 42 van 57

Strategie: directe berging van gebruikte splijtstof (OTC)
Bij toepassing van de once-through cycle (OTC) wordt de gebruikte splijtstof
gedurende een aantal jaren (circa 50 jaar) opgeslagen, hetzij in de kerncentrales,
hetzij in een centrale opslagplaats of een combinatie van beide. Doel van deze
tussentijdse opslag is de gebruikte splijtstof te laten afkoelen en de kortlevende
splijtingsproducten te laten vervallen.

A.2.1.

Laag- en middelradioactief afval (TTC en OTC)

Tijdens de bedrijfsvoering van kerncentrales wordt laag- en middelradioactief afval
geproduceerd. Dit type afval bestaat onder andere uit materialen die in
kerncentrales worden gebruikt, zoals bv. bedrijfskleding en gereedschappen. Ook
radioactief afval dat wordt geproduceerd als gevolg van de zuivering van het
koelwater valt in deze categorie.
Dit type afval wordt verzameld in roestvrijstalen vaten, die vervolgens worden
samengeperst en overgebracht in een stalen vat. Ten behoeve van de opslag bij
COVRA worden deze opslagvaten tevens nog verpakt in een betonnen omhulling.
Verarmd uranium (DepU – Depleted Uranium) is een nevenproduct afkomstig uit
de uraniumverrijkingsinstallatie en valt onder de categorie laagradioactief afval.
Het verarmd uranium wordt bij COVRA opgeslagen in het Verarmd
uraniumOpslagGebouw (VOG/VOG-2) in kubusvormige DV-70 containers. Eén
DV-70 container met een volume 3,5 m3 kan 12 ton verarmd uranium bevatten en
is geschikt voor plaatsing in een eindberging [28].
De typen en hoeveelheden laag- en middelradioactief afval, geproduceerd tijdens
de bedrijfsvoering van de reactor, hangen niet af van de wijze van verwerking van
de gebruikte splijtstoffen. Wel zullen de hoeveelheden laag- en middenradioactief
afval significant toenemen bij de inzet van twee nieuwe kerncentrales. Bij
benadering hangen de hoeveelheden laag- en middelradioactief afval af van de
hoeveelheid geproduceerde elektriciteit (bv. TWhe – Terawattuur elektrisch
vermogen). Bij de inzet van twee 1500 MWe kerncentrales zouden de
hoeveelheden laag- en middelradioactief afval toenemen met een factor 6 á 7 in
vergelijking met de hoeveelheden afkomstig van de Borssele reactor.

A.2.2.

Verglaasd hoogradioactief afval (TTC)

Tijdens de opwerking van gebruikte UO2 splijtstof, volgens het standaard Purex
reprocessing proces, wordt het grootste deel van het uranium en plutonium uit de
splijtstof verwijderd. Een deel van het overblijvende materiaal bestaat uit
splijtingsproducten en actiniden, waaronder ook geringe restanten uranium en

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 43 van 57

plutonium. Dit afval wordt gemengd met gesmolten borosilicaatglas en in stalen
containers gegoten, de CSD-V vaten (Colis Standards de Déchets Vitrifiés10).
Bij COVRA worden de CSD-V vaten opgeslagen in verticale silo’s die, vanwege de
warmteproductie, continu worden gekoeld met langsstromende lucht.
Karakteristieken van de CSD-V vaten zijn weergegeven in onderstaande Tabel 4
([29]; Tables 6.4, 6.5, 6.7, 6.8, Figure 6.1).

A.2.3.

Gecompacteerd metallisch hoogradioactief afval (TTC)

Tijdens de opwerking van gebruikte UO2 splijtstof komen ook de restanten van de
splijtstofstaafhulzen en splijtstofelementen vrij. Dit materiaal, voornamelijk
bestaande uit zircaloy en inconel, wordt gecompacteerd en in stalen containers
geplaatst, de CSD-C vaten (Colis Standards de Déchets Compactés). Volume,
vorm en gewicht van de CSD-C vaten zijn vergelijkbaar met die van de CSD-V
vaten. De inhoud is echter zeer verschillend van aard, evenals de wijze van opslag
bij COVRA.
De CSD-C vaten bevatten voornamelijk activeringsproducten. Een klein deel van
de inhoud bestaat uit actiniden, welke als verontreinigingsfracties aanwezig zijn.
Vanwege de geringe warmteproductie kunnen de CSD-C vaten worden gestapeld
en is koeling niet noodzakelijk. De CSD-C vaten worden in een aparte bunker in
het HABOG bij COVRA opgeslagen.
Tijdens het opwerkingsproces wordt bij benadering een vergelijkbaar aantal
CSD-V en CSD-V vaten geproduceerd.
Karakteristieken van de CSD-C vaten zijn weergegeven in Tabel 4 [29]; Tables
6.4, 6.5, 6.7, 6.8].

10

Containers van het type CSD worden ook wel aangeduid als Universal Canister (UC)

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 44 van 57

Tabel 4: Karakteristieken van de CSD-V en CSD-C vaten
CSD-V

CSD-C

Roestvrij staal

Roestvrij staal

 Lengte

1 338 mm

1 335 mm

 Externe diameter

430 mm

430 mm

 Wanddikte

5 mm

5 mm

 Totaal

492 kg (incl. glas)

520 kg (gemiddeld)

 Leeg

80 kg

92.5 kg

Materiaal
Dimensies

Massa

Opengewerkt model van
CSD-V vat

Volume
 Extern
 Intern

A.2.4.

175 L

175 L

170 L
Verglaasd, afval: 150 L

~ 160 L

Plutonium (TTC)

In de huidige Nederlandse praktijk van opwerking, komt uit het opwerkingsproces
alleen het verglaasde hoogradioactieve afval en het gecompacteerde metallisch
afval terug naar Nederland. Het bij de opwerking vrijgekomen plutonium wordt in
opslag gehouden bij de opwerkingsfaciliteit van ORANO of zal worden
overgedragen voor recycling en is bestemd om elders te worden gebruikt.

A.2.5.

Opgewerkt uranium (TTC)

Het bij de opwerking teruggewonnen uranium (REPU – reprocessed uranium)
wordt voor een deel weer in de kerncentrale te Borssele ingezet, het eigendom
van het resterende deel is onder toezicht van IAEA en Euratom aan andere
partijen overgedragen. Opgewerkt uranium wordt niet bij COVRA opgeslagen.

A.2.6.

Gebruikte splijtstof (OTC)

Indien gebruikte splijtstof niet wordt opgewerkt dient het voor langere tijd te worden
opgeslagen. Momenteel zijn de installaties van COVRA niet ingericht op de opslag
van gebruikte splijtstoffen uit vermogensreactoren.
Voor de opslag van gebruikte splijtstoffen zijn twee mogelijkheden: opslag in een
waterbassin en droge opslag.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 45 van 57

Opslag in een splijtstofopslagbassin
Als gebruikte splijtstof uit de reactor komt, blijft deze enige jaren in opslag in een
waterbassin in de kerncentrale om te worden gekoeld. Na een aantal jaren kan de
gebruikte splijtstof worden overgebracht naar bassins met een grotere capaciteit
buiten het reactorgebouw. De opslag van gebruikte splijtstof in een centraal
opslagbassin wordt momenteel in Nederland niet toegepast.
Een voorbeeld van een dergelijke faciliteit is de centrale tijdelijke opslagplaats voor
de Zweedse gebruikte splijtstoffen, Clab, gelegen naast de kerncentrale van
Oskarshamn, zie ook Figuur 6 [30; Figure D2]. De faciliteit is uitgegraven in twee
cavernen met acht wateropslagbassins, 40 meter onder het aardoppervlak. De
totale opslagcapaciteit van de Clab faciliteit bedraagt 8000 ton gebruikte splijtstof
[31; Table D3].

Figuur 6: Overzicht van de Zweedse centrale faciliteit voor de opslag van gebruikte
splijtstoffen, Clab.

Droge opslag
Als de warmteproductie van de gebruikte splijtstof door het radioactieve verval
voldoende is afgenomen, kan de splijtstof worden afgevoerd naar een

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 46 van 57

opslagplaats voor droge opslag. In Nederland zijn hiervoor geen voorzieningen
aanwezig.
Voor de droge opslag van gebruikte splijtstofelementen dienen deze te worden
overgeplaatst in een opslagvat. Een belangrijk criterium voor het aantal
splijtstofelementen dat in een opslagvat kan worden geplaatst is de totale
warmteproductie. Deze is afhankelijk van:





het type splijtstof;
de opbrand;
de tijdsduur van afkoeling van de gebruikte splijtstofelementen;
het aantal splijtstofelementen per opslagvat,

Een veilige waarde voor de warmteproductie in een opslagvat voor gebruikte
splijtstofelementen bedraagt ca. 1500 W [32] tot 1700 W [33] per opslagvat. Voor
gebruikte PWR splijtstofelementen betekent dit dat een ongekoeld opslagvat vier
splijtstofelementen kan bevatten [33; par. 6.2.3].
Een voorbeeld van een dergelijk opslagvat is het PWR opslagvat dat wordt
toegepast in het Zweedse KBS-3 concept voor eindberging [34]. Figuur 7 [29;
Figure 6.2] geeft een impressie van dit vat, dat een volume heeft van 3,23 m3.
Voor de plaatsing van in de voorziene Zweedse eindbergingsfaciliteit worden deze
opslagcontainers vervat in een koperen cilinder.

0.949 m

4.57 m

Figuur 7: Voorbeeld van een opslagvat voor 4 gebruikte UO2 PWRsplijtstofelementen – SKB PWR opslagvat

Een ander voorbeeld van een container voor de opslag van gebruikte
splijtstofelementen is het CASTOR V/19 vat - Transport and Storage Cask for
Spent Fuel. Dit vat is ontworpen voor het transport en opslag van verbruikte
splijtstof uit drukwaterreactoren. CASTOR vaten worden onder andere in Duitsland
toegepast voor de droge opslag van gebruikte spijtstofelementen [35].

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 47 van 57

Figuur 8: Impressie van het CASTOR V/19 vat en de plaatsing ervan in een
opslagfaciliteit.

Een CASTOR V/19 vat heeft ruimte voor de opslag van 19 gebruikte
splijtstofstaven. Op de buitenwand zijn radiale koelribben aangebracht om de
passieve warmteafvoer te verbeteren. Enkele karakteristieken ervan zijn
weergegeven in Tabel 5 [36].

Tabel 5: Karakteristieken van een CASTOR V/19 opslagvat voor gebruikte
splijtstofelementen
Capaciteit
Maximaal thermisch vermogen
Maximale activiteit
Hoogte
Buitendiameter
Volume

19 gebruikte splijtstofelementen –
maximale lengte 4,95 m
39 kW
1900 Petabecquerel
5,94 m
2,44 m
27,8 m3

De twee bovengenoemde voorbeelden van opslagvaten voor de droge opslag van
gebruikte splijtstofelementen zijn ter illustratie. Ten behoeve van de verwerking en
verpakking van gebruikte splijtstofelementen kan het noodzakelijk zijn om
additionele verwerkings- en verpakkingsmethoden te moeten toepassen en hiertoe
installaties en ruimten te moeten realiseren.

A.3. Eindberging
Binnen het Nederlandse beleid zal al het bij COVRA opgeslagen radioactieve afval
in een diepe geologische eindbergingsfaciliteit worden geplaatst. In Nederland
wordt sinds de jaren 70 van de vorige eeuw gedaan naar de mogelijkheid tot
geologische eindberging van radioactief afval in steenzout en in Boomse Klei

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 48 van 57

binnen de programma’s ICK11 [37], OPLA12 [38], OPLA-1A [39], CORA13 [40] en
OPERA14 [41]. Deze twee opties worden hieronder beknopt beschreven.

A.3.1.

Eindberging in steenzout

In het verleden is voor de eindberging van radioactief afval in steenzout onderzoek
gedaan aan een aantal kernenergiestrategieën waarbij o.a. werd uitgegaan van
een uitbreiding van het aantal kerncentrales met 3000 MWe nieuw vermogen (bv.
[38], [39], [17]). In het kader van het huidige voornemen van het kabinet om de
mogelijkheid te onderzoeken voor de plaatsing van extra nucleair vermogen van
3000 MWe kunnen deze studies een waardevolle bron van informatie zijn.
Een voorbeeld van een eindbergingsconcept in steenzout dat is onderzocht binnen
het CORA onderzoeksprogramma, is weergegeven in Figuur 9 [40]; Figuur 4.2].
Hierbij worden vaten met hoogradioactief afval, zoals CSD-V met verglaasd afval
en eventueel ook CSD-C vaten met gecompacteerd metallisch afval in
opberggalerijen geplaatst. Bij dit ontwerp wordt per opberggalerij één vat
geplaatst. De minimale diepte van de eindbergingsfaciliteit is in de CORA studie
bepaald op 500 m. In dit concept is de plaatsing van afvalpakketten met gebuikte
splijtstof uit vermogensreactoren niet voorzien.

Figuur 9: Principe van een terugneembare berging voor hoogradioactief afval in
steenzout
11

Interdepartementale Commissie Kernenergie
Commissie Opberging op Land
13
Commissie Opberging Radioactief Afval
14
Onderzoeks Programma Eindberging Radioactief Afval
12

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 49 van 57

Sinds het CORA-programma (2001) is in beperkte mate onderzoek gedaan naar
eindberging in steenzout. Internationaal zijn op dit gebied wel significante
vorderingen gemaakt, met name in Duitsland en de VS. Bij een evaluatie van de
stand van de kennis op het gebied van eindbergingen in steenzout is een groot
aantal technische aspecten geïdentificeerd die in het Nederlandse concept
opnieuw moeten worden bezien en in detail onderzocht, zoals het
veiligheidsconcept, de veiligheidsstrategie, het ontwerp van de faciliteit, de
karakteristieken van het afval, de conditionering van de afvalcontainers, de
analyses van de langetermijnveiligheid e.a. Deze aspecten en aanbevelingen voor
nader onderzoek zijn beschreven in [42].
Binnen de diverse onderzoeksprogramma’s voor eindberging in steenzout in
Nederland is de plaatsing van gebruikte splijtstof niet beschouwd. In diverse Duitse
programma’s voor eindberging is de plaatsing van gebruikte splijtstoffen in diepe
steenzoutlagen wel onderzocht, bv ISIBEL15 [43] en VSG16 [44]. Het conditioneren
van de gebruikte splijtstofelementen in speciale containers die geschikt zijn voor
de eindberging in steenzout was bij deze projecten ook onderwerp van onderzoek.
Momenteel is in Duitsland steenzout één van de mogelijke opties om te fungeren
als gastgesteente voor de eindberging van gebruikte splijtstoffen. Onder auspiciën
van de Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) wordt onderzocht welke
locaties voor een dergelijke faciliteit geschikt zouden kunnen zijn [35].

A.3.2.

Eindberging in Boomse Klei

Binnen het Onderzoeks Programma Eindberging Radioactief Afval (OPERA; 20112017) is de mogelijkheid onderzocht voor de eindberging van radioactief afval in
een 500 meter diep gelegen faciliteit in Boomse klei als gastgesteente [41]. Het
eindbergingsconcept is weergegeven in Figuur 10. Het OPERA concept gaat
ervanuit dat elk CSD-V en CSD-C vat bovengronds wordt geconditioneerd in een
betonnen overpack, de zogenoemde “Supercontainer”. Voor verdere mechanische
sterkte kan om de supercontainer een stalen omhulling worden aangebracht. De
supercontainers worden vervolgens naar de opberggalerijen getransporteerd en
hierin geschoven, waarna een plug de opberggalerijen afsluit van de
transportgalerijen. Uiteindelijk worden de schachten opgevuld waarna de
verbinding met het aardoppervlak wordt verbroken en het radioactieve afval van de
buitenwereld is geïsoleerd.

15

ISIBEL: ISIBEL: Überprüfung und Bewertung des Instrumentariums für eine sicherheitliche Bewertung von
Endlagern für HAW
16
VSG: Vorläufige Sicherheitsanalyse für den Standort Gorleben

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 50 van 57

Figuur 10: OPERA concept voor de eindberging van radioactief afval in Boomse
klei

Ook binnen het recentelijk uitgevoerde OPERA programma is de plaatsing van
gebruikte splijtstoffen van vermogensreactoren in een eindbergingsfaciliteit in
Boomse Klei niet beschouwd. Daarnaast is het onderzoek in OPERA gebaseerd
op een concept waarbij is uitgegaan van de kerncentrale Borssele als enige
vermogensreactor. Wat derhalve geldt voor eindberging in steenzout geldt ook
voor een eindberging in Boomse Klei: alle aspecten van het bestaande
eindbergingsconcept dienen opnieuw te worden beschouwd bij plaatsing van
significant meer afvalvaten dan voorzien voor het OPERA concept, en/of plaatsing
van afvalvaten met gebuikte splijtstoffen. Het conditioneren van gebruikte
splijtstofelementen in containers die geschikt zijn voor een dergelijke faciliteit, bv
de hierboven genoemde supercontainer, neemt hierbij een belangrijke plaats in.

A.3.3.

Thermische belasting van de eindberging

Een specifiek thema voor de plaatsing van warmteproducerend hoogradioactief
afval in een eindbergingsfaciliteit betreft de temperatuurstijging van het
omliggende gastgesteente ten gevolge van de warmteproductie in de afvalvaten.
Na plaatsing van vaten in de diepe ondergrond zullen eventueel aanwezige
technische barrières, zoals bv overpacks of wanden van opberggalerijen, èn het
omringende gastgesteente een temperatuurstijging ondergaan als gevolg van
warmtediffusie vanuit de afvalvaten. In de technische barrières en de eerste
meters van het gastgesteente kan de opwarming aanzienlijk zijn. Verder weg van
de warmtebron is de opwarming matig tot beperkt. De temperatuurstijging hangt af
van:

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 51 van 57








De aard en de verpakking van het warmteproducerend afval.
De termijn van de bovengrondse tussenopslag. Een langere termijn
betekent vanwege het radioactieve verval een geringere warmteproductie
en derhalve een lagere temperatuurstijging.
De aard van het gastgesteente. De thermische eigenschappen van een
gastgesteente bepalen mede de diffusiesnelheid van warmte door het
gesteente heen.
De afstand tussen de opberggalerijen. Indien opberggalerijen zich dicht op
elkaar bevinden kan er wederzijdse thermische beïnvloeding plaatsvinden
waarbij een extra temperatuurstijging kan optreden.

De uitgebreidheid (‘footprint’) van een eindbergingsfaciliteit hangt mede af van de
warmtetoevoer naar de diepe ondergrond van de opgeslagen afvalvaten, en dus
de mate van temperatuurstijging in het omringende gastgesteente. De mate van
temperatuurstijging in het gastgesteente moet voldoen aan limietwaarden, zowel
nabij de opberggalerijen, waar te temperatuurstijging lokaal kan pieken, als op
verdere afstand van de opbergfaciliteit, waar een meer globale temperatuurstijging
kan plaatsvinden. Daarnaast mogen als gevolg van de lokale en globale
temperatuurstijging de mechanische [45] en isolerende eigenschappen van het
gastgesteente niet in het geding komen.
Binnen het huidige beleid in Nederland wordt ervanuit gegaan dat na opwerking
van gebruikte splijtstof het warmteproducerend afval voor het overgrote deel
bestaat uit de CSD-V vaten met verglaasd hoogradioactief afval. De
warmteproductie in deze vaten is voornamelijk afkomstig door het radioactieve
verval van de isotopen strontium-90 (Sr-90) en cesium-137 (Cs-137) en is
significant voor een periode van circa 100 jaar. In dit type afval is de
warmteproductie vanuit actiniden relatief gering omdat een deel ervan bij het
opwerkingsproces is verwijderd.
Indien gebruikte splijtstoffen niet worden opgewerkt en uiteindelijk in de
eindberging worden geplaatst dragen naast de splijtingsproducten tevens de
actiniden bij aan de warmteproductie. Omdat de betreffende actiniden een
langzamer radioactief verval vertonen dan splijtingsproducten, is de
warmteproductie in vaten met gebruikte splijtstoffen voor een langere periode van
belang dan die in de CSD-vaten met verglaasd afval. Dit kan resulteren in een
grotere en langduriger temperatuurstijging in de nabijheid van de opgeslagen
vaten dan in geval van de CSD-V vaten met opgewerkt verglaasd afval.
In het verleden zijn thermische analyses aan Nederlandse eindbergingsconcepten
verricht voor de berging van verglaasd afval in steenzout (bv. [17], [46]), en
kleilagen [47]. Dergelijke analyses zijn in Nederland tot op heden niet verricht voor
de plaatsing van gebruikte splijtstoffen uit vermogensreactoren.
Voor het Belgische eindbergingsconcept in Boomse Klei, dat vergelijkbaar is met
het Nederlandse OPERA concept, zijn gekoppelde thermo-hydraulische analyses
verricht in geval van plaatsing van verglaasd afval (CSD-V vaten) en gebruikte
Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 52 van 57

splijtstoffen uit vermogensreactoren [48; 49]. Een belangrijke conclusie van deze
analyse was dat de temperaturen in het nabije veld voor een groot deel afhangen
van de thermische belasting vanuit de opbergvaten per meter bergingsgalerij.
Voor de CSD-V vaten met verglaasd afval is deze thermische belasting in het
algemeen vergelijkbaar voor de vaten onderling omdat de inhoud ervan moet
voldoen aan specificaties en afvalacceptatiecriteria. Voor gebruikte splijtstoffen
hangt de thermische belasting per meter opberggalerij mede af van het aantal
gebruikte splijtstofelementen dat in een opbergvat wordt geplaatst. Dit laatste kan
verschillen per eindbergingsconcept, zoals beschreven in paragraaf A.2.6.

A.4. Evaluatie
Uit de resultaten van recent uitgevoerde studies, waarbij voor diverse milieuindicatoren een vergelijking is gemaakt tussen het al of niet opwerken van
gebruikte splijtstoffen uit vermogensreactoren blijkt dat recycling van uranium,
maar vooral van plutonium een significante vermindering geeft van de productie
van splijtstof uit gedolven uranium. Dit geeft een reductie van de behoefte aan
mijnbouw en verdere bewerkingsstappen voor de productie van splijtstof. De TTCscenario's die voorzien in de opwerking van gebruikte splijtstoffen en recycling van
zowel plutonium als uranium zijn hierbij de gunstigste opties. De OTC met directe
eindberging van gebruikte splijtstof is alleen voordelig wat betreft de
stralingsbelasting. Echter de splijtstofcyclus heeft een vrijwel verwaarloosbaar
aandeel in de totale stralingsdosis van de burgers, waardoor stralingsbelasting
geen onderscheidend aspect is voor de keuze voor een bepaalde splijtstofcyclus.
Bij toepassing van de OTC strategie in Nederland dient de niet-opgewerkte
gebruikte splijtstof gedurende enkele decennia bovengronds te worden
opgeslagen alvorens het, na conditioneren ervan, in een geologische
eindbergingsfaciliteit kan worden geplaatst. De huidige opslagfaciliteiten bij
COVRA zijn hiertoe niet ingericht en dienen derhalve te worden aangepast voor
deze categorie radioactief afval. Tevens dienen de bestaande safety cases voor
eindberging in steenzout en Boomse klei te worden gerevalueerd.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 53 van 57

Referentielijst
[1]

Tweede Kamer, vergaderjaar 2010-2011, 32 645 (Kernenergie), nr.1 “Brief
van de minister van economische zaken, landbouw en innovatie”, met een
overzicht van de belangrijkste randvoorwaarden verbonden aan de
totstandkoming van nieuwe kerncentrales.

[2]

Het nationale programma voor beheer van radioactief afval en gebruikte
splijtstoffen, Ministerie van IenW, juni 2016

[3]

NRG / Clingendael, “Ontwikkelingen met betrekking tot eindverwerking van
gebruikte splijtstof”, 21468/05.6494/C, 13 april 2005.

[4]

ECN / NRG, “Kerncentrale Borssele na 2013 – Gevolgen van beëindiging of
voortzetting van de bedrijfsvoering”, NRG 21264/05.69766, november 2005.

[5]

NRG, “Kernenergie en randvoorwaarden. Een verkenning van mogelijke
randvoorwaarden voor de kernenergiescenario’s uit het Energierapport
2008”, NRG 22490/09.97380, maart 2010

[6]

RIVM, ‘Ionising radiation exposure in the Netherlands’, 861020002/2003, H.
Eleveld

[7]

RIVM, https://www.rivm.nl/straling-en-radioactiviteit/blootstelling-engezondheidsrisico/blootstelling-aan-ioniserende-stralingsamengevat#blootstelling-door-andere-stralingsbronnen, zoals bezocht in
oktober 2022.

[8]

MARINA II Update of the MARINA Project on the radiologiscal exposure of of
the European Community from radioactivity in North European marine
waters, C6496/TR/004, augustus 2002.

[9]

OSPAR: Fifth periodic evaluation of progress towards the objective of the
OSPAR Radioactive Substances Strategy, geraadpleegd in oktober 2022 op
https://oap.ospar.org/en/ospar-assessments/quality-status-reports/qsr2023/other-assessments/5pe/.

[10] HORIZON-EURATOM-2021 project MIMOSA: MultI-recycling strategies of
LWR SNF focusing on MOlten SAlt technology, Euratom Proposal number:
101061142, juni 2022.
[11] World Nuclear Association, https://world-nuclear.org/informationlibrary/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/processing-of-used-nuclear-fuel.aspx,
zoals bezocht in september 2022.
[12]

France 7th national report on compliance with the joint convention, 2020

[13] 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
[14] Sungyeol Choi, Hyo Jik Lee, Won Il Ko, “Dynamic analysis of once-through
and closed fuel cycle economics using Monte Carlo simulation”, Nuclear
Engineering and Design, Nuclear Engineering and Design 277 (2014) 234–
247.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 54 van 57

[15] E. Burggraaff, J. Welbergen, E. Verhoef, “Nationale Radioactief Afval
Inventarisatie”, COVRA N.V., oktober 2022.
[16] https://www.tvo.fi/en/index/production/plantunits/ol3/structureandtechnicaldata.html.
Laatst bezocht: 6 december 2022.
[17] Prij J, Blok JBM, Laheij GHM, van Rheenen W, Slagter W, Uffink GJM, Uijt
de Haag P, Wildenborg AFB, Zanstra DA, “PRObabilistic Safety Assessment,
Final report”, Petten, November 1993.
[18] J. Hart, T.J. Schröder, “Report on alternative waste scenarios”, OPERA-PUNRG112, Petten, 7 juli 2016.
[19] J. Hart, J. Prij, T.J. Schröder, G-J. Vis, D.-A. Becker, J. Wolf, U. Noseck, D.
Buhmann, Evaluation of current knowledge for building the Safety Case for
salt based repositories, OPERA-PU-NRG221B, 3 augustus 2015.
[20] E. Verhoef, et al., “OPERA Safety Case”, COVRA N.V., 20 december 2017.
[21] Technical assessment of nuclear energy with respect to the ‘do no significant
harm’ criteria of Regulation (EU) 2020/852 (‘Taxonomy Regulation’),
European Commission Joint Research Centre, Petten, 2021, JRC124193.
[22] Ch. Poinssot, et al., “Assessment of the environmental footprint of nuclear
energy systems. Comparison between closed and open fuel cycles”, Energy
69 (2014) 199-211.
[23] Ch. Poinssot, S. Bourg, B. Boullis, “Improving the nuclear energy
sustainability by decreasing its environmental footprint. Guidelines from life
cycle assessment simulations”, Progress in Nuclear Energy, 92 (2016)
pp.234-241.
[24] A. Paulillo, “Reprocessing vs direct disposal of used nuclear fuels: The
environmental impacts of future scenarios for the UK”, Sustainable Materials
and Technologies 28 (2021) e00278.
[25] Taylor, R.; Bodel,W.; Stamford, L.; Butler, G. “A Review of Environmental
and Economic Implications of Closing the Nuclear Fuel Cycle—Part One:
Wastes and Environmental Impacts”. Energies 2022, 15, 1433.
https://doi.org/ 10.3390/en15041433.
[26] Taylor, R.; Bodel,W.; Butler, G.” A Review of Environmental and Economic
Implications of Closing the Nuclear Fuel Cycle—Part Two: Economic
Impacts”. Energies 2022, 15, 2472. https://doi.org/10.3390/en15072472.
[27] Processing of used nuclear fuel (Updated June 2018), World Nuclear
Association, https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuelcycle/fuel-recycling/processing-of-used-nuclear-fuel.aspx.
[28] COVRA N.V., “Het Oranje Boekje”, revisie 0.3, 24 januari 2017.
[29] W. von Lensa (Ed.), “RED-IMPACT – Impact of partitioning, transmutation
and waste reduction technologies on the final nuclear waste disposal –
Synthesis Report”, ISBN 978-3-89336-538-8, Forschungszentrum Jülich,
September 2007.
[30] Ministry of the Environment of Sweden, “Sweden’s sixth national report under
the Joint Convention on the safety of spent fuel management and on the
safety of radioactive waste management”, Ds 2017:51, 2017.
Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 55 van 57

[31] Ministry of the Environment of Sweden, “Sweden’s sixth national report under
the Joint Convention on the safety of spent fuel management and on the
safety of radioactive waste management”, Ds 2017:51, 2017.
[32] L.H. Johnson, “Calculations of the Temperature Evolution of a Repository for
Spent Fuel, Vitrified High-Level Waste and Intermediate Level Waste in
Opalinus Clay”, NAGRA Technical Report 01-04, Oktober 2002.
[33] Svensk Kärnbränslehantering AB, “Spent nuclear fuel for disposal in the
KBS-3 repository”, SKB Technical Report TR-10-13, December 2010.
[34] Svensk Kärnbränslehantering AB, “Design, production and initial state of the
canister”, SKB Technical Report TR-10-14, December 2010.
[35] Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Building and
Nuclear Safety, “Joint Convention on the Safety of Spent Fuel Management
and on the Safety of Radioactive Waste Management - Report of the Federal
Republic of Germany for the Sixth Review Meeting in May 2018”, 2018.
[36] GNS, Gesellschaft für Nuklear-Service mbH, “CASTOR® V/19 Transport and
Storage Cask for Spent Fuel (PWR)”.
[37] Interdepartementale Commissie Kernenergie, “Report on the feasibilities of
radioactive waste disposal in salt formations in the Netherlands”, Ministerie
van Economische Zaken, april 1979.
[38] Commissie Opberging te Land (OPLA): “Onderzoek naar geologische
opberging van radioactief afval in Nederland. Eindrapportage Fase 1”.
Ministerie van Economische Zaken, Den Haag, mei1989..
[39] Rijks Geologische Dienst, “Evaluatie van de Nederlandse zoutvoorkomens
en hun nevengesteente voor de berging van radioactief afval - Overzicht van
de resultaten – Eindrapport van geologisch onderzoek in het project GEO1A, een onderdeel van het nationale Programma van Onderzoek OPLA,
Fase 1A”, RGD rapport 30.012/ER, Ministerie van Economische Zaken.
[40] Commissie Opberging Radioactief Afval (CORA),“Terugneembare berging,
een begaanbaar pad? Onderzoek naar de mogelijkheden van
terugneembare berging van radioactief afval in Nederland”, 2001.
[41] E. Verhoef, et al., “OPERA Safety Case” , 20 december 2017.
[42] J. Hart, J. Prij, T.J. Schröder, G-J. Vis, D.-A. Becker, J. Wolf, U. Noseck, D.
Buhmann, Evaluation of current knowledge for building the Safety Case for
salt based repositories, OPERA-PU-NRG221B, 3 augustus 2015.
[43] Buhmann, D, Mönig J, Wolf J, Keller S, Mrugalla S, Weber JR, Krone J,
Lommerzheim A, Nachweis und Bewertung des Isolationszustandes
"Sicherer Einschluss". ISIBEL Projekt. Gemeinsamer Bericht von DBE
TECHNOLOGY GmbH, BGR und GRS, Peine, 2008.
[44] Fischer-Appelt K, Baltes B, Buhmann D, Larue J, Mönig J, Synthesebericht
für die VSG. Bericht zum Arbeitspaket 13, Vorläufige Sicherheitsanalyse für
den Standort Gorleben, GRS-290, ISBN 978-3-939355-66-3, Gesellschaft für
Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH, Köln, 2013.
[45] Yajun Li et al., “Technical feasibility of a Dutch radioactive waste repository in
Boom Clay: Geomechanical validation”, OPERA-PU-TUD321d, juli 2018.
Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 56 van 57

[46] J.B. Grupa, M. Houkema, Terughaalbare opberging van radioactief afval in
diepe zout en kleiformaties; Modellen voor een veiligheidsstudie, NRG
21082/00.33017/P, Petten, juni 2000.
[47] B. van der Steen, A. Vervoort, “Mine design in clay – CORA-Project TRUCKI”, CORA 98-46, August 1998.
[48] X. Sillen, J. Marivoet, “Thermal impact of a HLW repository in clay - Deep
disposal of vitrified high-level waste and spent fuel”, SCK•CEN-ER-38, mei
2007.
[49] E. Weetjens, “Update of the near field temperature evolution calculations for
disposal of UNE-55, MOX-50 and vitrified HLW in a supercontainer- based
geological repository”, SCK•CEN-ER-86, februari, 2009.

Referentie: 913400/22.251127

Status: Definitief

EU DUC = xxxx

pagina 57 van 57