Overzicht van de veiligheidsargumentatie voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel
NIROND-TR 2012-18 N Versie 1 – december 2012
NIRAS NIROND-TR 2012–18 N Versie 1
CATEGORIE A
Overzicht van de veiligheidsargumentatie voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel
Datum: 07 December 2012
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
iii
Dit rapport is geschreven door W. Cool (NIRAS) en W. Wacquier (NIRAS), op basis van inputs van het volledige NIRAS team categorie A en de contractanten SCK•CEN, Tractebel, Belgoprocess en Galson Sciences. Dit rapport werd nagezien door T. Sumerling (SAM Ltd.), S. Wickham (Galson Sciences Ltd.), D. Galson (Galson Sciences Ltd.), E. Vermariën (NIRAS), P. De Preter (NIRAS), R. Bosselaers (NIRAS), M. Demarche (NIRAS), J.-P. Minon (NIRAS). Dit rapport werd goedgekeurd door R. Bosselaers (NIRAS) Contactpersoon bij NIRAS: Wim Cool w.cool@nirond.be
Goedkeuring NIRAS
Datum
Handtekening
Auteur: Wim Cool Auteur: William Wacquier Verificatie: Peter De Preter Goedkeuring: Rudy Bosselaers
NIRAS
Kunstlaan 14 BE- 210 Brussel www.nirond.be
De gegevens, resultaten, conclusies en aanbevelingen in dit rapport zijn eigendom van NIRAS. Dit rapport mag worden geciteerd mits bronvermelding. Dit rapport wordt beschikbaar gesteld op voorwaarde dat het niet voor commerciële doeleinden wordt gebruikt. Voor commercieel gebruik ervan, waaronder tevens het vervaardigen van kopieën of heruitgave, is voorafgaande schriftelijke toestemming van NIRAS vereist.
iv
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Documentinformatie Overzicht van de veiligheidsargumentatie voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel Series
Categorie A
Documenttype
NIROND-TR
Versienummer
1
Status
Open
Documentnummer
NIROND-TR 2012-18 N Versie 1
Publicatiedatum
07 December 2012
Niet van toepassing
Aantal pagina’s
236
NIRAS ISBN
Sleutelwoorden: Categorie A afval, berging, oppervlakteberging, Dessel, veiligheidsrapport, veiligheidsargumentatie, veiligheidsdossier
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
v
vi
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Inhoudsopgave
Deel A: Inleiding en doelstellingen
1
1
Inleiding
3
1.1
Context
3
1.2
Doelstelling van dit rapport en leeswijzer
4
2
Doelstellingen en structuur van het veiligheidsdossier
5
2.1
Doelstellingen van het veiligheidsdossier
5
2.2
Structuur van het veiligheidsdossier
5
2.2.1
Structuur van niveau 2 van het veiligheidsrapport
6
2.2.2
Structuur van de niveau 3 en 4 ondersteunende documenten
7
Deel B: Algemene samenvatting 3
4
Beschrijving van het project
9 11
3.1
Wat is categorie A afval?
11
3.2
Doelstellingen van de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel
13
3.3
Fasen en tijdsschalen voor oppervlakteberging
14
3.4
Situering van het project en beschrijving van de site
21
3.4.1
Situering van het project en afbakening van de bergingsinrichting
21
3.4.2
Sitekarakteristieken
22
3.5
Beschrijving bergingsinstallaties en monolieten
23
3.6
Volumetrische capaciteit van de berging
28
3.7
Algemeen overzicht van het bergingsprogramma voor categorie A afval
28
3.8
Opdrachten van NIRAS
29
3.8.1
NIRAS als afvalbeheerder
30
3.8.2
NIRAS als nucleair exploitant
32
3.8.3
Integratie van NIRAS als afvalbeheerder en nucleair exploitant
33
3.8.3.1 Voorbereiding van de vergunningen voor de berging
34
3.8.3.2 Bouw van de berging
34
3.8.3.3 Inbedrijfstelling van de berging
35
3.8.3.4 NIRAS exploitatiesite Dessel voor de berging van categorie A afval
35
Fundamenten van de langetermijn veiligheid voor de berging aan het oppervlak van radioactief afval in België
39
4.1
Het beleid voor het langetermijn beheer van laagactief afval in België
39
4.2
De fundamenten van het veiligheidsconcept voor berging aan het oppervlak
40
4.2.1
Passieve insluiting en afzondering door de bergingsinstallatie
40
4.2.1.1 Insluiting
40
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
vii
4.2.1.2 Afzondering
40
De bijdrage van de bergingslocatie aan de passieve insluiting en afzondering
41
4.2.2.1 Stabiele omgeving
41
4.2.2.2 Verlagen van radiologische impact van vrijgekomen radionucliden
41
4.2.2.3 Controle
41
4.2.3
De beperking van radioactieve bronterm
42
4.2.4
De controles van en het toezicht op de bergingsinstallatie en de onmiddellijke
4.2.2
omgeving 4.3
Invulling van de principes van robuustheid en gelaagde bescherming
44
4.3.1
Niveaus van gelaagde bescherming en hun invulling
44
4.3.1.1 Preventie niveau
45
4.3.1.2 Controle niveau
47
4.3.1.3 Correctie niveau door middel van de inspectieruimten
47
4.3.1.4 Correctie niveau op de site
47
4.3.1.5 Mitigatie niveau in de omgeving
47
De gelaagde bescherming in functie van de tijd
48
4.3.2 4.4 5
42
Besluiten
51
Overzicht van de veiligheidsargumenten 5.1
De
huidige
programmastap
is
gekaderd
53 in
een
duidelijk
vastgelegde
beslissingscontext die technische en maatschappelijke aspecten integreert 5.2
54
NIRAS heeft een gepast beheersysteem gedefinieerd en toegepast bij de ontwikkeling van voorliggend veiligheidsdossier
5.3
55
NIRAS heeft een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept gedefinieerd als werkinstrumenten om de ontwikkeling, ontwerp en veiligheidsevaluaties van de berging te focussen op veiligheid
5.4
57
NIRAS heeft de vereiste wetenschappelijke kennisbasis ontwikkeld voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties
5.5
60
NIRAS heeft aangetoond dat het ontwerp, de constructie en de exploitatie van de berging zowel doenbaar als geoptimaliseerd zijn
5.6
61
NIRAS heeft aan de hand van een internationaal erkende methodologie aangetoond dat de berging robuust en veilig is
63
5.6.1
Radiologische operationele veiligheid
63
5.6.2
Brede kennisbasis voor de radiologische langetermijn veiligheid
63
5.6.2.1 Scheurvorming in beton – Technische maatregelen
63
5.6.2.2 Scheurvorming in beton – Voorzichtige hypothesen in veiligheidsevaluaties66 5.6.2.3 Scheurvorming in beton – Verder onderzoek, ontwikkeling en demonstratie 66 5.6.3 5.7
viii
Radiologische langetermijn veiligheid
67
NIRAS heeft de volgende stappen grondig en proactief voorbereid
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
71
1, 07 December 2012
5.8
Besluiten
72
Deel C: Gedetailleerde technische samenvatting
77
6
79
Uitgebreide samenvatting van veiligheidsargumenten 6.1
De
huidige
programmastap
is
gekaderd
in
een
duidelijk
vastgelegde
beslissingscontext 6.1.1
81
Het beheer van radioactieve afvalstoffen in België is wettelijk vastgelegd en vormt een beproefde technologie
6.1.2
81
De beslissing om de oppervlakteberging te Dessel te selecteren was weloverwogen en maatschappelijk gedragen
6.1.3
82
De berging is veilig, omkeerbaar en controleerbaar zoals bepaald door de Federale Regering
6.1.4
85
Om het lokaal maatschappelijk draagvlak te bestendigen NIRAS heeft de partnerschappen STORA (Dessel) en MONA (Mol) behouden
6.1.5
86
De huidige vergunningsaanvraag vormt het startpunt van een wettelijk afgelijnd proces van stapsgewijze vergunningen en periodieke veiligheidsherzieningen
86
6.1.5.1 Vergunningsprocedure
86
6.1.5.2 Elementen om over te gaan tot de veiligheidsevaluaties van het bergingsproject 6.1.5.3 Tussenkomst
87 van
regionale
instanties
die
bevoegd
zijn
milieueffectstudies 6.1.6
87
NIRAS heeft alle elementen ontwikkeld nodig voor de eerste stap, de oprichtings- en exploitatievergunning
6.2
voor
88
NIRAS heeft een passend beheersysteem gedefinieerd en toegepast bij de ontwikkeling van voorliggend veiligheidsdossier
90
6.2.1
91
NIRAS voert een gestructureerde en constructieve dialoog met haar stakeholders
6.2.1.1 NIRAS voert een gestructureerde en constructieve dialoog met haar lokale stakeholders in het kader van een geïntegreerd project
91
6.2.1.2 NIRAS heeft een gestructureerde prelicensing dialoog met het FANC gevoerd 6.2.2
NIRAS heeft het project ontwikkeld binnen een integraal kwaliteitszorgsysteem
6.2.3
NIRAS heeft een breed spectrum aan relevante nationale en internationale expertise verzameld voor de ontwikkeling van de berging
6.2.4
95 95
De modellen werden uitgebreid gekwalificeerd, geverifieerd en waar mogelijk gevalideerd voordat hun resultaten in het veiligheidsdossier werden gebruikt
96
6.2.5
NIRAS organiseerde peer reviews vooraleer het veiligheidsdossier te finaliseren
97
6.2.6
NIRAS heeft een veiligheidsbeleid gedefinieerd en toegepast om haar activiteiten te focussen op veiligheid en de reglementaire vereisten
6.3
93
99
NIRAS heeft de veiligheidsstrategie en het veiligheidsconcept gedefinieerd om alle bergingsactiviteiten te focussen op veiligheid
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
101
ix
6.3.1
NIRAS heeft een veiligheidsstrategie ontwikkeld met een veiligheidsdoelstelling en strategische veiligheidsoriëntaties
102
6.3.1.1 Justificatie, optimalisatie en dosisbeperking
102
6.3.1.2 Systeemoptimalisatie
105
6.3.1.3 Beperkingen op de activiteit van langlevende radionucliden
107
6.3.1.4 Afzondering, insluiting en vertraging van vrijkomen
107
6.3.1.5 Passieve veiligheid
107
6.3.1.6 Diversiteit
108
6.3.1.7 Robuustheid
108
6.3.1.8 Gelaagde bescherming
109
6.3.1.9 Regelmatige veiligheidsevaluaties en een veiligheid
die berust op
betrouwbare elementen 6.3.2
109
NIRAS heeft een veiligheidsconcept ontwikkeld als een geïntegreerde beschrijving van de tijdschalen, SSCs en veiligheidsfuncties
110
6.3.2.1 Het veiligheidsconcept integreert fasen, SSCs en veiligheidsfuncties
111
6.3.2.2 Het veiligheidsconcept focust ontwikkeling van de wetenschappelijke basis, het ontwerp en de veiligheidsevaluaties op de veiligheid 6.4
116
NIRAS heeft de vereiste wetenschappelijke kennisbasis ontwikkeld voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties
118
6.4.1
119
De site te Dessel is voldoende gedetailleerd en betrouwbaar gekarakteriseerd
6.4.1.1 Een brede set van terreinverkenningen heeft geleid tot een breed scala aan gegevens en een diepgaande kennis en betrouwbaar hydrogeologisch model van de site
119
6.4.1.2 De karakterisatie heeft bevestigd dat de site alle noodzakelijk kwaliteiten bezit, zodat het een geschikte locatie is. 6.4.2
123
De technische barrières zijn voldoende gedetailleerd en betrouwbaar gekarakteriseerd126 6.4.2.1 Internationale ervaring in combinatie met specifieke onderzoeks- en demonstratie-activiteiten hebben geleid tot een diepgaande kennis van de technische barrières wat verder zal worden bevestigd door toekomstig O&O en door monitoring
126
6.4.2.2 De karakterisatie heeft de hoge duurzaamheid van het beton bevestigd en heeft een voldoende gedetailleerde kennis opgeleverd om de ontwikkeling van het ontwerp van de bergingsinstallatie en van de veiligheidsevaluaties mogelijk te maken 6.4.3
x
132
De geschatte bronterm voor het categorie A afval is voldoende gedetailleerd om te verifiëren dat de radiologische impacts onder de toepasselijke normen liggen
139
6.4.3.1 Rol van de afvalbronterm
139
6.4.3.2 Geschatte hoeveelheden
140
6.4.3.3 Geschatte chemische karakteristieken
141
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.4.3.4 Geschatte radiologische karakteristieken
142
6.4.3.5 Het type afval voor oppervlakteberging is in overeenstemming met internationale praktijken en de radiologische afvalbronterm ligt onder de internationale referentieniveaus voor oppervlakteberging 6.5
De bergingsinstallatie is geoptimaliseerd en uitvoerbaar 6.5.1
151
Het ontwerp van SSCs en hun implementatie houdt systematisch rekening met het veiligheidsconcept
6.5.2
6.5.3
146
151
Het ontwerp van de SSCs en hun uitvoering werden geoptimaliseerd, zijn robuust en middels een adequaat QA/QC programma uitvoerbaar
152
6.5.2.1 Optimalisatie en randvoorwaarden/doelstellingen van het systeem
154
6.5.2.2 Optimalisatie en ontwikkeling van het bergingssysteem
155
6.5.2.3 Optimalisatie en systeemevaluatie
162
6.5.2.4 Optimalisatie en implementatie van de berging
166
Als nucleair exploitant van de bergingsinstallatie heeft NIRAS de belangrijkste aspecten van het geïntegreerde beheerssysteem gedefinieerd dat wordt toegepast om een uitvoerbare, efficiënte, geoptimaliseerde en veilige exploitatie van de berging te verzekeren
172
6.5.3.1 Het bestaande NIRAS acceptatiesysteem voor afval optimaliseert het afval172 6.5.3.2 De vergunningsvoorwaarden voor de bergingsinstallatie van categorie A afval in Dessel zullen bijkomende optimalisatie van het afval toelaten
172
6.5.3.3 Als nucleair exploitant zal NIRAS een geïntegreerd beheersysteem implementeren voor een efficiënte, geoptimaliseerde en veilige exploitatie van de berging
172
6.5.3.4 De opvulstrategie van de berging zorgt voor een verdere optimalisatie van de bescherming en wordt meegedeeld aan het FANC op verschillende ogenblikken vooraf aan het eigenlijke vullen van de berging 6.5.4
173
Het ontwerp van de SSCs en hun implementatie zijn voldoende nauwkeurig gedefinieerd om de veiligheidsevaluatie en het opstellen van de bestekken mogelijk te maken
6.6
175
Het bergingsconcept is robuust en veilig 6.6.1
176
NIRAS heeft een state-of-the-art en internationaal erkende methodologie voor de veiligheidsevaluaties ontwikkeld en toegepast
6.6.2
176
NIRAS heeft aangetoond dat de veiligheidsrollen en de onzekerheden in het veiligheidsconcept afdoend worden begrepen en dat ze behandeld worden in het ontwerp, de veiligheid en het toekomstige O&O programma 6.6.2.1 Veiligheidsargumenten structurerend element
ontwikkeld
met
het
185 veiligheidsconcept
als 185
6.6.2.2 De performantie analyses dragen verder bij tot een gedetailleerd begrip en concluderen onder andere dat meer dan 98% van de initiële radioactiviteit
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
xi
vervalt tijdens de insluiting in de bergingsinstallatie en dat de monoliet een overheersende veiligheidsfunctie vervult
194
6.6.2.3 Onzekerheids- en gevoeligheidsanalyses ondersteunen de voorzichtig genomen aannamen voor het referentie scenario en de alternatieve referentie scenario’s 6.6.3
198
NIRAS heeft aangetoond dat de performantie van het bergingsconcept robuust is en dat het concept een gepaste gelaagde bescherming biedt
198
6.6.3.1 Het veiligheidsconcept en het ontwerp zijn robuust
200
6.6.3.2 De
robuustheid
van
de
performantie
werd
bevestigd
door
veiligheidsevaluaties
200
6.6.3.3 De berging biedt een passend niveau van gelaagde bescherming 6.6.4
de 204
NIRAS heeft voorzichtig de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie en de voorwaarden om het afval veilig te accepteren en te bergen bepaald zodanig dat de activiteit van de langlevende radionucliden op passende wijze wordt beperkt
204
6.6.4.1 Voorzichtigheid op het vlak van de dosis- en risicobeperkingen en de referentiewaarden
204
6.6.4.2 Voorzichtigheid bij de afleiding van het veiligheidsconcept dat de basis vormt voor de veiligheidsevaluatie scenario’s
204
6.6.4.3 Voorzichtigheid bij de hypothesen voor de scenario’s, modellen en parameters van de veiligheidsevaluaties
205
6.6.4.4 Voorzichtigheid van het proces voor de verificatie, bevestiging en controle van de limieten tijdens de exploitatie van de berging
205
6.6.4.5 Beperkingen van radionucliden voor de berging, modules en monolieten, als resultaat van de veiligheidsevaluaties 6.6.5
205
NIRAS heeft aangetoond dat de radiologische effecten en de risico's geoptimaliseerd, passend laag en in overeenstemming met de reglementaire toetsingscriteria zijn
211
6.6.5.1 Verwachte operationele dosistempi voor de werknemers liggen onder de 10 mSv/12 maanden en onder 0,3 mSv/jaar voor het publiek en ze zijn geoptimaliseerd
als
gevolg
van
het
afval
zelf
en
de
ontwerpmaatregelen
ALARA211
6.6.5.2 Operationele radiologische risico’s van externe en interne gebeurtenissen zijn laag
212
6.6.5.3 Radiologische effecten van lange termijn menselijke intrusiescenario’s liggen onder 3 mSv/jaar en ze zijn geoptimaliseerd onder deze waarde
212
6.6.5.4 Radiologische impacts van verwachte lange termijn geleidelijke uitloging scenario’s liggen onder 0,3 mSv/jaar en radiologische risico’s voor minder waarschijnlijke scenario’s liggen onder 10-5/jaar en ze zijn geoptimaliseerd onder deze waarden
213
6.6.5.5 Lange termijn radiologische dosistempi op niet-menselijke biota liggen ver onder 10 µGy/uur 6.7
xii
221
De volgende programmastap
222
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.7.1
NIRAS heeft een redelijk en relevant plan voor toekomstig onderzoek, ontwikkeling en demonstratie gedefinieerd en proactief gestart om de resterende onzekerheden in de volgende programmastappen verder te reduceren
6.7.2
222
NIRAS is overtuigd dat haar categorie A programma klaar is voor een reglementair onderzoek tijdens de komende vergunningsprocedure
223
Deel D: Algemeen besluit
225
7
227
Algemeen besluit
Referenties
233
Lijst van acroniemen
235
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
xiii
Deel A: Inleiding en doelstellingen
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
1
2
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
1
Inleiding
1.1
Context
NIRAS, de Nationale Instelling voor Radioactief Afval en verrijkte Splijtstoffen, is verantwoordelijk voor het beheer van het radioactief afval in België zodanig dat de bevolking er te allen tijde doeltreffend tegen beschermd is. NIRAS waarborgt het beheer van het radioactief afval op korte en lange termijn. De bescherming van het milieu en de veiligheid van de bevolking staan hierbij centraal.
NIRAS
Huidige kantoren van NIRAS te Dessel
Kunstlaan 14 1210 Brussel
Gravenstraat 75 2480 Dessel
Tel 02 212 10 11 Fax 02 218 51 65
Tel 014 33 00 00 Fax 014 33 00 90
Met de beslissingen van 16 januari 1998 en 23 juni 2006 heeft de Federale Regering haar beleid inzake het beheer op lange termijn van het categorie A afval vastgelegd, met name de berging van het categorie A afval aan het oppervlak te Dessel, in overeenstemming met de keuze van de bergingslocatie door het partnerschap STORA en de gemeenteraad van Dessel. Het voorliggend veiligheidsdossier voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A afval wordt door NIRAS bij het FANC (Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle) ingediend als onderdeel van de vergunningsaanvraag tot oprichting en exploitatie voor deze inrichting, die conform vigerende nucleaire vergunningswetgeving (ARBIS, artikel 3) een nucleaire klasse I inrichting vormt. De berging van radioactief afval is de plaatsing in een gepaste installatie zonder de bedoeling het afval nog terug te halen – het feit dat dit terughalen niet wordt beoogd, betekent niet dat het niet mogelijk is. Een inrichting is het geheel van één of meerdere installaties waar een handeling of handelingen of beroepsactiviteiten worden uitgevoerd, die zich bevinden binnen een beperkte en welomschreven geografische zone en waarvoor eenzelfde exploitant verantwoordelijk is (ARBIS, artikel 2). De inrichting voor de oppervlakteberging te Dessel vormt het geheel van alle installaties, uitrustingen en afval op de NIRAS site Dessel, alsook van organisationele middelen voor de berging. NIRAS zal de exploitant zijn van de oppervlakteberging categorie A afval te Dessel. Sinds oktober 2012 is NIRAS nucleair klasse II exploitant voor de sanering en ontmanteling van de vroegere installaties te Fleurus van Best Medical Belgium N.V. waarvoor geen overnemer wordt gevonden. De NIRAS site Fleurus vormt een nucleaire klasse II inrichting.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
3
1.2
Doelstelling van dit rapport en leeswijzer
Binnen het veiligheidsdossier vormt dit rapport, samen met het rapport NIROND-TR 2012-17 N “Synthese van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel”, het Niveau 1 Veiligheidsrapport waarin een samenvatting gegeven wordt van de sleutelargumenten die aantonen dat het voorgestelde bergingssysteem zowel uitvoerbaar, als geoptimaliseerd, robuust en veilig is. Dit rapport is als volgt gestructureerd: 1) Deel A bevat de inleiding en doelstellingen: a) Voorliggend Hoofdstuk 1 omvat de inleiding en leeswijzer. b) Hoofdstuk 2 stelt de doelstellingen en structuur van het veiligheidsdossier voor. 2) Deel B bevat een algemene samenvatting: a) Hoofdstuk 3 bevat een beschrijving van het project. b) Hoofdstuk 4 bevat de fundamenten van de langetermijn veiligheid voor de berging aan het oppervlak van radioactief afval in België. c) Hoofdstuk 5 geeft een overzicht van de belangrijkste veiligheidsargumenten. 3) Deel C bevat in Hoofdstuk 6 een gedetailleerde technische samenvatting van de veiligheidsargumenten. 4) Deel D behelst de algemene conclusies: Hoofdstuk 7 bevat de algemene conclusies uit delen A tot en met C. Het rapport bevat ten slotte ook een lijst van acroniemen en referenties. De hoofdstukken 5 en 6 bespreken de veiligheidsargumenten voor de oppervlakteberging te Dessel. In hoofdstuk 5 wordt een algemene samenvatting gegeven van de argumenten. In hoofdstuk 6 worden de diverse stellingnames uit deze algemene samenvatting in meer detail beargumenteerd. De hoofdstukken 5 en 6 zijn zo opgebouwd dat ze los van elkaar kunnen worden gelezen, afhankelijk van de invalshoek die de lezer wenst. Dit brengt met zich mee dat sommige aspecten zowel in hoofdstukken 5 als 6 besproken worden, en dat de informatie in deze hoofdstukken dus gedeeltelijk overlappend is. De besprekingen in de hoofdstukken 5 en 6 hebben als gemeenschappelijke achtergrondinformatie de informatie uit hoofdstukken 1 tot en met 4. Hoofdstuk 7 biedt de algemene conclusies. Afhankelijk van de invalshoek, kan men dus volgende leesvolgorde aanhouden:
hoofdstukken 1 tot en met 4, in combinatie met hoofdstukken 5 en 8 indien men een algemene samenvatting
hoofdstukken 1 tot en met 4, in combinatie met hoofdstukken 6 en 8 indien men een gedetailleerde samen-
hoofdstukken 1 tot en met 4, in combinatie met het rapport NIROND-TR 2012-17 N “Synthese van het vei-
wenst, vatting van de veiligheidsargumenten wenst, ligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel” indien men een samenvatting van de 17 hoofdstukken van het niveau 2 veiligheidsrapport wenst.
4
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
2
Doelstellingen en structuur van het veiligheidsdossier
2.1
Doelstellingen van het veiligheidsdossier
Een veiligheidsdossier (safety case) is de integratie van argumenten die de veiligheid en het vertrouwen in deze veiligheid onderbouwen en waar mogelijk kwantificeren. De doelstelling van voorliggend veiligheidsdossier bestaat erin om de argumenten te verschaffen voor de radiologische veiligheid van de inrichting voor oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel. Dit veiligheidsdossier ondersteunt de aanvraag tot oprichtings- en exploitatievergunning voor de inrichting, die conform de vigerende wetgeving van het Algemeen Reglement voor Bescherming tegen Ioniserende Stralingen een klasse I inrichting is (ARBIS, Koninklijk Besluit van 20/07/2001, artikel 3). De aanvraag tot oprichtings- en exploitatievergunning dient ingediend te worden bij het FANC. Het veiligheidsdossier is daarom voornamelijk gericht aan het FANC, maar is ook van belang voor andere belanghebbenden zoals de lokale stakeholders, de regering, NIRAS personeel en experts die betrokken zijn bij het Belgische bergingsprogramma van categorie A afval.
2.2
Structuur van het veiligheidsdossier
Om rekening te houden met de verschillende doelgroepen is het veiligheidsdossier opgebouwd uit meerdere niveaus van documenten. Naarmate een document een hoger niveaunummer heeft, bevat het meer informatie en wetenschappelijke en technische details die de veiligheidsargumenten onderbouwen. Dit wordt weergegeven in Figuur 1.
Figuur 1: Structuur van het veiligheidsdossier.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
5
Het veiligheidsdossier is als volgt opgebouwd (Figuur 1):
een niveau 1 veiligheidsrapport dat een overzicht geeft van de belangrijkste veiligheidsargumenten, een niveau 2 veiligheidsrapport met de veiligheidsargumenten en de essentiële elementen ter staving ervan, ondersteunende documenten ter staving van niveaus 1 en 2 (zie verder paragraaf 2.2.2).
De informatie die geselecteerd werd in voorliggend niveau 1 veiligheidsrapport omvat een samenvatting van het veiligheidsrapport niveau 2. Dit rapport niveau 1 geeft een overzicht van de belangrijkste veiligheidsargumenten voor de veiligheid van de bergingsinstallatie en bestaat uit een algemene en een gedetailleerde technische samenvatting.
De algemene samenvatting (Hoofdstuk 5) is bestemd voor technische experts en overheden, en heeft als doel een algemeen overzicht te geven van de veiligheidsargumentatie en van de conclusies en implicaties van het veiligheidsdossier.
De gedetailleerde technische samenvatting is bestemd voor die technische experts en overheden die een gedetailleerd overzicht van de veiligheidsargumentatie wensen om de conclusies en de implicaties van dit veiligheidsdossier na te gaan (Hoofdstuk 6 van dit rapport) en/of een leeswijzer wensen bij de meer gedetailleerde en meer technische documentatie van het veiligheidsdossier in niveau 2 en in de ondersteunende documenten (bijhorende rapport NIROND-TR 2012-17 N “Synthese van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel”).
2.2.1
Structuur van niveau 2 van het veiligheidsrapport
Het veiligheidsrapport niveau 2 is samengesteld uit 17 hoofdstukken en dient als referentie voor het veiligheidsrapport niveau 1. Het veiligheidsrapport niveau 2 beschrijft de veiligheidsargumenten en de belangrijkste elementen die de veiligheidsargumentatie onderbouwen. Voor verdere staving van de veiligheidsargumenten wordt verwezen naar ondersteunende niveau 3 en 4 documenten. De structuur voor het veiligheidsrapport niveau 2 is een weergave van het proces van totstandkoming van veiligheidsevaluaties en het definiëren van operationele condities voor de bergingsinstallatie (Figuur 2), en werd als volgt vastgelegd door het FANC [R-1]:
Deel I bevat de evaluatiecontext. Dit deel is opgebouwd uit drie hoofdstukken: Hoofdstuk 1 beschrijft de organisatie van het dossier en geeft algemene informatie [HS-1], Hoofdstuk 2 behandelt het veiligheidsbeleid, de veiligheidsstrategie en het veiligheidsconcept [HS-2] en Hoofdstuk 3 beschrijft het beheersysteem [HS-3].
Deel II bevat de evaluatiebasis. Dit deel bevat de basisinformatie waarop de veiligheidsevaluaties worden gebaseerd. De evaluatiebasis is op zijn beurt verder opgedeeld in twee delen: de wetenschappelijke basis (Deel II-A) en de technische basis (Deel II-B) voor de veiligheidsevaluaties. ►
De wetenschappelijke evaluatiebasis is de fenomenologische basis voor zowel de ontwikkeling van het ontwerp als de ontwikkeling van de veiligheidsevaluaties. De fenomenologische basis wordt verder onderverdeeld in drie verschillende disciplines: de kenmerken van de site en haar omgeving (Hoofdstuk 4 [HS-4]), de fenomenologie van de technische barrières met inbegrip van de afdekking en de barrières op basis van cement (Hoofdstuk 5 [HS-5]), en de kenmerken van het afval (Hoofdstuk 6 [HS-6]).
6
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
►
De technische evaluatiebasis omvat de ontwikkeling van het ontwerp en de constructie van de monolieten (Hoofdstuk 7 [HS-7]) en van de bergingsinrichting (Hoofdstuk 8 [HS-8]), de exploitatie (Hoofdstuk 9 [HS-9]), de sluiting (Hoofdstuk 10 [HS-10]) en de maatregelen na sluiting (Hoofdstuk 11 [HS-11]).
Deel III bevat de veiligheidsevaluatie. Dit deel is gebaseerd op zowel de evaluatiecontext als de evaluatiebasis, en is samengesteld uit de volgende hoofdstukken: Hoofdstuk 12 handelt over stralingsbescherming [HS12], Hoofdstuk 13 [HS-13] geeft een overzicht van de operationele veiligheidsevaluaties en Hoofdstuk 14 [HS-14] geeft een overzicht van de langetermijn veiligheidsevaluaties.
Deel IV bevat de operationele condities. Dit deel beschrijft de omzetting van de veiligheidsargumenten tot operationele condities bij exploitatie. Deze operationele condities omvatten: ►
Conformiteitsvereisten voor het afval dat geborgen zal worden (Hoofdstuk 15 [HS-15]),
►
Monitoring en toezicht (Hoofdstuk 16 [HS-16]), en
►
Technische specificaties van de bergingsinstallaties en randinfrastructuur (Hoofdstuk 17 [HS-17]).
Het rapport NIROND-TR 2012-17 N “Synthese van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel” bevat een samenvatting van de hier beschreven 17 hoofdstukken van het niveau 2 veiligheidsrapport.
II. Evaluatie basis II-A. Wetenschappelijke evaluatie basis
I. Evaluatiecontext
4 Site
5 Kunstmatige barrières
III. Veiligheidsevaluaties
IV. Operationele condities
12 Stralingsbescherming
15 Conformiteits criteria
II-B. Technische evaluatie basis
13 Operationele veiligheid
16 Monitoring
14 Langetermijnveiligheid
17 Technische specificaties
1 Context
2 Veiligheidstrategie
6 Afval
7 Monoliet
3 Beheersysteem
8 Berging
9 Uitbating
10 Sluiting
11 Maatregelen na sluiting
Figuur 2: Structuur van het veiligheidsrapport niveau 2.
2.2.2
Structuur van de niveau 3 en 4 ondersteunende documenten
De ondersteunende documenten van niveau 3 en 4 zijn samengesteld uit technische rapporten die werden uitgewerkt door en/of namens NIRAS. De ondersteunende documenten staven de veiligheidsargumenten die beschreven zijn in het veiligheidsrapport.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
7
De niveau 3 documenten beschrijven en onderbouwen de methodologieën voor de ontwikkeling van het ontwerp en de veiligheidsevaluaties. Niveau 3 omvat ook een beschrijving van de bestaande gegevenheden, alsook van de siteselectie en –bevestiging. Tot slot behelst niveau 3 ook de documentatie van de internationale peer review onder auspiciën van het Nucleair Energie Agentschap (NEA) van de OESO, die NIRAS heeft laten uitvoeren op haar veiligheidsdossier. De toepassing van de methodologieën is gedocumenteerd in niveau 4. Niveau 4 documenten beschrijven de wetenschappelijke en technische evaluatiebasis, de ontwikkeling van het ontwerp, de constructie, de exploitatie en de sluiting, en de veiligheidsevaluaties. Een verdere classificatie van niveau 4 wordt gemaakt op basis van de verschillende domeinen van de veiligheidsargumenten en hun onderbouwing:
STB: Scientific and Technical Bases – Wetenschappelijke en technische basis. ►
STB-SIE: Scientific and Technical Bases of the Site and the Environment – Wetenschappelijke en technische basis van de site en omgeving.
►
STB-NF: Scientific and Technical Bases of the engineered barriers in the Near-Field, i.e. multi-layer cover and the cementitious barriers – Wetenschappelijke en technische basis van de technische barrières in het nabije veld, met name de afdekking en de cementgebaseerde barrières.
►
STB-WAA: Scientific and Technical Bases of the Waste Acceptance of category A waste – Wetenschappelijke en technische basis van de afvalacceptatie van categorie A afval.
►
STB-DSG: Scientific and Technical Bases of the DeSiGn development and description – Wetenschappelijke en technische basis van de ontwikkeling en beschrijving van het ontwerp.
►
STB-MON: Scientific and Technical Bases of the Monitoring programme – Wetenschappelijke en technische basis van het monitoring programma.
DATA: DATA gebruikt bij de selectie van parameterwaarden in de veiligheidsevaluaties. QUAL: Qualification, verification and validation files of models and codes – Kwalificatie, verificatie en validatie dossiers voor modellen en codes : ►
QUAL-DSG: Kwalificatiedossiers voor ontwerpberekeningen.
►
QUAL-OP: Kwalificatiedossiers voor operationele veiligheidsevaluaties.
►
QUAL-LT: Kwalificatiedossiers voor langetermijn veiligheidsevaluaties.
RES: RESults of safety assessment – Resultaten van de veiligheidsevaluaties. ►
RES-OP: Resultaten van de operationele veiligheidsevaluaties.
►
RES-LT: Resultaten van de langetermijn veiligheidsevaluaties.
FLR: Further Lines of Reasoning – Verdere lijnen van argumentatie en redeneringen.
Het NIRAS rapport NIROND-TR 2011-84 E [OD-241] beschrijft de inhoud van de technische ondersteunende documenten.
8
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Deel B: Algemene samenvatting
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
9
10
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
3
Beschrijving van het project
3.1
Wat is categorie A afval?
Radioactief afval is elke stof die één of meerdere radionucliden bevat, waarvan de activiteit of activiteitsconcentratie om redenen van stralingsbescherming niet mogen worden verwaarloosd en daarom een specifiek beheer vereist, en waarvoor geen verder gebruik voorzien is, noch nu, noch in de toekomst. Radioactief afval wordt in drie categorieën (categorie A, B en C) onderverdeeld. Tot welke categorie een bepaald soort afval behoort, heeft te maken met:
de intensiteit en aard van de straling: laag, middel of hoog stralend afval. Die eigenschap is vooral belangrijk voor de verwerking en tijdelijke opslag van het radioactief afval. de stralingsduur: kortlevend of langlevend afval. Dat is vooral belangrijk voor het langetermijnbeheer van radioactief afval.
Categorie A afval is laag- en middelstralend kortlevend afval (zie Figuur 3).
Stralingsniveau Laag
Middel
Hoog
Stralingsduur Kort
A
A
C
Lang
B
B
C
Figuur 3: Classificatie van radioactief afval in drie categorieën.
Dit impliceert dat categorie A afval, afval is dat slechts een beperkte hoeveelheid langlevende radionucliden bevat zodat het geborgen kan worden aan de oppervlakte met een robuuste afzondering en insluiting tot enkele honderden jaren (en dus equivalent is met laagactief afval volgens de IAEA1 classificatie uit 2009). Afval van categorie A is ook afval dat tot een vast, chemisch en fysisch stabiel geheel geconditioneerd werd zodat de radionucliden in het afval ingesloten worden. Dit laatste wil zeggen dat categorie A afval al een geheel van verwerking- en conditioneringstappen ondergaan heeft. Verwerking bestaat voor categorie A afval onder andere uit verbranding van brandbare materialen, compactie van persbare materialen, versnijding van massieve stukken of fysico-chemische behandeling van waterige
1
IAEA: Internationaal Atoomenergie Agentschap, International Atomic Energy Agency, een VN-organisatie die onder andere als taak heeft om standaarden en aanbevelingen voor radiologische veiligheid en stralingsbescherming te ontwikkelen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
11
effluenten. De producten die hiervan het resultaat zijn, worden geïmmobiliseerd, in de meeste gevallen door een omhullende matrix van mortel. Het meeste afval van categorie A wordt momenteel in opdracht van NIRAS verwerkt en geconditioneerd door Belgoprocess (dochteronderneming van NIRAS) in de gecentraliseerde afvalverwerkings- en conditioneringsinstallatie CILVA (Centrale Infrastructuur voor Laagactief Vast Afval) op de NIRAS site BP1 te Dessel. Het resultaat is een standaard eindproduct, te weten een 400 liter collo. Figuur 4 is een illustratie hoe 400 liter colli, waarin meerdere gesupercompacteerde schijven van vast persbaar afval geïmmobiliseerd zijn met mortel, er vanbinnen uitzien.
Figuur 4: Illustratie van een categorie A afval collo.
De herkomst van categorie A afval is divers.
Categorie A afval omvat ten eerste operationeel afval uit diverse exploitatie-activiteiten: ►
Activiteiten in de nucleaire brandstofcyclus zoals de commerciële kerncentrales te Doel en Tihange,
►
Activiteiten met betrekking tot onderzoek zoals in het SCK•CEN te Mol en IRMM te Geel, en
►
Activiteiten voor medische toepassingen.
Dit operationeel afval bevat onder meer mogelijks licht besmette kledij, papier en plastic uit gecontroleerde zones, filters en vloeibare effluenten uit laboratoria en reactorkringen, gebruikte ionenuitwisselingsharsen, ventilatiefilters ... die verder verwerkt en geconditioneerd worden. In afwachting van een definitieve berging worden de colli categorie A afval door Belgoprocess in opdracht van NIRAS gecentraliseerd opgeslagen in specifiek daartoe ontworpen opslaggebouwen op site BP1 te Dessel (zie verder Figuur 9).
Categorie A afval resulteert niet alleen uit exploitatie-activiteiten, maar een belangrijke hoeveelheid categorie A afval ontstaat bij de ontmanteling en ontsmetting van buiten dienst gestelde installaties zoals nucleaire gebouwen, reactoren, deeltjesversnellers, installaties voor productie van isotopen voor medische toepassingen ... Grotere stukken afkomstig uit ontmanteling kunnen rechtstreeks met mortel geconditioneerd worden in een bergingsverpakking voor categorie A afval, ten einde onder andere de blootstellingen van werknemers te beperken bij versnijding van de stukken.
12
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
3.2
Doelstellingen van de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel
Het doel van de oppervlakteberging te Dessel is om al het huidige, en het huidig voorziene, afval van categorie A in België veilig te bergen in een oppervlakteberging bestaande uit 34 overkapte betonnen modules, die 11 m hoog, 27 m lang en 25 m breed zijn, en wanddiktes van 0,7 m hebben. Het categorie A afval wordt geplaatst in betonnen caissons (bergingsverpakkingen). De momenteel voorziene caissons hebben een wanddikte van 0,12 m, een breedte en lengte van 2 m en een hoogte tussen 1,35-1,62 m naargelang de afmetingen van het afval. De resterende vrije ruimtes in de caisson worden met mortel gevuld. Op deze wijze wordt het afval voor de berging verpakt tot monolieten. Andere afmetingen van de caissons zijn in de toekomst mogelijk voor specifieke afvaltypes. De monolieten worden vervolgens in de betonnen modules geplaatst. Elke module heeft een capaciteit van ongeveer 900 monolieten. Het opvullen van de modules gebeurt semiautomatisch via afstandsbediening en zal ongeveer 50 jaar in beslag nemen. Over alle modules komt een vast dak dat zowel vóór, als tijdens en na het opvullen beschutting biedt tegen de weersomstandigheden. In Figuur 5 wordt een schema gegeven van het proces waarin categorie A afval in monolieten geplaatst wordt, welke daarna in de modules geborgen worden. Het vaste dak over de modules wordt na het opvullen van de modules vervangen door een permanente eindafdekking.
Figuur 5: Schema van de bergingscyclus.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
13
De veiligheidsdoelstelling van de berging is om mens en milieu, nu en in de toekomst, te beschermen tegen de schadelijke effecten van ioniserende straling. Dit zonder onnodige lasten door te schuiven naar toekomstige generaties. De bergingsinstallaties zullen, door middel van een reeks van technische barrières, op passieve wijze de radioactiviteit afzonderen, insluiten en vertragen zodat de verspreiding van de radioactiviteit zoveel als mogelijk wordt vermeden, vertraagd en verzwakt. Aanvullend aan de bergingsinstallaties wordt de volgende infrastructuur ondergebracht op de NIRAS site Dessel: een administratief gebouw (met onder andere een controlekamer en een wachtpost), een stockagegebouw, een werkplaats, infiltratiebekkens, een inspectiegalerij, een water collectie gebouw en kamers voor het bewaren en opvolgen van beton getuige structuren (Figuur 11). De bergingsinstallaties en de randinfrastructuur vormen samen de bergingsinrichting die het onderwerp uitmaakt van voorliggend veiligheidsrapport.
3.3
Fasen en tijdsschalen voor oppervlakteberging
Een berging van radioactief afval aan de oppervlakte wordt gekenmerkt door vrij lange tijdsschalen waarover constructie, operaties, controle, monitoring en toezicht plaatsvinden. Zo wordt momenteel voorzien dat het vullen van de berging met radioactief afval in totaal ongeveer 50 jaar in beslag zou nemen, waarna er nog verdere monitoring en toezicht voorzien zijn voor een bijkomende 300 jaar. De verschillende fasen, tijdsschalen en de mogelijke activiteiten worden schematisch weergegeven in Figuur 6. In deze figuur worden ook de twee types weergegeven van radiologische veiligheidsevaluaties die uitgevoerd dienen te worden in een veiligheidsdossier en veiligheidsrapport: 1) Met behulp van de operationele veiligheidsevaluaties wordt de radiologische veiligheid van publiek en professioneel blootgestelde personen geëvalueerd bij het uitvoeren van de operaties en controles tijdens de exploitatie en van het toezicht op de berging. 2) Met behulp van de langetermijn veiligheidsevaluaties wordt de radiologische veiligheid van het publiek geëvalueerd in de periode na sluiting van de berging. a) Door radioactief verval zal het grootste deel van het radiologisch risico verbonden met het categorie A afval vervallen op tijdsschalen van enkele honderden jaren. b) Met behulp van de langetermijn veiligheidsevaluaties wordt nagegaan dat het radiologisch restrisico van het afval daarna lager is dan de toepasselijke normen, met name dat i)
mogelijke radiologische gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusies vanaf de onderstelde opheffing van nucleaire reglementaire controle beperkt blijven en zich onder de normen bevinden,
ii) de mogelijke radiologische gevolgen van een geleidelijke uitloging van de restfractie van activiteit uit de installatie beperkt blijven en zich onder de normen bevinden. Met de langetermijn veiligheidsevaluaties wordt op deze wijze bevestigd dat verder toezicht en controle op de berging, niet meer nodig zijn na enkele honderden jaren. Toezicht en controle zijn niet meer nodig, maar blijven steeds mogelijk voor de toekomstige generaties. Zij kunnen er ook voor kiezen om passieve beschermingsmaatregelen te blijven nemen, zoals het beperken van bodemgebruik, het verspreiden van informatie over het geheugen van de site, enzovoort. NIRAS is eigenaar van de bergingsinrichting én betrokken partij in de lokale partnerschappen. In die rol kan zij in belangrijke mate bijdragen tot de continuïteit in de opvolging van de berging en het behoud van het geheugen.
14
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Oprichtings2013 Vergunnings- en exploitatie Vergunning aanvraag
Project Fase
Vergunningsprocedure
T0 Start exploitatie
Constructie fase
T0 + 50 jaar Aanleg van afdekking
T0 + 95 jaar Start van sluiting
T0 + 100 jaar Start post-sluiting toezicht en controle
Sluitings fase
Exploitatie fase
T0 + 350 jaar Opheffing reglementaire controle
Nucleaire reglementaire controle fase Phase
Constructie van de inrichting en van modules Bergen van afval Monitoring en toezicht in modules (inspectiegalerij) Monitoring en toezicht van de afdekking Monitoring en toezicht in de omgeving
Operationele radiologische veiligheid Langetermijn radiologische veiligheid Figuur 6: Overzicht van fasen en tijdsschalen voor oppervlakteberging, alsook mogelijke activiteiten en de 2 types van veiligheidsevaluaties. De tijdsschalen zijn indicatief.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
15
Figuur 7: Topografische kaart van het projectgebied en de omgeving.
16
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Figuur 8: Stratenplan.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
17
Figuur 9: Luchtfoto.
18
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Figuur 10: Inplanting van de bergingsmodules parallel met de Europalaan ten westen van NIRAS site BP1 en ten zuiden van Belgonucleaire.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
19
Kamers voor bewaren van beton getuige structuren
Infiltratiebekken
Sporen
…
Modules Werkplaats /garage
Wegenis Administratief gebouw (controlezaal, wachtpost …)
Infiltratiebekken
Stockagebouw
Figuur 11: Schematisch overzicht van de infrastructuren op de NIRAS site Dessel.
20
Inspectiegalerij + water collectie gebouw
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
3.4
Situering van het project en beschrijving van de site
3.4.1
Situering van het project en afbakening van de bergingsinrichting
De bergingsinrichting zal gebouwd worden op het grondgebied van de gemeente Dessel. De gemeente Dessel ligt in het noordoosten van BelgiĂŤ in de provincie Antwerpen. Dessel ligt op ongeveer 60 km ten oosten van Antwerpen en op 15 km ten zuidoosten van Turnhout. De buurgemeenten van Dessel zijn Retie (noorden en westen) en Mol (zuiden en oosten). Het projectgebied ligt in het zuidwesten van de gemeente Dessel, in de nucleaire zone ten noorden van het kanaal Bocholt-Herentals en ten oosten van de N118 Geel-Retie die de gemeentegrens tussen Dessel en Retie vormt. De gemeenten gelegen in een straal van 5 km rondom de bergingsinrichting omvatten Dessel, Mol, Retie, Geel en Kasterlee (zie Figuur 12).
Figuur 12: Situering van de bergingsinrichting ten opzichte van de omliggende gemeenten.
Een topografische kaart en stratenplan van het projectgebied en de omgeving wordt gegeven in Figuur 7 en in Figuur 8. Een luchtfoto van de site is gegeven in Figuur 9. Belgoprocesss, een dochteronderneming van NIRAS, is nucleair exploitant van de installaties voor verwerking/conditionering en voor opslag van radioactief afval op de NIRAS site BP1. FBFC International staat in voor de fabricage splijtstoffen. De exploitatie activiteiten van Belgonucleaire (ingenieursbureau en fabricage van MOX) werden recent stopgezet. De ontmanteling van het bedrijf is gestart. In het noordwesten grenst de nucleaire zone aan de KMO-zone Stenehei. De situering van de bergingsmodules en NIRAS site Dessel wordt weergegeven in Figuur 9 en Figuur 10. Het terrein van de NIRAS site Dessel waarop de berging van categorie A afval zal plaatsvinden is eigendom van
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
21
NIRAS. De noordzijde van de NIRAS site Dessel grenst aan de Europalaan. De oostzijde van de NIRAS site Dessel grenst aan de site BP1. Op deze site BP1 zal eveneens de installatie voor de productie van monolieten (IPM) gebouwd worden die door Belgoprocess geëxploiteerd zal worden. Deze keuze van inplanting van de berging en IPM beperkt het landgebruik en optimaliseert het transport van het afval vanaf Belgoprocess naar de bergingsinstallatie. Een deel van de zuidelijke zijde van de NIRAS site Dessel loopt parallel met de gemeentegrens Dessel-Mol. De berging op de NIRAS site Dessel zal worden gebouwd in verschillende opeenvolgende stappen. De bouw zal stapsgewijs gebeuren in functie van de noden en plannen voor de aanvoer van het categorie A afval voor de berging. Daarbij zullen steeds de nodige veiligheidsmaatregelen getroffen worden om constructie- en exploitatiewerkzaamheden fysisch te scheiden. De huidige plannen voorzien in een eerste stap de bouw van een reeks van 8 modules. In een tweede stap zou een reeks van 12 modules, die tot dezelfde eerste tumulus behoren, gebouwd worden terwijl de eerste reeks modules in gebruik wordt genomen en geëxploiteerd. Na de opvulling van de eerste reeks van 20 modules zal, al dan niet in verschillende stappen, een tweede tumulus van 14 modules worden gebouwd. 3.4.2
Sitekarakteristieken
Dessel ligt in het binnenland op ongeveer 150 km van de Belgische kust. Het is gelegen in het Kempisch bekken, dat een sedimentair bekken is waarin over het algemeen grootschalige, structurele kenmerken ontbreken, en dat quasi-horizontale afzettingen heeft in de directe omgeving van de site. De lokale geologie kenmerkt zich tot op een diepte van ~ 190 m door verschillende zeer doorlatende zandlagen van het Kwartair en Tertiair tijdperk. Hieronder ligt de Boomse kleilaag. Het tektonisch rustig, relatief vlak terrein in het noorden van België, met een gelaagde sedimentaire geologie, leent zich voor eenvoudige karakterisering en modellering van geologie en grondwaterstroming. De gemiddelde diepte van de grondwatertafel op de site bedraagt tussen ~ 1-2 m ten opzichte van het maaiveld. De omgeving rondom de NIRAS site Dessel situeert zich op niveaus van ongeveer 25 mTAW2 (Tweede Algemene Waterpassing). De omgeving van de bergingsmodules zal opgehoogd worden tot 27 mTAW. De typische zandige bodems van de Kempen vertalen zich in extremere temperatuur waarden vergeleken met de rest van België: de zomers zijn er 0,5 °C warmer, de winters 0,8 °C kouder en er valt ook wat meer neerslag. Er werden schattingen gemaakt van de toekomstige klimaatveranderingen aan de hand van modellen van IPCC 3. Deze eeuw wordt verwacht dat het klimaat zal evolueren naar warmere, nattere winters en hetere en drogere zomers. Op termijn zou hier een subtropisch klimaat met winterneerslag heersen. De klimaat wijzigingen zouden onder meer aanleiding kunnen geven tot een toename van de infiltratie van regenwater. Met dergelijke toename werd voorzichtigheidshalve al vanaf het plaatsen van de afdekking rekening gehouden bij het ontwerp en bij de veiligheidsevaluaties van de berging.
2
TAW: Tweede Algemene Waterpassing, is de referentiehoogte waartegenover hoogtemetingen in België worden uitgedrukt; een TAWhoogte van 0 meter is gelijk aan het gemiddeld zeeniveau bij laagwater te Oostende.
3
IPPC: Intergovernmental Panel on Climate Change, een VN-organisatie die wetenschappelijke bevindingen over klimaatswijziging bundelt.
22
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
In de ruime omgeving rond de NIRAS site Dessel is er heel wat menselijke activiteit. Industriële activiteit vooral bestaande uit (petro)chemie en metaalindustrie, is ontwikkeld langs de assen Albertkanaal/E313 en E34. In de omgeving van de nucleaire zone is de verkeersinfrastructuur goed ontwikkeld met een dens wegennet, het kanaal Bocholt-Herentals en de spoorweglijn Antwerpen-Mol-Hasselt. De regio wordt gekenmerkt door een geringe mate van zelfvoorziening, behalve wat de industriële productie van drinkbaar grondwater betreft. Terwijl België een gemiddelde bevolkingsdichtheid van 349 inwoners per km 2 heeft, zijn de gemeenten in de buurt van de NIRAS site Dessel minder dicht bevolkt dan het Belgische gemiddelde: Dessel 330 inwoners/km2, Mol 292 inwoners/km2, Geel 328 inwoners/km2, Retie 218 inwoners/km2 en Kasterlee 252 inwoners/km2 (gegevens 01 januari 2008).
3.5
Beschrijving bergingsinstallaties en monolieten
Belangrijke opmerking: De afmetingen die in dit rapport gegeven worden zijn afgeronde waarden uit de technische tekeningen die deel uitmaken van het ontwerp beschreven in Hoofdstuk 8 van het Niveau 2 Veiligheidsrapport. Tijdens de aanbestedingsfase en de daarop volgende constructiefase zullen de technische specificaties, constructietekeningen en as built tekeningen worden opgesteld. Deze zullen in overeenstemming zijn met de relevante veiligheidsparameters, bepaald door het veiligheidsrapport en worden ter beschikking gesteld van de regelgever voor de berging. Afwijkingen kunnen aanleiding geven tot aanvullende analyses. Het beschouwde bergingsconcept wordt schematisch weergegeven in Figuur 13. Radioactief afval wordt in betonnen caissons geplaatst en met mortel geïmmobiliseerd tot monolieten. De monolieten worden vervolgens gepositioneerd en gestapeld in bovengrondse betonnen modules. De betonnen modules hebben buitenafmetingen van 11 m hoogte op 27 m x 25 m. De modules bestaan uit gewapend beton. De module wanden hebben een dikte van 0,7 m. Er is een dubbele bodemplaat voorzien, bestaande uit enerzijds een funderingsplaat en anderzijds een steunplaat beide met een dikte van 0,7 m. Tussen de funderingsplaat en de steunplaat bevindt zich een inspectieruimte van 0,6 m hoog. De inspectieruimte is bereikbaar door afstandsbediende inspectierobots en bevat verder een drainagesysteem waarmee eventueel doorsijpelend water gemonitord kan worden. De structurele top plaat waarmee de modules afgedicht worden, heeft een dikte van 0,4 m. Tussen de modules bevindt zich een inspectiegalerij die verbonden is met de inspectieruimtes van de verschillende modules. Het drainagesysteem van de modules loopt via de inspectieruimtes en inspectiegalerij tot bij een water collectiegebouw, vanwaar het water na controles afgevoerd kan worden (Figuur 11).
Afdekking Modules
Monolieten Inspectieruimtes
Inspectiegalerij
Figuur 13: Overzicht van het bergingsconcept.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
23
Inspectieruimtes en rol van de bergingssite Onder elke bergingsmodule komt er een inspectieruimte waarin regelmatig controles verricht zullen worden. Zo kunnen eventuele scheuren of insijpelend water in een vroeg stadium vastgesteld worden. Het gebruik van een inspectieruimte maakt de bergingsinstallatie ook minder afhankelijk van de plaatselijke geologische ondergrond. Bij de zoektocht naar een geschikte site voor het bergen van categorie A-afval speelden in eerste instantie de natuurlijke geologische en hydrogeologische kenmerken van de site een grote rol. Zo zocht men naar sites die gekenmerkt werden door een oppervlakkige doorlatende laag (bijvoorbeeld zand) bovenop een ondoorlatende laag (bijvoorbeeld klei). Deze zand-op-kleilagen moesten dan in de richting van een drainerende rivier hellen. Het grondwater zou ter hoogte van die rivier kunnen worden opgevangen en gemonitord om het goed functioneren van de bergingsinstallatie na te gaan. NIRAS koos er echter voor om meer gewicht toe te kennen aan technische barrières en een inspectieruimte te voorzien onder de bergingsmodules, dicht bij het geborgen afval. Een van de belangrijkste veiligheidsfuncties van de verschillende robuuste barrières is het verhinderen of zo lang mogelijk uitstellen van elk contact tussen het afval en water (regenwater, grondwater). Dat is cruciaal, want via het water kunnen radionucliden zich vanuit het afval naar de biosfeer verplaatsen. Door zoveel aandacht te besteden aan de technische barrières en te kiezen voor een inspectieruimte onder de bergingsmodules verviel het belang van een zand-op-kleilaag en een drainerende rivier voor de keuze van de bergingssite. De inspectieruimte maakt het mogelijk om insijpelend water vlak bij het afval op te vangen. Omdat wegens de dilutie in de omgeving van de site van Dessel de concentraties van radionucliden in de Kleine/Witte Nete niet boven de detectielimieten uitkomen, en omdat de migratie van radionucliden tussen de berging en de Kleine/Witte Nete meerdere decennia duurt, werd beslist om de technische barrières te versterken door middel van de inspectieruimtes waarin concentraties boven detectieniveaus kunnen uitkomen en waarin een snellere, meer alerte detectie mogelijk is. De inspectieruimte laat ook toe om een eventuele instabiliteit in de constructie vast te stellen. Zo kan de degradatie van de technische barrières worden gemonitord en vroegtijdig worden vastgesteld. Omdat de inspectieruimte moeilijk toegankelijk is, zullen de inspecties gebeuren met robottoestellen. De eigenschappen van de bergingslocatie die bijdragen aan de passieve insluiting en afzondering worden verder behandeld in paragrafen 4.2.2 en 4.3.1.5.
24
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De inspectiegalerij biedt ook toegang tot twee kamers (Figuur 11) die voorzien zijn tussen de eerste vier modules om beton getuige structuren onder in-situ condities op te slaan en op te volgen. Observaties en testen op de getuige structuren zullen worden gebruikt om de tijdsevolutie van de betonperformantie te bevestigen. De modules worden gebouwd op een fundering die bestaat uit een 0,6 m grindlaag en een 2 m dikke zand cement laag. Het grind voorkomt opstijgend vocht. De ophoging garandeert dat de modules zich te allen tijde boven het waterniveau bevinden. Vanaf constructie tot het aanleggen van de afdekking zijn alle modules overkapt door een vast stalen dak om ze tegen weersinvloeden te beschermen. Momenteel zijn er drie types monolieten voorzien (zie Figuur 14), afhankelijk van het type afval. De caisson type I is bedoeld voor de post-conditionering van een standaard 400 liter primair collo. Type II is voor grotere en zwaardere primaire colli. Type III is voor bulkafval (met name ontmantelingsafval). Dit afval wordt rechtstreeks in een stalen kooi in de caisson geplaatst en geïmmobiliseerd met mortel. De drie types monolieten hebben dezelfde horizontale afmetingen: 2 m x 2 m. Type I heeft een hoogte van 1,35 m terwijl de types II en III een hoogte hebben van 1,62 m. Bijkomende types en andere afmetingen van monolieten zijn in de toekomst mogelijk, afhankelijk van het afval en de verwerking en conditioneringsmethodes. Het dosistempo op contact bij de monolieten is maximum 20 mSv/uur, maar voor het grootste deel van het afval bedraagt het dosistempo op contact maximum 2 mSv/uur.
Figuur 14: Schematisch overzicht van de 3 types caissons, gevuld met afval.
Gedurende de exploitatie van de berging, worden monolieten per spoor overgebracht van de IPM naar de modules. De monolieten worden getransporteerd door een afstandsbediende trein voorzien van een overpack die zorgt voor radiologische afscherming. De trein zal één monoliet per rit transporteren. Het transport gebeurt afstandsbediend vanuit het controlelokaal, dat zich in het administratief gebouw bevindt (Figuur 11). Twee spoorlijnen bevinden zich parallel aan de modules en aan weerszijden ervan (Figuur 11). Wanneer de trein met monoliet aankomt op de losplaats tussen de modules, tilt een rolbrug de monoliet uit de overpack over de modulewand naar de toegewezen plaats in de module. De monoliet wordt getild bij zijn vier hijsankers, één op elke hoek. Om differentiële zettingen te beperken en de operaties met de rolbrug te vergemakkelijken, worden vier aangrenzende modules gelijktijdig gevuld, parallel gebruik makend van twee rolbruggen. De rolbruggen worden op afstand bediend vanuit het controlelokaal in het administratief gebouw.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
25
Het opvullen van een module gebeurt laag per laag, startend vanuit het midden van de module richting hoeken. Een module kan 936 monolieten in 6 lagen bevatten (monolieten type I) of 780 monolieten (type II of III) in 5 lagen. Eenzelfde module kan verschillende types monolieten opnemen. Nadat de monoliet op de toegewezen positie in de module geplaatst werd, wordt met behulp van de rolbrug nog een 0,3 m dikke prefab afschermingsplaat op de monoliet geplaatst om de externe bestraling rondom de bergingsmodules zo veel als mogelijk te beperken. Deze afschermingsplaat wordt verwijderd voor de plaatsing van de volgende monoliet in dezelfde stapel en vervolgens weer geplaatst op de bovenste monoliet van de stapel.
Figuur 15: Schematische illustratie van de bergingsinstallaties tijdens vuloperaties.
Wanneer vier modules zijn gevuld (bijvoorbeeld na 3 tot 5 jaar), worden deze modules afgedicht. De afschermplaten blijven op hun plaats en zorgen voor een beperking van de radiologische blootstellingen van de werknemers die de afdichtingswerken uitvoeren. Het afdichten van een module gebeurt als volgt: opvullen van de laterale restruimte met grind, aanbrengen van de wapening voor de structurele top plaat en storten van de structurele top plaat. Na het afdichten van de vier gevulde modules, worden de rolbruggen opgetild en verplaatst naar de volgende zone van vier modules die opgevuld zullen worden. Na het vullen van de bergingsinstallaties met afval, zullen de modules afgedekt worden door een eindafdekking om een tumulus te vormen (zie Figuur 16). Twee tumuli zijn voorzien om het huidig verwachte totaal volume aan categorie A afval te bergen.

De eerste tumulus/bergingsinstallatie bestaat uit 20 modules die opgesteld staan in twee parallelle rijen met elk 10 modules, ten westen van de site BP1. Rekening houdend met de afdekking, heeft deze tumulus een lengte van 460 m, een breedte van 180 m en een hoogte van 20 m boven het lokale maaiveld.

De tweede tumulus/bergingsinstallatie bestaat uit twee parallelle rijen van 7 modules en zal later ten westen aan de eerste tumulus gerealiseerd worden. De plaats ervan is zo dicht als mogelijk tegen de eerste tumulus om een compacte site tot stand te brengen.
26
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Figuur 16: Schematisch overzicht van de bergingsinrichting tijdens exploitatie (links) en na het plaatsen van de afdekking (rechts). Het referentieprofiel van de toekomstige afdekking bestaat uit een zandophoging rond de modules, een ondoorlatende top plaat, bestaande uit beton gewapend met staalvezels en/of enkele klassieke wapeningsnetten, zwevende platen om de aarden lagen van de afdekking te ondersteunen, en daarboven een reeks van aarden lagen. Elke aarden laag heeft een specifieke functie. Van boven naar onder: een biologische laag om vegetatiegroei en evapotranspiratie te ondersteunen, een bio-intrusie barrière om degradatie door diepe wortelstelsels en woeldieren tegen te gaan, een infiltratie barrière om doorsijpeling van water naar de onderliggende modules te beperken. Om de constructie van de afdekking voor te bereiden, om een verdere bevestiging te krijgen van de performantie van de afdekking en om verder te optimaliseren, plant NIRAS op korte termijn een testopstelling waarin twee profielen van proefafdekkingen gebouwd, getest en langdurig opgevolgd zullen worden. Deze testopstelling zal ten noorden van site BP1 gebouwd worden. De bergingsactiviteiten worden gemonitord en bewaakt. Monitoringsystemen worden zo dicht mogelijk bij het afval geplaatst. De bedoeling hiervan is een alert systeem te krijgen waarmee onverwachte gebeurtenissen of processen zo snel als mogelijk worden opgemerkt. Een belangrijk monitoringsysteem bestaat uit het drainagesysteem en de inspectieruimten en galerijen die gedurende de hele exploitatiefase gemonitord worden om de performantie van het bergingssysteem te controleren. Tijdens de toekomstige werkzaamheden voor de sluitingsfase, wordt het drainagesysteem en de inspectieruimten en galerijen afgedicht om de bergingsinstallatie in zijn definitieve passieve configuratie te brengen. Het monitoring en het toezichtsprogramma heeft ook betrekking op de fysieke controle van de site en op het omgevingstoezicht. Deze zullen worden uitgevoerd tijdens de exploitatie, sluitings- en nucleaire reglementaire controlefasen. Gedurende deze fasen wordt de bewaking van de site met toegangscontrole gehandhaafd om onopzettelijke menselijke intrusie te vermijden. Na het opheffen van de nucleaire reglementaire controle, verondersteld na ongeveer 350 jaren, is de bergingsinrichting niet langer een nucleaire klasse I inrichting volgens de ARBISregelgeving.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
27
3.6
Volumetrische capaciteit van de berging
De volumetrische capaciteit van de berging bedraagt 34 modules. Dit correspondeert met een bergingsvolume van afgerond 163 200 m3 (extern volume van monolieten). De exacte hoeveelheid afval dat geborgen zal worden, hangt onder meer af van toekomstige productie van exploitatie- en ontmantelingsafval van categorie A, en zal ook beperkt worden door de radiologische capaciteit van de berging (zie verder Tabel 13 in paragraaf 6.6.4.5). Een module kan 936 type I monolieten bevatten (6 x 12 x 13). 34 modules zouden overeenstemmen met 31 824 type I monolieten, indien de berging uitsluitend uit type I monolieten bestond. Een module kan 780 type II/III monolieten bevatten (5 x 12 x 13). Op dezelfde wijze zouden 34 modules overeenstemmen met 26 520 type II/III monolieten, indien de berging uitsluitend uit type II/III monolieten bestond. De totale hoeveelheid bestaand en geraamd toekomstig categorie A afval, zoals geschat in 2008, samen met een reserve leidt tot een benodigd aantal modules van 34, corresponderend met 29 562 monolieten waarvan 18 252 van type I en 11 310 van type II/III (zie ook verder Tabel 5 in paragraaf 6.4.3).
3.7
Algemeen overzicht van het bergingsprogramma voor categorie A afval
NIRAS begon haar O&O-activiteiten op het gebied van het langetermijnbeheer van categorie A afval in het midden van de jaren 1980, d.w.z. kort na de oprichting van de instelling. Deze zoektocht naar een oplossing voor het langetermijnbeheer van categorie A afval in België resulteerde in 2006 uiteindelijk in de beleidsbeslissing van de Federale Regering om categorie A afval te bergen in oppervlaktebergingsinstallaties te Dessel. Deze beslissing gaf aanleiding tot een geïntegreerd project voor de berging van categorie A afval in Dessel, het cAt-project. De O&O-activiteiten waren aanvankelijk uitsluitend gericht op wetenschappelijke en technische aspecten. Er kon hierdoor heel wat vooruitgang worden geboekt, maar de verschillende betrokkenen zagen gaandeweg in dat er ook rekening moest worden gehouden met maatschappelijke aspecten om het probleem van het langetermijnbeheer van categorie A afval op te lossen. Op basis van dit voortschrijdend inzicht en de beleidsbeslissing van de Federale Regering van 16 januari 1998, werd de betrokkenheid van de lokale bevolking opgenomen als essentieel onderdeel van de activiteiten rond het langetermijnbeheer van categorie A afval tijdens:
de voorontwerpfase die resulteerde in de beleidsbeslissing van de Federale Regering van 23 juni 2006; en de huidige projectfase die onder andere resulteert in de aanvraag voor de oprichtings- en exploitatievergunning voor de oppervlaktebergingsinrichting in Dessel.
De betrokkenheid van de lokale bevolking zal ook gedurende de volledige levensloop van de bergingsinstallaties onlosmakelijk deel blijven uitmaken van het langetermijnbeheer van categorie A afval. Figuur 17 geeft een algemeen overzicht van het programma voor het langetermijnbeheer van categorie A afval.
28
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Beleidsbeslissing Federale Regering
Beleidsbeslissing Federale Regering
16 januari 1998
23 juni 2006
1985
Vergunningsaanvraag
2006
1998
voor oprichting en exploitatie
Verkennende studies
Voorontwerpfase
Projectfase
Bergingsconcept + wetenschappelijke en technische benadering, maar geen site, geen maatschappelijk draagvlak
Vier geïntegreerde, site-specifieke bergingsprojecten met lokale steun
Geïntegreerd project voor oppervlakteberging in Dessel
Integratie van technische en maatschappelijke aspecten
Blijvende integratie van technische en maatschappelijke aspecten
Figuur 17: Overzicht van het programma voor het langetermijnbeheer van categorie A afval.
3.8
Opdrachten van NIRAS
NIRAS is een overheidsinstelling die door de wet van 8 augustus 1980 werd opgericht en die instaat voor het beheer van al het radioactieve afval op Belgisch grondgebied. Een amendement van deze wet belangrijk voor het bergingsprogramma voor categorie A, is de wet van 29 december 2010 waarmee een fonds op middellange termijn (FMT) in het leven wordt geroepen voor het financieren van de cAt-projectcomponenten die vereist zijn voor het behoud van het maatschappelijke draagvlak voor de berging van categorie A afval in Dessel en die niet worden gedekt door de bestaande mechanismen. De taken en werkingsmodaliteiten van NIRAS worden in hoofdzaak vastgelegd in het Koninklijk Besluit van 30 maart 1981, zoals gewijzigd (onder andere door het Koninklijk Besluit van 03 juli 2012 inzake het FMT). Er zijn nog andere ondersteunende wetten en besluiten die in aanmerking moeten worden genomen, waaronder het Koninklijk Besluit van 18 november 2002 houdende de regeling van de erkenning van uitrustingen bestemd voor de opslag, verwerking en conditionering van radioactief afval. NIRAS is verantwoordelijk voor het beheer van al het radioactieve afval op Belgisch grondgebied en voor het uitwerken van een beleid voor een coherent en veilig beheer van al dit afval. Meer in het bijzonder omvat dit de volgende taken:
Taken met betrekking tot het beheer van radioactief afval: ►
Het opmaken en up-to-date houden van een kwalitatieve en kwantitatieve inventaris van het radioactieve afval in België, met inbegrip van productievooruitzichten inzake toekomstig afval (technische inventaris);
►
Het voorbereiden en beheren van een algemeen beheerprogramma op lange termijn dat een technoeconomische beschrijving bevat van de acties die NIRAS in aanmerking neemt om het beheer van radioactief afval te waarborgen;
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
29
►
Het opstellen van de acceptatiecriteria voor geconditioneerd en niet-geconditioneerd afval, op basis van de algemene regels die goedgekeurd zijn door de bevoegde overheid;
►
Het kwalificeren/erkennen van systemen voor de opslag, verwerking en conditionering van radioactief afval en apparatuur waarmee de radiologische kenmerken van het afval kunnen worden bepaald;
►
Analyse van de naleving van acceptatiecriteria van het geconditioneerde en niet-geconditioneerde afval en de definitieve keuring ervan.
Taken met betrekking tot ontmanteling van nucleaire en radioactieve installaties: ►
Het verzamelen en evalueren van alle informatie die nodig is om programma’s op te stellen voor het beheer van afval afkomstig van ontmantelingsactiviteiten;
►
Het goedkeuren van ontmantelingsprogramma’s;
►
Het uitvoeren van de ontmantelingsplannen op vraag van de exploitant of in het geval van onvermogen van de exploitant;
►
Het volgen van de evolutie van de methodologie en van de ontmantelingstechnieken en de ermee verband houdende kosten, met het oog op de goedkeuring van de ontmantelingsprogramma’s en de eventuele uitvoering van de ontmanteling.
Andere taken en opdrachten: ►
Het communiceren over haar activiteiten naar het grote publiek en alle belanghebbenden bij het beheer van radioactief afval;
►
Het bepalen, in samenspraak met de afvalproducenten, van de programma's voor toegepast onderzoek, ontwikkeling en demonstratie (O&O) die nodig zijn om haar taken te vervullen;
►
Het opstellen van een repertorium van de lokalisatie en de staat van alle nucleaire installaties en alle plaatsen die radioactieve stoffen bevatten, de raming van de kost van hun ontmanteling en sanering, de evaluatie van het bestaan en de toereikendheid van provisies voor de financiering van deze operaties, toekomstig of lopend, en de vijfjaarlijkse bijwerking van deze inventaris (inventaris van nucleaire passiva).
3.8.1
NIRAS als afvalbeheerder
Het beheer van het radioactief afval door NIRAS sinds meerdere decennia is onder andere gestoeld op een drieledig afvalacceptatiesysteem bestaande uit: 1) Het specifiëren van afvalacceptatiecriteria voor geconditioneerd en niet-geconditioneerd afval. De acceptatiecriteria bepalen de minimumeisen waaraan het afval moet voldoen op mechanisch, fysisch, chemisch, radiologisch, thermisch, biologisch vlak. Ook beschrijven ze de administratieve eisen waaraan het afval moet voldoen om door NIRAS te kunnen worden geaccepteerd. De acceptatiecriteria die door NIRAS worden vastgelegd, moeten op hun beurt beantwoorden aan algemene regels die zijn goedgekeurd door de bevoegde overheid. Volgens artikel 1 "Algemene bepalingen" van deze Algemene Regels dient NIRAS een lijst bij te houden van de van toepassing zijnde acceptatiecriteria en deze lijst toe te sturen aan de bevoegde overheid. 2) Het erkennen van systemen voor opslag, verwerking en conditionering van afval en van systemen die een radiologische karakterisering van het afval toelaten.
30
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Erkenningen hebben tot doel zich ervan te vergewissen dat een methode, een procedé, een uitrusting of een installatie die wordt gebruikt door een afvalproducent, in staat is om radioactief afval te produceren en/of te karakteriseren, dat beantwoordt aan de van toepassing zijnde acceptatiecriteria. De erkenning staat er mede borg voor dat het afval beantwoordt aan de acceptatiecriteria, en is bijgevolg een noodzakelijke voorwaarde voor de acceptatie van afval. De erkenning voor installaties voor verwerking, conditionering en opslag vindt plaats in drie stappen: a) De goedkeuring door NIRAS van een technisch erkenningsdossier, opgesteld door de exploitant, dat de werking van het procedé en de installatie beschrijft en aantoont dat deze in staat zijn eindproducten te leveren die beantwoorden aan de van toepassing zijnde acceptatiecriteria. b) De bevredigende verificatie van de overeenstemming tussen de informatie die in het technisch erkenningsdossier is opgenomen, en de effectieve toepassing ervan in de te erkennen installatie; deze verificatie bestaat uit technische audits in de betrokken installaties. c) Het systematisch bevredigend onderzoek van de documentatie (onder andere een productie documentatie dossier) die de producent heeft opgesteld om de conformiteit aan te tonen van het afval dat geproduceerd en gecontroleerd wordt in de te erkennen installaties. De erkenning van een methodologie voor radiologische karakterisering en, desgevallend, van een meetinstallatie en –methode, en de erkenning van de methodes om zich te vergewissen van de conformiteit van het afval, geschieden eveneens op basis van specifieke erkenningsdossiers. Ook hier verifieert NIRAS de overeenstemming tussen de informatie opgenomen in het technische erkenningsdossier en de effectieve toepassing van de methodes of meetinstallaties. Deze verificaties voert NIRAS uit bij de betrokken exploitant. De erkenningen hebben een maximale geldigheidsduur van vijf jaar en NIRAS voert regelmatige opvolging en audits uit bij de exploitanten om te garanderen dat de erkenningsdossiers goed worden nageleefd in de praktijk. 3) Het accepteren van afval na analyse dat aan de afvalacceptatiecriteria voldaan is. In de acceptatieprocedure wordt nagegaan of het aangeboden afval overeenstemt met de vereisten van de van toepassing zijnde acceptatiecriteria. a) De producent stelt een acceptatieaanvraag op. In deze aanvraag moet de producent een standaard formulier invullen met de kenmerken van het aangeboden afval. Het bepalen van fysicochemische en radiologische karakteristieken van het afval behoort tot de verantwoordelijkheid van de producent en/of, desgevallend, zijn conditioneerder. De acceptatieaanvraag moet altijd worden ondertekend door de Dienst voor Fysische Controle van de producent/conditioneerder. In het geval van geconditioneerd afval moet daarenboven de acceptatieaanvraag altijd vergezeld zijn van een productie documentatie dossier van de productiecampagne van het aangeboden afval. b) NIRAS voert administratieve controles uit, en kan in parallel ook inspecties uitvoeren op het radioactief afval bij de producent ter plaatse. De administratieve controles bestaan erin te bepalen of voldaan is de van toepassing zijnde acceptatiecriteria en te onderzoeken of het afval en de gebruikte karakteriseringsmethodes in overeenstemming zijn met de erkenningsdossiers. De inspecties gebeuren in eerste instantie steekproefsgewijs door enkele
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
31
colli uit de aangeboden afvalpartij te controleren. Als niet-conformiteiten worden vastgesteld, gaat NIRAS over tot de controle van de volledige partij. c) Als de inspecties gunstig aflopen, stelt NIRAS een inspectierapport op. Lopen ook de administratieve controles gunstig af, dan maakt NIRAS een proces-verbaal van acceptatie op. Indien van toepassing, neemt NIRAS na acceptatie ook het eigenaarschap van het afval op zich. Dit wordt gemarkeerd door het proces-verbaal van transfer. De proces-verbalen van acceptatie worden toegestuurd aan de bevoegde overheid. d) Pas nadat NIRAS het afval geaccepteerd heeft, worden regelingen getroffen om het afval op te halen en te vervoeren naar de opslagplaats of, in de toekomst, naar de eindbestemming. In haar afvalacceptatiesysteem heeft NIRAS sinds vele jaren proactief gewerkt met referentie-eindbestemmingen zodat in de afvalacceptatiecriteria rekening gehouden werd met het langetermijnbeheer. Bij de vergunning voor de oprichting en exploitatie van de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A afval kan de referentie-eindbestemming voor dit type afval, bestaande uit een generieke oppervlakteberging, omgezet worden in de effectieve eindbestemming. Wanneer NIRAS alle nodige vergunningen voor de bergingsinrichting van categorie A afval verkregen heeft, zal ze de voorwaarden verbonden met deze inrichting opnemen in haar afvalacceptatiesysteem. 3.8.2
NIRAS als nucleair exploitant
NIRAS is wettelijk de enige instantie in België die verantwoordelijk is voor de veiligheid en de uitvoerbaarheid van het afvalbeheer van categorie A afval en de bergingsinstallaties voor categorie A afval. NIRAS is uiteindelijk verantwoordelijk voor de langetermijn veiligheid van de bergingsinstallaties. Deze verantwoordelijkheid kan niet gedelegeerd worden. De langetermijn veiligheid van de berging is afhankelijk van het centrale proces van het algemeen afvalbeheer waarvan NIRAS de enige instantie is, die door haar afvalbeheersysteem, beschikt over alle beoordelingselementen. Op grond hiervan heeft de raad van bestuur van NIRAS op 2 oktober 2009 beslist dat NIRAS de exploitant van de oppervlakteberging voor categorie A afval te Dessel zal zijn. NIRAS als exploitant van een bergingsinrichting voor afval van categorie A, is een nucleair exploitant in de zin van artikel 3.6 van het ARBIS. NIRAS wordt officieel exploitant van een nucleaire inrichting klasse I vanaf de afkondiging van het besluit tot oprichting en exploitatie van de bergingsinrichting voor categorie A afval. NIRAS is reeds nucleair klasse II exploitant voor de sanering en ontmanteling van de vroegere installaties te Fleurus van Best Medical Belgium N.V. waarvoor geen overnemer wordt gevonden. In overeenstemming met artikel 23.1 van het ARBIS richt de directeur-generaal van NIRAS binnen de instelling een Dienst voor Fysische Controle (DFC) van klasse I op. Deze dienst is belast met het algemeen toezicht op de naleving van het ARBIS en de beslissingen van het FANC met betrekking tot de berging. De DFC van NIRAS fungeert op het niveau van heel NIRAS, maar omvat een cel ‘DFC-Site Dessel’ op het niveau van NIRAS site Dessel die belast is met het toezicht op de operationele veiligheid van de berging conform de vergunningen en andere wettelijke bepalingen.
32
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
3.8.3
Integratie van NIRAS als afvalbeheerder en nucleair exploitant
NIRAS heeft beslist om een ‘geïntegreerd beheersysteem’, of IMS (Integrated Management System), te ontwikkelen in overeenstemming met de IAEA standaarden, de Europese Richtlijn 2011/70/Euratom en het Koninklijk Besluit van 31 november 2011 houdende veiligheidsvoorschriften voor kerninstallaties. Dit IMS ligt in lijn met het vroegere beleid voor integrale kwaliteitszorg (TQM, ISO9001:2008 certificaat). Figuur 18 symboliseert de interacties tussen het IMS van NIRAS als afvalbeheerder en nucleair exploitant, en de interfaceprocessen met het IMS van de exploitanten buiten NIRAS. De figuur illustreert ook, door middel van de naar links gaande pijl, dat de vereisten opgelegd in de verschillende stappen van het afvalbeheersysteem bepaald worden door de randvoorwaarden waaraan het afval dient te voldoen in de volgende stappen van het beheer. De exploitanten buiten NIRAS zijn degenen die meewerken aan activiteiten in de afvalbeheerketen (actoren voor de karakterisering van afval, transporteurs, exploitanten die afval produceren, conditioneerders ...). NIRAS draagt de eindverantwoordelijkheid voor de veiligheid en haalbaarheid van het beheer van het categorie A afval en van de berging in elke fase van het afvalbeheer, en is dus ook eindverantwoordelijke voor de operationele en langetermijn veiligheid van de berging.
IMS
NIRAS als exploitant van bergingsinrichting van categorie A afval te Dessel
IMS
IMS
Afval producenten & transporteurs
Belgoprocess Verwerking en conditionering Opslag
Exploitatieprocessen van Belgoprocess
Exploitatieprocessen van berging
IMS NIRAS: hoofdproces afvalbeheer
Informatiestroom nodig om de kwaliteit van de opeenvolgende stappen van het hoofproces van het afvalbeheer te garanderen
Figuur 18: Interactie tussen het IMS van producenten, transporteurs, Belgoprocess en van NIRAS als afvalbeheerder en als nucleair exploitant.
Een aantal partijen zijn rechtstreeks betrokken bij het ontwerp en de realisatie van de berging. Hun rol en opdrachten worden hierna verduidelijkt op het niveau van elke realisatiefase van de bergingsinstallatie. De rechtstreeks betrokken partijen zijn de volgende:
NIRAS in haar geheel, als instelling voor het beheer van radioactief afval en als nucleair exploitant.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
33
►
Bepaalt de visie, het beleid en de strategie voor het beheer van radioactief afval in overeenstemming met haar wettelijke taak als ‘Autoriteit belast met het afvalbeheer’.
►
Bepaalt, in overleg met de andere betrokken partijen, de strategie voor het opvullen van de bergingsinstallaties, ondersteund door het acceptatiesysteem, en neemt de verantwoordelijkheid op zich voor de veiligheid van de berging, dit wil zeggen:
Er wordt rekening gehouden met de veiligheid van de uiteindelijke berging van het afval gedurende het hele centrale afvalbeheerproces, vanaf de productie van het afval over de verwerking, de (post)conditionering, het transport en de tijdelijke opslag tot aan de berging.
Ze coördineert alle studies en O&O ter ondersteuning van de veiligheid van de bergingen voor radioactief afval, met inbegrip van de oppervlakteberging voor het afval van categorie A in Dessel.
Ze staat in voor de veiligheid gedurende de hele realisatie van de berging.
Het cAt-project, dat onder de rechtstreekse bevoegdheid van de algemene directie van NIRAS valt, omvat onder meer het ontwerp, de bouw en de inbedrijfstelling van de bergingsinrichting voor categorie A afval. De interne eenheid bij NIRAS, met de naam NIRAS site Dessel die, in opdracht van NIRAS, instaat voor de exploitatie van de bergingsinrichting voor categorie A afval op de site van Dessel en bijgevolg verantwoordelijk is voor de operationele veiligheid ervan. Ze krijgt de nodige middelen, meer bepaald bekwaam plaatselijk personeel, om haar taak te kunnen uitvoeren op de site, op een veilige manier en conform: ►
de vergunningsbesluiten en andere wettelijke of reglementaire bepalingen;
►
de afvalbeheerstrategie van NIRAS.
Het is de taak van NIRAS site Dessel om de beleidseisen van NIRAS om te zetten bij de exploitatie van de bergingsinstallatie, waarbij ze strikt de veiligheidsvoorschriften en vergunningsvoorwaarden moet naleven.
De dochteronderneming Belgoprocess van NIRAS. Belgoprocess exploiteert, in opdracht en onder toezicht van NIRAS, de sites BP1 en BP2 in Dessel en Mol, waaronder installaties voor verwerking en (post)conditionering, inclusief de installatie voor de productie van monolieten (IPM) bestemd voor de bergingsinstallaties van categorie A afval.
De hierna opgesomde rollen schetsen een algemeen beeld van de verantwoordelijkheden van de partijen die betrokken zijn bij de belangrijkste activiteiten in het kader van de berging. 3.8.3.1 Voorbereiding van de vergunningen voor de berging
NIRAS dient de aanvraag voor de vergunning van de berging in en zorgt voor de opvolging. Het cAt-project staat in voor de technische voorbereiding van het veilig ontwerp van de bergingsinstallatie en van de aanvragen voor de nodige vergunningen. NIRAS is houder van de vergunningen met betrekking tot de berging. De DFC zal operationeel zijn bij het verlenen van de oprichtings- en exploitatievergunning. 3.8.3.2 Bouw van de berging
Zodra het koninklijk besluit tot oprichting en exploitatie er is, start het cAt-project met de bouw (niet-nucleaire fase) van de bergingsinstallatie en de controle ervan volgens de specificaties, eisen en voorwaarden van het ont-
34
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
werp in de vergunning (KB en referentiedocumenten). Hierbij zijn de controles van alle activiteiten onafhankelijk van de uitvoering ervan. NIRAS site Dessel is in deze fase betrokken, zodat ze een praktische kennis kan verwerven van de installatie en eventuele latere exploitatieproblemen kan identificeren. Tijdens de bouw van de installatie staat het cAt-project in voor het kwaliteitsbeheer (kwaliteitsdoelstellingen, kwaliteitsplan, QA, QC), volgens de TQM-principes van NIRAS. Waar nodig wordt een beroep gedaan op onafhankelijke controleorganisaties. Waar veiligheidsaspecten aan bod komen, komen de Interne Dienst voor Preventie en Bescherming op het Werk (IDPBW) (conventionele veiligheid) en de DFC (nucleaire veiligheid) tussenbeide. De DFC beheert de interfaces met de veiligheidsoverheid (FANC) in het kader van de vergunning. 3.8.3.3 Inbedrijfstelling van de berging
De conformiteit van de installaties wordt nagegaan op basis van een controleprogramma dat verenigbaar is met het ontwerp en met de vergunning. De DFC controleert hierbij of dit programma geschikt is voor een reglementaire oplevering door het FANC. Voordat de reglementaire oplevering van de diverse installaties reglementair plaatsvindt, gaat de DFC na of het dossier dat aan het FANC wordt overhandigd volledig en in orde is. Hiervoor baseert de DFC zich op de resultaten van voornoemd programma. Bij deze controle wordt de cel DFC op het niveau van NIRAS site Dessel betrokken. 3.8.3.4 NIRAS exploitatiesite Dessel voor de berging van categorie A afval
Overeenkomstig de vereiste van duidelijke afbakening tussen de verantwoordelijkheden die de instelling heeft als beheerder van radioactief afval en deze die zij op zich neemt als exploitant van een nucleaire site, wordt binnen de bestaande organisatiestructuur van NIRAS een exploitatiesite ‘NIRAS site Dessel’ opgericht. NIRAS site Dessel wordt, als ‘eenheid op afstand’ die belast is met de exploitatie van de bergingsinstallatie, voorzien van een organisatiestructuur die gebruikmaakt van alle toepassingsgerichte processen (van NIRAS site Dessel) en bestaande generieke processen binnen NIRAS. Deze managementstructuur omvat ook de interacties met andere entiteiten van NIRAS en met derde organisaties die betrokken zijn bij de exploitatie (zoals de exploitatie van het IPM). Aan het hoofd van de exploitatiesite staat een inrichtingshoofd. Voor de visie, het beleid en de strategie voor het langetermijnbeheer van het afval, met inbegrip van de langetermijn veiligheid, staan de betrokken eenheden van NIRAS in, onder meer op basis van informatie die verstrekt wordt door NIRAS site Dessel. De verschillende specifieke processen of rollen van NIRAS site Dessel hebben vaak tegenhangers in processen of rollen bij andere entiteiten binnen NIRAS. De interacties tussen deze equivalente rollen zijn gedefinieerd in ‘uitvoeringsmatrices’, waarin de taken van iedereen zijn bepaald, de bevoegdheden zijn afgebakend en de aard van de onderlinge interfaces is gedefinieerd (met eventueel hun interacties met andere processen en rollen).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
35
Deze interacties zijn op volgend principe gebaseerd: Elke uitvoering van taken voor NIRAS site Dessel is onderworpen aan specificaties door NIRAS site Dessel op basis van de vergunning en het veiligheidsrapport. Meer expliciet (voor taken uitgevoerd binnen NIRAS): Voor de rollen en processen die zich op ad-hoc entiteiten van NIRAS buiten de organisatie van NIRAS site Dessel site steunen, zijn de volgende fasen van toepassing:
De siteorganisatie bepaalt de specificaties die aan de vergunningen, waaronder het veiligheidsrapport, ver-
De ad-hoc entiteiten van NIRAS voeren de betrokken taken uit.
bonden zijn. NIRAS site Dessel verifieert dat het product conform is met de vergunning en met het veiligheidsrapport.
In Figuur 19 wordt schematisch weergegeven hoe de exploitatie van de site Dessel geïntegreerd wordt in de organisatiestructuur van NIRAS. Meer details over de organisatie van NIRAS worden gegeven in Hoofdstuk 3 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-3].
Directeur-generaal NIRAS Safety assessment committee (SAC)
DFC / IDPBW Referee Concertation Committee (RCC) NIRAS Radioactief afvalbeheer
NIRAS Exploitatiesite
sitemanager (inrichtingshoofd)
Figuur 19: Algemeen schema organisatie.
De directeur-generaal van NIRAS — NIRAS is houder van de oprichtings- en exploitatievergunning. De directeur-generaal van NIRAS stelt een inrichtingshoofd aan, die aan het hoofd van de exploitatiesite komt te staan. De directeur-generaal is, in zijn hoedanigheid van ondernemingshoofd, de wettelijke eindverantwoordelijke voor de naleving van de vergunningen. Hij dient ervoor te zorgen dat de door de instelling geexploiteerde nucleaire site beschikt over alle nodige middelen om haar opdracht uit te voeren. De directeurgeneraal doet daarbij een beroep op ondersteunende processen binnen de centrale algemene organisatie van NIRAS. Conform artikel 23.11 van het ARBIS dient hij de toezichthoudende veiligheidsoverheid (FANC) alle inlichtingen en documenten te bezorgen die nodig zijn voor de uitvoering van haar opdracht. Hij kan deze taak toewijzen aan het inrichtingshoofd van de exploitatiesite, evenwel zonder ontlast te worden van zijn juridische verantwoordelijkheid.
36
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De site manager (inrichtingshoofd) — De site manager is verantwoordelijk voor de omzetting van de algemene beleidsmaatregelen en de strategie van NIRAS en dient te zorgen voor een strikte naleving van de vergunningsvoorwaarden voor de exploitatie van de site, de veiligheid en bescherming van de werknemers, bevolking en milieu, de exploitatie van de site, de toewijzing van de door NIRAS verstrekte middelen, de leiding van het personeel dat is tewerkgesteld op de site, het beheer in verband met de kwalificaties en opleiding van het personeel ... De site manager rapporteert rechtstreeks aan de directeur-generaal over de exploitatie van de nucleaire site. De site manager is het rechtstreekse aanspreekpunt voor het FANC wat de exploitatie van de site betreft.
De DFC — In overeenstemming met artikel 23.1 van het ARBIS richt de directeur-generaal van NIRAS binnen de instelling een Dienst voor Fysische Controle (DFC) van klasse I op. Deze dienst is belast met het algemeen toezicht op de naleving van het ARBIS en de beslissingen van het FANC met betrekking tot de berging. Conform artikel 23.3 van het ARBIS wordt de dienst voor fysische controle geleid door de persoon die belast is met de leiding van de interne dienst voor preventie en bescherming op het werk (IDPBW).. Naast de klassieke rol van de DFC in het kader van de organisatie van nucleair exploitant, wijst NIRAS een aanvullende rol toe aan zijn DFC, namelijk het uitvoeren van interne audit op de met de langetermijn verbonden processen binnen NIRAS. In die rol zal de DFC van NIRAS de aspecten die verbonden zijn met de langetermijn veiligheid van de bedrijfsprocessen van NIRAS bewaken. Het betreft hier vooral de langetermijn veiligheidsgebonden aspecten van de processen die deel uitmaken van het acceptatiesysteem en van de processen verbonden met de realisatie van infrastructuren. Er wordt voorzien in een lokale cel van de DFC op de NIRAS site Dessel. Deze lokale cel is belast met het algemeen toezicht op de naleving van het ARBIS en beslissingen van het FANC met betrekking tot NIRAS site Dessel. De cel staat eveneens in voor de contacten met het FANC op het niveau van de exploitatie van de nucleaire site.
Safety Assessment Committee (SAC) — Het SAC wordt belast met het formuleren van aanbevelingen in verband met, onder meer, de optimalisering van de langetermijn en operationele veiligheid, periodieke veiligheidsherzieningen en operationele aangelegenheden. Het comité wordt voorgezeten door de directeurgeneraal van NIRAS en is samengesteld uit vertegenwoordigers van de belangrijkste bij de exploitatie van de site betrokken eenheden en cellen, alsook uit externe deskundigen of peers.
Referee and Concertation Committee (RCC) — Dit comité beheert de interacties tussen NIRAS als afvalbeheerder en NIRAS als nucleair exploitant. Dit strategisch overleg- en arbitrage comité wordt voorgezeten door de directeur-generaal of, bij diens ontstentenis, de adjunct-directeur-generaal van de instelling. In het comité zullen vertegenwoordigers van alle belangrijke functies die betrokken zijn bij de exploitatie van de nucleaire site vertegenwoordigd zijn.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
37
38
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
4
Fundamenten van de langetermijn veiligheid voor de berging aan het oppervlak van radioactief afval in België
4.1
Het beleid voor het langetermijn beheer van laagactief afval in België
Het beheer op lange termijn van al het radioactief afval dient te gebeuren door het ontwikkelen en implementeren van veilige bergingsoplossingen voor de verschillende afvalcategorieën. De Europese Richtlijn 2011/70/Euratom legt de lidstaten op om voor het verantwoord en veilig beheer van het radioactief afval een nationaal beleid en een nationaal kader vast te leggen; daarnaast dient een nationaal programma ter implementatie van het nationaal beleid vastgelegd en uitgevoerd te worden. Voor laagactief afval (IAEA classificatie 2009 – equivalent met laag- en middelactief kortlevend afval in de vroegere IAEA classificatie 1994) is de berging aan of nabij het oppervlak een mogelijke beheeroptie. In algemene termen is laagactief afval radioactief afval dat voldoende weinig langlevende radionucliden bevat opdat een veilige insluiting en afzondering in een bergingsinstallatie aan het oppervlak mogelijk is. Een internationale generieke indicatieve richtwaarde voor de limiet aan langlevende radionucliden (alfastralers) is 400 Bq/g gemiddeld voor het te bergen afval. Voor een specifieke bergingsinstallatie dienen specifieke limieten vastgelegd te worden. De berging van laagactief afval aan het oppervlak is reeds sinds vele tientallen jaren een operationele praktijk in een groot aantal landen, waaronder een aantal West-Europese landen. Er is bijgevolg een zeer ruime ervaring die benut kan worden. Met het veiligheidsconcept voor de berging aan het oppervlak te Dessel bouwt NIRAS verder op de internationale praktijk en de internationale ervaring. Met de beslissingen van de Federale Regering van 16 januari 1998 en 23 juni 2006 heeft de Federale Regering haar beleid inzake het beheer op lange termijn van het laagactief afval vastgelegd, met name de berging van het laagactief afval aan het oppervlak te Dessel, in overeenstemming met de keuze van de bergingslocatie door het partnerschap STORA en de gemeenteraad van Dessel. Een bergingsinstallatie dient vergund te worden voor de opeenvolgende fasen van constructie, exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle, in overeenstemming met de wettelijke en reglementaire bepalingen (EC Richtlijn 96/29/Euratom, ARBIS). Het reglementaire concept van vrijgave is niet van toepassing op een bergingsinstallatie omdat:
dit reglementaire concept een uitzonderingsgeval vormt op het regime van vergunningen dat van toepassing
conceptueel de berging van radioactief afval qua radiologische gevolgen te beoordelen en te vergunnen is als
is op bergingsinstallaties; een “uitgestelde en afgezwakte lozing” (“delayed and attenuated release”) van radionucliden in de biosfeer (ICRP77 en 81);
er geen intentie is om geborgen radioactief afval in de toekomst uit een bergingsinstallatie terug te nemen, aangezien een bergingsinstallatie de voorziene eindbestemming vormt voor het geborgen afval; een bergingsinstallatie wordt bijgevolg per definitie niet ontmanteld;
de berging van radioactief afval na het beëindigen van nucleaire reglementaire controle en toezicht een verdere passieve insluiting en afzondering beoogt om tot een adequate bescherming te komen – dit is de essentie van het ontwerp en de implementatie van een bergingssysteem en dit staat lijnrecht tegenover het reglementaire concept van vrijgave.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
39
4.2
De fundamenten van het veiligheidsconcept voor berging aan het oppervlak
Met de berging van radioactief afval aan het oppervlak wordt het radioactief afval in een bergingsinstallatie geplaatst die zich in de biosfeer bevindt. Bijgevolg berust de veiligheid op lange termijn, dit wil zeggen na de sluiting van de bergingsinstallatie, op vier essentiële fundamenten: 1) de eigenschappen van de verschillende componenten van de bergingsinstallatie om het radioactieve afval op passieve wijze in te sluiten en af te zonderen van mens en milieu, 2) de eigenschappen van de bergingslocatie die bijdragen aan deze passieve insluiting en afzondering, 3) de maatregelen die getroffen worden om de activiteit, voornamelijk de langlevende activiteit, te beperken in het afval dat kan worden geborgen, 4) de controles van en het toezicht op de berging en de onmiddellijke omgeving teneinde menselijke activiteiten te voorkomen die de passieve insluiting en afzondering door de bergingsinstallatie kunnen verstoren. 4.2.1
Passieve insluiting en afzondering door de bergingsinstallatie
4.2.1.1 Insluiting
De insluiting van de radionucliden door de componenten van de berging (d.w.z. de technische barrières) is van essentieel belang aangezien radioactieve elementen die op termijn kunnen vrijkomen uit de installatie zich in de biosfeer bevinden en dus kunnen leiden tot verhoogde blootstellingsrisico’s. Insluiting is het geheel van veiligheidsfuncties dat ervoor zorgt dat de radionucliden niet kunnen vrijkomen of vertraagd vrijkomen in de biosfeer. Voor een performante en robuuste insluiting van de radionucliden is de internationale beste praktijk (Centre Faible et Moyenne Activité à l’Aube in Frankrijk, El Cabril in Spanje, Low Level Waste Repository nabij Drigg in het Verenigd Koninkrijk, …) om in belangrijke mate beroep te doen op cementgebaseerde barrières (afvalvorm, bergingseenheden, bergingsmodules, …). De betonnen barrières worden aangevuld en afgeschermd door een weinig waterdoorlatende afdekking, opgebouwd uit verschillende onderdelen. 4.2.1.2 Afzondering
De afzondering van het radioactief afval van de mens en de biosfeer gebeurt in eerste instantie door de afgesloten bergingsinstallatie. Afzondering is het geheel van veiligheidsfuncties, dat ervoor zorgt dat de waarschijnlijkheid en de gevolgen van een onopzettelijk menselijk contact met het afval zo beperkt mogelijk zijn. Het afval geborgen in een afgesloten bergingsinstallatie is niet gemakkelijk en niet direct bereikbaar voor de mens. Slechts in bepaalde gevallen, wanneer de kennis van de berging verloren is gegaan en in geval van een drastische ingreep, kan de mens onvoorzien in contact komen met het afval en blootgesteld worden. Aangezien met berging aan het oppervlak het afval in de biosfeer blijft, is menselijke intrusie in de bergingsinstallatie in situaties waar de kennis van de berging verloren is gegaan niet uit te sluiten. Daarom wordt voor de afzondering van het radioactief afval bijkomend een controle en toezicht gedurende enkele honderden jaren voorzien (zie verder paragraaf 4.2.4).
40
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
4.2.2
De bijdrage van de bergingslocatie aan de passieve insluiting en afzondering
4.2.2.1 Stabiele omgeving
In geval van berging aan het oppervlak zorgt de bergingslocatie voor een indirecte bijdrage aan de insluiting en afzondering van het radioactief afval. De bergingslocatie zorgt voor een stabiele omgeving zodat de insluitings- en afzonderingscapaciteit van de bergingsinstallatie niet aangetast of verminderd wordt. Een aantal factoren die een risico inhouden voor de integriteit en duurzaamheid van de bergingsinstallatie (bijv. aardbevingen, overstromingen, verzakkingen, …) dienen dusdanig te zijn dat deze risico’s voldoende klein zijn; ze dienen tevens in de ontwerpbasis van de bergingsinstallatie opgenomen te worden. Door de keuze van een stabiele bergingslocatie kan de insluitings- en afzonderingscapaciteit van de bergingsinstallatie optimaal benut worden. 4.2.2.2 Verlagen van radiologische impact van vrijgekomen radionucliden
De radionucliden die op termijn uit de bergingsinstallatie kunnen vrijkomen, bevinden zich in de biosfeer en kunnen bijgevolg mogelijks leiden tot situaties van verhoogde blootstelling. Een aantal karakteristieken van de bergingslocatie kunnen ertoe bijdragen dat de radiologische impact van de vrijgekomen radionucliden verlaagd wordt:
Fysische en chemische eigenschappen van de bodemlagen (bijv. sorptie van de radionucliden in de bodem
De geometrie van watervoerende lagen rondom de berging die het gebruik van grondwater voor bepaalde
rondom de bergingsinstallatie) die de radionucliden concentratie in het grondwater verlagen; toepassingen onmogelijk maakt (bijv. enkel waterput met kleine capaciteit mogelijk)
Deze factoren hebben dus een mitigerend effect, dat van secundaire orde is ten opzichte van de insluitingscapaciteit van de bergingsinstallatie. In tegenstelling tot de berging in geologische lagen is er in het geval van berging aan het oppervlak geen sprake van een natuurlijke barrière, weloverwogen gekozen voor haar karakteristieken die bijdragen aan de veiligheidsfunctie van insluiting. Enkel en alleen in het geval van berging binnenin een natuurlijke insluitingsbarrière (bijvoorbeeld in een kleilaag) is hiervan sprake. 4.2.2.3 Controle
Naast de indirecte bijdragen die de bergingslocatie levert aan de insluiting en afzondering van de radionucliden in de bergingsinstallatie, kan de bergingslocatie ook een rol spelen bij de controle van de bergingsinstallatie: een eenvoudig hydrogeologisch systeem (eenvoudig patroon van waterstromingen) laat een eenvoudig controlesysteem in de omgeving van de bergingsinstallatie toe (zie ook voorgaande paragraaf 3.4.2).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
41
4.2.3
De beperking van radioactieve bronterm
In geval van berging aan het oppervlak dient de radioactieve bronterm (d.i. de totale hoeveelheid radionucliden die kan geborgen worden) beperkt te worden, in verhouding met de insluiting en afzondering die een bergingsysteem aan het oppervlak kan verzekeren. Deze beperking van de bronterm betreft hoofdzakelijk de langlevende radionucliden, d.w.z. radionucliden die niet significant vervallen gedurende de periode van controle en toezicht (enkele honderden jaren) en gedurende de periode wanneer de technische barrières voor een performante insluiting kunnen zorgen. De beperking van langlevende radionucliden in het laagactief afval behelst twee facetten: 1) de voorzichtige bepaling van de bergingslimieten voor deze langlevende radionucliden op basis van veiligheidsevaluaties van de bergingsinstallatie voor de periode na de sluiting ervan; 2) het afvalacceptatiesysteem dat zorgt voor een adequate karakterisatie van het afval (radiologisch en fysicochemisch) en voor de procedures (incl. controles) en criteria voor afvalacceptatie voor berging. Door de beperking van de langlevende radionucliden zal het intrinsieke risico van het geborgen afval bij het beeindigen van de nucleaire reglementaire controlefase voldoende laag zijn en in overeenstemming met de resterende performantie van de bergingsinstallatie om het afval verder passief in te sluiten en af te zonderen, rekening houdend met de mogelijkheid van menselijke verstoring vanaf dan. Dit resterende intrinsieke risico bij de veronderstelde beëindiging van de controle van en het toezicht op de bergingsinstallatie (en site) vormt het uitgangspunt voor de beoordeling van de nodige passieve insluitingscapaciteit van de bergingsinstallatie, van de capaciteit van de bergingslocatie om de radiologische impact te verminderen, en van de gevolgen van een menselijke intrusie in de “vergeten” bergingsinstallatie. Het vormt eveneens een basiselement voor het toepassen van het principe van gelaagde bescherming.
4.2.4
De controles van en het toezicht op de bergingsinstallatie en de onmiddellijke omgeving
Met de berging van radioactief afval wordt een passief veilig beheer beoogd. Het is niet verantwoord in het veiligheidsconcept te steunen op “eeuwige” controles en toezicht. Bij de ontwikkeling en veiligheidsbeoordeling van berging mag daarom slechts een tijdelijke controle en toezicht verondersteld worden. De internationale praktijk voor berging aan het oppervlak is gebaseerd op een basisveronderstelling van een controle en toezicht van enkele honderden jaren na het sluiten van de bergingsinstallatie (200 à 300-tal jaar). Wanneer controle en toezicht nadien effectief zouden stopgezet worden, dient de passieve werking van het bergingssysteem de verdere insluiting en afzondering te verzekeren. Deze basisveronderstelling inzake controle en toezicht in het veiligheidsconcept “nu” neemt niet weg dat toekomstige generaties controles en toezicht kunnen verder zetten, of laten evolueren naar een passieve verdedigingslijn (beperken van bodemgebruik, doorgeven van informatie m.b.t. het geheugen van de site, …). Het is niet mogelijk hierop nu vooruit te lopen. Met de voorziene controle en toezicht gedurende een 200 à 300-tal jaren na het sluiten van de bergingsinstallatie (in dit veiligheidsdossier werd 250 jaar als hypothese genomen) beoogt men:
42
het vermijden van onopzettelijke menselijke indringing; het nagaan van de goede werking van de bergingsinstallatie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Onopzettelijke menselijke indringing kan effectief verhinderd worden gedurende de voorziene controle- en toezichtperiode van een 200 à 300-tal jaren. Nadien kan een dergelijke indringing niet langer uitgesloten worden en moet ze bijgevolg beschouwd worden in de veiligheidsevaluaties. Het nagaan van de goede werking van de bergingsinstallatie gebeurt zowel op niveau van de bergingsinstallatie zelf (controle van de technische barrières) als op niveau van de bergingslocatie (controle van de radiologische impact in de omgeving van de bergingsinstallatie). NIRAS heeft in het ontwerp van de installatie een aantal voorzieningen getroffen om gedurende bepaalde tijd direct in de bergingsmodules controles uit te voeren, dit wil zeggen vlakbij de technische barrières die op doorslaggevende wijze instaan voor de insluiting van de radionucliden. Het voorzien van deze controlefunctie is het resultaat van een optimalisatieproces, dat rekening houdt met:
de uitdrukkelijke maatschappelijke vraag; de geometrie en karakteristieken van de grondlagen rondom de bergingsinstallatie, die voornamelijk aanleiding geven tot verdunning van de vrijgekomen radionucliden.
Wanneer na de nucleaire reglementaire controlefase de vergunning van bergingsinstallatie opgeheven wordt, valt de installatie niet langer onder de wet- en regelgeving voor nucleaire installaties. Dit betekent dat de controles voor redenen van stralingsbescherming kunnen stopgezet worden, maar dat betekent niet dat er geen andere controles (bodemgebruik) en inspanningen (bewaren van het geheugen van de site) kunnen zijn die verder gezet worden. Er is een uitgesproken intentie om deze controles zo lang als mogelijk verder te zetten, alsook te voorzien in mechanismen van behoud van geheugen van de site, in interactie met de lokale belanghebbenden en binnen een wettelijk kader. NIRAS als openbare instelling die eigenaar van de bergingsinstallatie en de terreinen blijft en die betrokken partij blijft bij het lokale fonds en de lokale integratie (wet van 29 december 2010 voor Fonds op Middellange Termijn) kan hier als institutioneel element van continuïteit toe bijdragen. Door te investeren in een nauwe band met de lokale partnerschappen is de kennis over de oppervlakteberging verankerd in de lokale gemeenschappen. Het voortbestaan van de lokale partnerschappen gedurende alle levensfasen van de berging garandeert het behoud van dit ‘levend geheugen’ van en over het project bij de lokale gemeenschappen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
43
4.3
Invulling van de principes van robuustheid en gelaagde bescherming
De maatregelen en voorzieningen om te komen tot een robuust bergingssysteem en tot een adequate gelaagde bescherming zijn zodanig met elkaar verbonden, dat beide principes noodzakelijkerwijze gezamenlijk behandeld worden. Gelaagde bescherming leidt tot robuustheid van het bergingssysteem ten opzichte van de veiligheidsdoelstelling. 4.3.1
Niveaus van gelaagde bescherming en hun invulling
Gelaagde bescherming verwijst naar het geheel van maatregelen en voorzieningen die ervoor zorgen dat de veiligheid van het bergingssysteem niet ongepast afhankelijk is van één enkel element van het bergingssysteem, één enkele beheersmaatregel, de invulling van één enkele veiligheidsfunctie of één enkele administratieve procedure. Gelaagde bescherming voor een berging kan gestructureerd worden door middel van opeenvolgende niveaus bestaande uit (zie principeschets in Figuur 20): 1) preventie, 2) controle, 3) correctie door insluiten in de installatie, 4) correctie door remediëren op niveau van de site en ten slotte 5) mitigatie in de omgeving.
5. Omgeving 4. Site rondom de bergingsinstallatie 3. Inspectieruimtes 2. Controles, inspectiesystemen 1. Preventie maatregelen 1. Beperken activiteit Afzonderen, insluiten, vertragen 2. Controleren, monitoren 3. Insluiten in installatie 4. Monitoren + remediërende maatregelen 5. Monitoren + reduceren radiologische impact Figuur 20: Principeschets voor de gelaagde bescherming bij een oppervlakteberging
44
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
4.3.1.1 Preventie niveau
De eerste prioriteit bij het opstellen van een veiligheidsconcept gaat uit naar preventieve maatregelen. Het preventie niveau moet er voor zorgen dat vrijkomen van radionucliden in de omgeving zoveel als mogelijk tegengegaan wordt. Voor de voorgestelde berging aan het oppervlak bevat dit preventie-niveau twee basiscomponenten:
Insluiting in en afzondering door middel van de componenten van de bergingsinstallatie die instaan voor de
De adequate beperking van de bronterm (op basis van de door NIRAS voorgestelde criteria, wordt de lang-
verschillende diverse en complementaire veiligheidsfuncties. levende activiteit in de bronterm beperkt tot een niveau dat significant lager ligt dan de richtwaarde van 400 Bq/g, met name rond de 50 Bq/g – zie ook verder paragraaf 6.4.3.5).
In het schema op Figuur 21 worden deze twee basiscomponenten van het preventieniveau voor de voorgestelde berging aan het oppervlak voorgesteld voor de opeenvolgende fasen van het bergingssysteem (geheel van componenten die bijdragen tot de basisveiligheidsfuncties afzondering en insluiting). Essentieel voor de preventie laag zijn een robuust ontwerp en hoge kwaliteit van ontwerp en van de implementatiestappen (constructie, exploitatie, sluiting).
Beperking activiteit langlevende radionucliden Limieten voor kritieke radionucliden Beperking activiteit kritieke radionucliden in de berging
Diverse veiligheidsfuncties Afzonderen
Dikte van de afdekking Mechanische weerstand beton Beperking van de toegang
Insluiten Fysisch insluiten en vertragen Beperken waterinstroming Afdekking – biologische laag - evapotranspiratie Afdekking – kleibarrière Afdekking – vezel beton
Beperken advectie en diffusie van radionucliden
Monoliet – mortel Monoliet – beton Module – beton
Chemisch insluiten en vertragen van radionucliden - retentie
Monoliet – mortel + kalksteenfiller Monoliet + module – beton + kalksteenaggregaten Inspectieruimte – mortel/complementair materiaal Ophoging – zand + cement / complementair materiaal
To
~ 50 jaar
~ 100 jaar
~ 350 jaar enkele 100’en jaren
Figuur 21: Evolutie in de tijd van de gelaagde bescherming qua preventie maatregelen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
45
De basiscomponenten berusten op diverse functies en processen.
De beperking van de activiteit van langlevende radionucliden berust op ►
enerzijds de radiologische limieten voor de kritieke radionucliden en
►
anderzijds de beperking van de activiteit van kritieke radionucliden in de berging door de operationele maatregelen bij het plaatsen van het afval in de berging.
De afzondering en insluiting.
De veiligheidsfunctie afzondering gebeurt door diverse maatregelen en processen:
de mechanische weerstand van de betonnen componenten in de berging de dikte van de afdekking en de beperking van de toegang tot de NIRAS site Dessel.
De functie insluiting is op zijn beurt gestoeld op twee sub-functies: enerzijds het fysisch insluiten en vertragen van radionucliden en anderzijds het chemisch insluiten en vertragen van radionucliden.
Het fysisch insluiten en vertragen van radionucliden berust op twee verschillende functionaliteiten: enerzijds het beperken van de waterinstroming naar de barrières waarin radionucliden aanwezig zijn, anderzijds het beperken van advectie en diffusie van radionucliden binnen de barrières waarin radionucliden aanwezig zijn. De verschillende functionaliteiten gekoppeld aan het insluiten en vertragen van radionucliden berusten verder op diverse materialen en productieprocessen. ►
De beperking van de waterstroming gebeurt in hoofdzaak in drie verschillende types van barrières binnen de afdekking:
►
de infiltratiebarrière bestaande uit klei en een geosynthetic clay liner en ten slotte de vezelversterkte betonnen ondoorlatende topplaat.
De beperking van advectie en diffusie binnen de radionuclide retentie barrières berust op
de biologische laag die een capacitieve evapotranspiratie barrière is,
enerzijds verschillende componenten die via verschillende productieprocessen gemaakt worden, met name de module en de monoliet, en anderzijds verschillende materialen, met name mortel en beton.
De chemische insluiting en vertraging berust op diverse componenten, materialen en chemische processen. ►
De diverse componenten die bijdragen tot chemische insluiting zijn de monoliet, module, opvulling van de inspectieruimte en de ophoging. Deze componenten worden via diverse productieprocessen gemaakt.
►
De diverse materialen die bijdragen tot chemische retentie zijn beton, mortel, opvulmateriaal inspectieruimte en zand/cement ophoging.
►
Deze verschillende materialen worden gekenmerkt door verschillende degradatiemechanismen, bijvoorbeeld scheuren als gevolg van corrosie van wapening treden enkel op in gewapend beton.
►
De verschillende chemische processen waarop de chemische processen berusten, uiten zich in de verschillende materialen die bijdragen tot sorptie: cement, kalksteen, complementair materiaal in inspectieruimtes, zand in de ophoging.
46
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
4.3.1.2 Controle niveau
Controle als tweede element van de gelaagde bescherming (Figuur 20) zorgt ervoor dat, complementair aan het preventie niveau als eerste element van gelaagde bescherming, het eventueel falen of mogelijk toekomstig falen adequaat en snel kan opgemerkt worden. Voor de voorgestelde berging aan het oppervlak bevat het controle niveau de volgende componenten:
Controle van de monoliet en van het radioactief afval vooraleer over te gaan tot berging. Controle van de componenten vooraleer over te gaan tot exploitatie. Controle en monitoring van de bergingsinstallatie door middel van een controle- en inspectiesysteem zo dicht als mogelijk bij de bron. Het drainagesysteem en de inspectieruimte onder de modules maken deel uit van dit controle- en inspectiesysteem.
4.3.1.3 Correctie niveau door middel van de inspectieruimten
Een eerste correctie laag na de controle laag omvat de inspectieruimtes van de installatie waarmee mogelijke verdere verspreiding van radionucliden buiten de installatie tegengegaan wordt. Op deze wijze dragen de inspectieruimtes eveneens bij tot een insluiting in de installatie. 4.3.1.4 Correctie niveau op de site
Daarna volgt een tweede correctie laag op de site. Deze correctie laag zorgt er vooreerst voor dat via toegangscontrole op de site, onopzettelijke menselijke intrusie tot in de installatie en tot in het afval kan vermeden worden. Dit niveau voorziet ten tweede voor in controle en toezicht op de site. De correctie op de site kan er ten slotte voor zorgen dat via remediërende maatregelen (tijdelijke actieve maatregelen of blijvende passieve maatregelen) de verdere verspreiding van radionucliden buiten de site tegengegaan of beperkt wordt. 4.3.1.5 Mitigatie niveau in de omgeving
De verspreiding buiten de site wordt opgevangen door het mitigatie niveau. Mitigatie omvat omgevingscontrole en toezicht zodat een eventuele verontreiniging in de omgeving als gevolg van de bergingsinstallatie tijdig kan worden gedetecteerd, en via remediërende maatregelen verder kan worden ingedijkt. In het kader van het omgevingstoezicht en -controle is het belangrijk om een gemakkelijk te modelleren hydrogeologisch systeem te hebben rondom de berging dat identificatie mogelijk maakt van punten waar kan gemonitord en gecontroleerd worden. Omdat ten eerste de concentraties van radionucliden in de Kleine/Witte Nete in de meeste omstandigheden niet boven de detectielimieten uitkomen wegens de dilutie in de omgeving van de site van Dessel, omdat ten tweede de migratie van radionucliden tussen de berging en de Kleine/Witte Nete meerdere decennia duurt, en omdat ten derde de concentraties in peilbuizen in de omgeving van de berging onder de meeste omstandigheden niet boven de detectielimieten uitkomen tijdens de exploitatie, sluitings- en controlefasen wegens de dilutie in de omgeving van de site van Dessel, werd beslist om de bovenliggende controle en correctie lagen van de gelaagde bescherming te versterken door middel van de inspectieruimtes waarin concentraties boven detectieniveaus kunnen uitkomen tijdens de exploitatiefase en waarin een snellere, meer alerte detectie mogelijk is.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
47
Voor een bergingsinstallatie aan het oppervlak draagt de bergingslocatie slechts indirect bij aan het preventieniveau, omdat de radionucliden die vrijkomen uit de bergingsinstallatie zich reeds in de biosfeer bevinden waar ze mogelijks kunnen aanleiding geven tot situaties van verhoogde blootstelling. In geval van berging aan het oppervlak is er met andere woorden conceptueel geen sprake van een natuurlijke insluitingsbarrière. Het mitigatie niveau omvat het geheel van site factoren dat bijdraagt aan de mitigatie van radiologische impact. Dit laatste aspect is nagenoeg uitsluitend van belang na het beëindigen van controle en toezicht wanneer de veiligheid volledig steunt op een passief bergingssysteem. De lange termijn radiologische impact als gevolg van het uitgestelde en verzwakte vrijkomen van radionucliden wordt gemitigeerd door een aantal karakteristieken van de omgeving van de site, die in rekening gebracht moeten worden in de veiligheidsevaluatie. Omdat de radiologische impact voor een referentiepersoon in de omgeving van de berging bepaald wordt door het gebruik van verontreinigd grondwater (waterput), zijn de volgende factoren van belang voor mitigatie:
De sorptie van radionucliden in de bodem ter verlaging van hun concentratie in het grondwater.
De geometrie en hydraulische karakteristieken van de watervoerende lagen die de hoeveelheid oppompbaar water bepalen (capaciteit waterput).
De geometrie en hydraulische karakteristieken van de watervoerende lagen die de verdunning van de radionucliden en de transporttijd in het grondwater bepalen.
4.3.2
De gelaagde bescherming in functie van de tijd
De gelaagde bescherming die het voorgestelde bergingssysteem moet kunnen leveren evolueert als functie van de tijd en in overeenstemming met het intrinsieke risico verbonden met de geborgen afvalbronterm. Een cruciaal moment is na 200 à 300-tal jaar, wanneer verondersteld wordt dat controle en toezicht beëindigd zal worden. Vanaf dan moet bescherming verzekerd worden door de verdere passieve werking van het bergingssysteem. Zoals in paragraaf 4.1 aangegeven is het reglementaire concept van vrijgave niet van toepassing op bergingssystemen. Wel kan men voor een puur hypothetisch scenario van vrijgave op het moment van het beëindigen van controle en toezicht op eenvoudige wijze de radiologische gevolgen berekenen als indicator voor het rest-risico van het geborgen afval op dat moment. Dit berekende restrisico geeft een directe indicatie van de radiologische gevolgen indien het bergingssysteem geen enkele verdere passieve insluiting en afzondering zou verzekeren en al het afval hypothetisch vrijgegeven zou worden. Voor een dergelijke berekening dient slechts op drie elementen gesteund te worden: (1) de te bergen radiologische bronterm voor de verschillende kritieke radionucliden, (2) het radioactief verval en (3) de reglementair vastgelegde relatie tussen de vrijgavelimieten en “vrijgave-dosis” (10 µSv/jaar). In het geval van het categorie A afval waarvoor NIRAS een vergunning voor berging aanvraagt, zijn de berekende radiologische gevolgen voor een dergelijk puur hypothetisch vrijgave-scenario, 250 jaar na sluiting, ongeveer 1 mSv/jaar. De vraag inzake voldoende gelaagde bescherming voor de periode na het beëindigen van controle en toezicht moet in het kader van een graded approach rekening houden met dit berekende restrisico. Voor de veiligheid op lange termijn (veiligheid na sluiting) van een bergingsinstallatie is de reglementaire radiologische limiet een dosisbeperking van niet meer dan 0,3 mSv/jaar voor een individu van de referentiegroep van
48
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
de bevolking. In het kader van radiologische optimalisatie wordt voor een bergingsinstallatie eveneens gestreefd naar doses onder de optimalisatie-streefwaarde van “0,1mSv/jaar voor een zelfvoorzienende gemeenschap direct naast de berging”. Dit betekent concreet dat het voorgestelde bergingssysteem na controle en toezicht minstens een factor 10 meer bescherming dient te verzekeren dan een puur hypothetische referentiesituatie van vrijgave van het geborgen afval na 200 à 300-tal jaar. De radiologische blootstelling van een individu van de referentiegroep (d.w.z. met voorzichtige maar representatieve karakteristieken op het vlak van levens- en voedingspatronen), zoals berekend in de veiligheidsevaluaties, ligt steeds meer dan een ordegrootte onder de reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar; dit wil zeggen in de ordegrootte van blootstellingen die als onbeduidend kunnen beschouwd worden. Op basis van de evaluaties van de radiologische gevolgen voor een individu van de referentiegroep kan men het systeem bijgevolg als radiologisch geoptimaliseerd bestempelen. In een tweede stap werden de radiologische gevolgen voor een individu van een hypothetische volledig zelfvoorzienende gemeenschap direct naast de berging geëvalueerd. De blootstellingsituatie van een zelfvoorzienende gemeenschap direct naast de berging is door de combinatie van onrealistische levenswijze op één enkele plaats extreem onwaarschijnlijk tot nagenoeg onmogelijk. Daarom is deze gemeenschap niet de referentiegroep beschouwd in de vorige alinea. Dergelijke onwaarschijnlijke situaties kunnen dienst doen als een soort “worst case scenario”, maar geven geen waardevolle informatie over te verwachten doses. Zelfs in dit extreme geval blijken de radiologische gevolgen systematisch onder de optimalisatie-streefwaarde van 0,1 mSv/jaar te blijven. Dit versterkt de conclusie van een radiologisch geoptimaliseerd bergingssysteem, alsook van een afdoende gelaagde bescherming na het beëindigen van controles en toezicht. De met de veiligheidsevaluaties berekende radiologische impacts worden meer in detail besproken in de verdere paragrafen 5.6 en 6.6.5. In Figuur 22 wordt de globale afname van de gelaagde bescherming in functie van de tijd weergegeven.
Na verloop van tijd zal men van de exploitatiefase overgaan tot de sluitingsfase, op het ogenblik dat er via controle en monitoring en de periodieke veiligheidsrevisies voldoende vertrouwen opgebouwd is in het blijvend correct passief functioneren van de preventie maatregelen qua afzonderen, insluiten en vertragen. Op het ogenblik van sluiting is ook het inherente risico verbonden met het afval reeds afgenomen door radioactief verval. Bij sluiting vallen er twee beschermingslagen weg: (1) controle en monitoring in de installatie (2) de extra opvang van percolaat in de inspectieruimtes en drainagesysteem.
Na sluiting blijft er toezicht en controle op de berging tot ongeveer 200 à 300 jaren na sluiting. Bij de opheffing van reglementaire controle en toezicht mag deze beschermingslaag wegvallen omdat het berekende inherente rest-risico beperkt is, en er voldoende vertrouwen opgebouwd werd in een blijvend passief functioneren van de installatie door de resterende preventieve maatregelen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
49
Evolutie in de tijd van gelaagde bescherming
5. Omgeving 4. Site rondom de bergingsinstallatie 3. Inspectieruimtes 2. Controles, inspectiesystemen 1. Preventie maatregelen 1. Beperken activiteit Afzonderen, insluiten, vertragen
Bevestigen vertrouwen in preventie maatregelen
2. Controleren, monitoren 3. Insluiten in installatie 4. Monitoren + remediërende maatregelen 5. Monitoren + reduceren radiologische impact
Sluiting
Radioactief verval
3. Omgeving 2. Site rondomde bergingsinstallatie 1. Preventiemaatregelen Beperkenactiviteit Afzonderen, insluiten, vertragen Monitoren + remediërende maatregelen
Monitoren+ reducerenradiologischeimpact
Opheffen toezicht 2. Omgeving 1. Preventie maatregelen
Enkele 100’en jaren
Beperken activiteit (Afzonderen), insluiten, vertragen Reduceren radiologische impact
2. Omgeving 1. Preventiemaatregelen Beperken activiteit (Insluiten), Vertragen Reducerenradiologischeimpact
Figuur 22: Evolutie in de tijd van de gelaagde bescherming.
In de Figuur 21 uit voorgaande paragraaf 4.3.1.1, werd de evolutie in de tijd van het preventie niveau van de gelaagde bescherming schematisch weergegeven.
Wanneer er via controle en monitoring en de periodieke veiligheidsrevisies voldoende vertrouwen opgebouwd is in de maatregelen op dit preventie niveau, kan er overgegaan worden tot sluiting. Bij sluiting, ongeveer 100 jaar na het starten van het bergen van afval, komt er een preventieve beschermingslaag bij: het opvulmateriaal van de inspectieruimtes levert extra chemische retentie aan het bergingssysteem.
Ongeveer 200 à 300 jaar na het plaatsen van het afval, neemt de afzonderingscapaciteit af omdat ondersteld wordt dat de actieve maatregelen ter beperking van toegang dan opgeheven worden. Deze afname correspondeert met een afname in inherent risico dat het afval nog stelt, zoals aangegeven met de berekende radiologische gevolgen voor een hypothetisch vrijgavescenario en zoals door middel van intrusiescenario’s binnen veiligheidsevaluaties geëvalueerd wordt (verdere paragrafen 5.6 en 6.6.5.3).
Na enkele honderden jaren nemen zowel de functies afzondering als beperking van waterinstroming en beperking van advectie en diffusie af, waardoor na enkele honderden jaren de preventieve maatregelen van gelaagde bescherming nog alleen bestaan uit de beperking van de activiteit van langlevende radionucliden, het chemisch insluiten en vertragen en in minder mate de beperking van de waterinstroming. Deze afname correspondeert met een afname in inherent risico dat het afval nog stelt zoals aangetoond wordt met behulp van langetermijn veiligheidsevaluaties (verdere paragrafen 5.6 en 6.6.5.4). Met de veiligheidsevaluaties wordt aangetoond dat de berekende radiologische gevolgen voor een zelfvoorzienende gemeenschap op de bergingssite zich onder de optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar zullen bevinden (verdere paragrafen 5.6 en 6.6.5.4).
50
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
4.4
Besluiten
De door NIRAS ontwikkelde bergingsinstallatie te Dessel, gebaseerd op het veiligheidsconcept voor berging aan de oppervlakte, houdt uitdrukkelijk rekening houdt met de international best practice. De rol van de bergingsinstallatie is doorslaggevend op het vlak van insluiting en, samen met de controleperiode, op het vlak van afzondering. De rol van de bergingslocatie is te zorgen voor een stabiele omgeving voor de bergingsinstallatie; ze mitigeert ook de radiologische impact als gevolg van het vrijkomen van radionucliden uit de bergingsinstallatie. Door een beperking van de bronterm is het resterende intrinsieke risico van het radioactief afval op het eind van de controleperiode voldoende laag en in overeenstemming met de verdere passieve insluiting en afzondering door de bergingsinstallatie. Door de gelaagde bescherming is het bergingssysteem robuust ten overstaan van de veiligheidsdoelstelling: in de veiligheidsevaluaties wordt dit uitgebreid aangetoond.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
51
52
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
5
Overzicht van de veiligheidsargumenten
De belangrijkste veiligheidsargumentatie wordt ontwikkeld rond de volgende centrale verklaring:
In de huidige programmastap van het bergingsprogramma voor categorie A afval zijn binnen het geïntegreerd project en het veiligheidsbeleid van NIRAS een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept ontwikkeld. Deze strategie en concept hebben geleid tot een voorgestelde oppervlakteberging voor categorie A-afval te Dessel die is geoptimaliseerd, waarvan de realisatie en exploitatie uitvoerbaar is, en die robuust en veilig is. Het bergingsprogramma voor categorie A afval is klaar voor de volgende programmastappen.
De verschillende elementen van de centrale verklaring, worden verder uitgewerkt onder de vorm van stellingen. De zeven belangrijkste stellingen worden hieronder weergegeven: 1) De huidige programmastap van het NIRAS bergingsprogramma voor categorie A afval is gekaderd in een duidelijk vastgelegde beslissingscontext die de technische en maatschappelijke aspecten succesvol integreert. 2) Met het geïntegreerd project en het veiligheidsbeleid heeft NIRAS een passend beheersysteem gedefinieerd en gevolgd voor de ontwikkeling van het veiligheidsdossier. 3) NIRAS heeft een benadering ontwikkeld voor het realiseren van een veilige berging, namelijk een veiligheidsstrategie en ook een geïntegreerde beschrijving van de Systemen, Structuren en Componenten (SSCs) en de veiligheidsfuncties die ze moeten vervullen, namelijk een veiligheidsconcept, als middel om een gestructureerde, heldere en naspeurbare ontwikkeling en documentatie van de berging te Dessel en zijn veiligheidsargumentatie te verzekeren. 4) NIRAS heeft de vereiste kennisbasis ontwikkeld over de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel, om zo het ontwerp te optimaliseren en de uitvoerbaarheid, robuustheid en veiligheid van de bergingsinstallatie te evalueren. 5) NIRAS heeft aangetoond dat het ontwerp, de bouw, de exploitatie en de sluiting van de bergingsinstallatie geoptimaliseerd en uitvoerbaar zijn.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
53
6) NIRAS heeft aangetoond dat de voorgestelde berging veilig en robuust is. De geëvalueerde radiologische impacts respecteren alle veiligheidscriteria. De berging vervult de veiligheidsdoelstelling en strategische veiligheidsoriëntaties van optimalisatie, afzondering en insluiting, beperken van de activiteit van langlevende radionucliden, betrouwbaarheid, passieve veiligheid, robuustheid, diversiteit en gelaagde bescherming. 7) NIRAS heeft de volgende programmastap voorbereid en startte proactief het onderzoek, de ontwikkeling en de demonstratie activiteiten die in de volgende programmastappen informatie zullen opleveren met betrekking tot verdere verbetering van de kennis en begrip van de performantie van het bergingsysteem, vermindering van onzekerheden, verhoging van het vertrouwen in de veiligheidsmarges en optimalisatie van het systeem. Met dit veiligheidsdossier en met de vergunningsaanvraag heeft NIRAS de nucleaire regelgevende overheid FANC alle nodige elementen overgemaakt voor het verlenen van een oprichtings- en exploitatievergunning. Door dergelijke vergunning zou het bergingsprogramma voor categorie A afval kunnen overgaan tot de volgende stap: starten met de constructie van de oppervlakteberging voor categorie A afval te Dessel, waardoor de langetermijn veiligheid van het categorie A afval in België in de praktijk verzekerd wordt. Volgende secties omvatten een globaal overzicht en samenvatting van alle argumenten die deze stellingen ondersteunen. De informatie uit de volgende secties wordt herhaald in het volgende hoofdstuk 6, samen met een meer uitgebreide en meer technische argumentatie van deze stellingen.
5.1
De huidige programmastap is gekaderd in een duidelijk vastgelegde beslissingscontext die technische en maatschappelijke aspecten integreert
NIRAS is de overheidsinstelling die in 1980 bij wet opgericht werd om het beheer van radioactief afval en verrijkte splijtstoffen te verzekeren. Alle beheerstappen van radioactief afval voorafgaand aan de berging zijn sinds geruime tijd industriële en vergunde praktijken gestoeld op beproefde technologieën en methodologieën (zie ook paragraaf 3.8). Aan de beslissing van de Federale Regering op 23 juni 2006 om oppervlakteberging te Dessel te selecteren als eindbestemming voor het afval van categorie A, ging een lang besluitvormingsproces van enkele decennia vooraf. Tijdens dit proces werden gaandeweg alle betrokken partijen betrokken, van lokale stakeholders zoals de gemeentes Dessel en Mol vertegenwoordigd in de partnerschappen STORA en MONA, tot de milieu- en veiligheidsautoriteiten zoals het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle FANC, en de Federale Regering. Met de beslissing van 23 juni 2006 werd de beleidskeuze voor oppervlakteberging te Dessel vastgelegd. De projectfase, die van start ging met de regeringsbeslissing van 2006, werd gekenmerkt door een blijvende betrokkenheid en integratie van lokale partners bij het project. De partnerschappen STORA en MONA werden dus behouden tijdens de huidige projectfase, en lokale participatie dient eveneens in de toekomst behouden te worden.
54
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De ontwikkeling van het bergingsconcept nam alle voorwaarden in acht die opgelegd zijn door de Federale Regering, met name dat het concept veilig, omkeerbaar en controleerbaar is. De huidige vergunningsaanvraag tot oprichting en exploitatie vormt de eerste stap in een proces van stapsgewijze vergunningen en periodieke veiligheidsherzieningen. Dit dossier bevat alle elementen nodig voor deze eerste stap. Bij latere stappen zullen toekomstige activiteiten zoals het bouwen van de afdekking binnen een aantal tientallen jaren en het sluiten van de berging binnen een eeuw, in verder detail uitgewerkt worden op basis van de algemene principes en informatie beschreven in voorliggend dossier dat, naarmate de constructie en exploitatie van de berging vordert, aangevuld zal worden met ervaringsfeedback en de evoluerende state-of-the-art.
5.2
NIRAS heeft een gepast beheersysteem gedefinieerd en toegepast bij de ontwikkeling van voorliggend veiligheidsdossier
Openheid, transparantie, samenwerking zijn fundamenteel voor een effectieve realisatie van het cAt-project voor een veilige oppervlakteberging te Dessel. Daarom is bij de ontwikkeling van voorliggend veiligheidsdossier uitermate veel aandacht besteed aan gestructureerde en constructieve dialoog met lokale stakeholders en met het FANC. Het cAt-project is zowel fysiek als organisationeel sterk verankerd in de lokale gemeenschappen door het concept van geĂŻntegreerd project. Hierbij wordt een bergingsconcept ontwikkeld samen met verschillende meerwaardeprojecten die een positieve impact hebben op het welzijn in de streek, vandaag en in de toekomst. De partnerschappen tussen NIRAS en de gemeenten Dessel en Mol, met name STORA en MONA, spelen voor het lokaal maatschappelijk draagvlak een belangrijke rol. Tijdens de prelicensing periode van de berging, werd sinds 1999 in verschillende fasen een gestructureerde dialoog gevoerd met het FANC zodanig dat NIRAS bij de ontwikkeling van het veiligheidsdossier dat de vergunningsaanvraag ondersteunt, terdege rekening kon houden met alle regelgevende vereisten qua veiligheid, beveiliging en bescherming tegen ioniserende stralingen. NIRAS heeft het veiligheidsdossier en de vergunningsaanvraag ontwikkeld in het kader van een kwaliteitssysteem dat ISO9001:2008 gecertifieerd is. Ter ontwikkeling van de berging en van het veiligheidsdossier heeft NIRAS gebruik gemaakt van een zeer brede waaier aan expertise, en dit zowel eigen expertise als externe expertise op nationaal en internationaal vlak. NIRAS heeft een beroep gedaan op verschillende reviews vooraleer alle elementen uit het dossier te finaliseren. Een belangrijke review betrof de peer review van elementen van het Niveau 2 Veiligheidsrapport door een internationaal peer review team onder de auspiciĂŤn van het nucleair energie agentschap (NEA) van de OESO [R-5]. Deze internationale peer review heeft de kwaliteit van het veiligheidsdossier en van het cAt-project in zijn totaliteit bevestigd. De review heeft NIRAS in staat gesteld om het veiligheidsdossier te finaliseren en vervolgens bij het FANC de vergunningsaanvraag tot oprichting en exploitatie van de bergingsinrichting in te dienen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
55
Ten slotte heeft NIRAS specifiek voor het beheer van de ontwikkeling van de berging een veiligheidsbeleid gedefinieerd teneinde alle ondersteunende activiteiten te focussen op de veiligheid en op de vereisten uit het wettelijke kader dat voorhanden was bij deze ontwikkeling. Het veiligheidsbeleid voor de oppervlakteberging te Dessel bestaat uit een beleidsverklaring inzake nucleaire veiligheid waarin NIRAS verklaart primordiaal belang te hechten aan nucleaire veiligheid en uit een veiligheidsbenadering waarmee de berging ontwikkeld wordt met een sterke focus op de veiligheid en rekening houdend met de bestaande gegevenheden (Figuur 23).
Figuur 23: Relaties tussen veiligheidsbeleid, veiligheidsstrategie en veiligheidsconcept, gebaseerd op de vereisten van het FANC.
56
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
5.3
NIRAS heeft een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept gedefinieerd als werkinstrumenten om de ontwikkeling, ontwerp en veiligheidsevaluaties van de berging te focussen op veiligheid
Als onderdeel van de globale veiligheidsbenadering heeft NIRAS een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept ontwikkeld als gemeenschappelijke basis voor de verdere activiteiten qua ontwikkeling van de wetenschappelijke basis, qua ontwerp en ten slotte qua veiligheidsevaluaties. De veiligheidsstrategie omvat een algemene veiligheidsdoelstelling van de berging: Zowel nu als in de toekomst, de mens en het milieu beschermen tegen schadelijke effecten van ioniserende stralingen. Dit zonder onnodige lasten naar toekomstige generaties door te schuiven. Ze omvat daarnaast een aantal strategische veiligheidsoriëntaties (Figuur 24) ter realisatie van deze doelstelling. Deze strategische veiligheidsoriëntaties voor de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel zijn in overeenstemming met het ARBIS (Koninklijk Besluit van 20 juli 2001), met de veiligheidsvoorschriften voor kerninstallaties (Koninklijk Besluit van 30 november 2011), met de leidraad documenten die het FANC opgesteld heeft en met de internationale aanbevelingen van de Internationale Commissie voor Stralingsbescherming (ICRP), het Internationaal Agentschap voor Atoomenergie (IAEA) en het Nucleair Energie Agentschap (NEA) van de OESO. Ze zijn ook in overeenstemming met de fundamenten van de langetermijn veiligheid voor de berging aan het oppervlak van radioactief afval in België (zie voorgaand Hoofdstuk 4).
Afzondering, insluiting en vertragen van vrijkomen Beperken van activiteit van langlevende radionucliden
Optimalisatie van het bergingssysteem
1. 2. 3.
Basisprincipes stralingsbescherming:
Strategische veiligheidsoriëntaties
Justificatie Optimalisatie Dosislimieten
Regelmatige veiligheidsevaluaties, veiligheid berust op betrouwbare elementen Passieve veiligheid
Passend niveau van gelaagde bescherming:
Indien één laag het begeeft, zijn er indien nodig andere lagen van bescherming beschikbaar
Veiligheid berust op diverse functies, materialen en processen Robuust bergingssysteem
Figuur 24: Strategische veiligheidsoriëntaties voor de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
57
1) Het toepassen van de drie basisprincipes van stralingsbescherming, te weten: a) Justificatie van de blootstelling, dit wil zeggen dat elke beslissing die de blootstelling aan straling verandert meer goed dan kwaad moet doen. Afvalbeheer en berging zijn een integraal onderdeel van de handelingen die het afval genereren, zoals gesteld door het ICRP in haar publicatie 77. b) Optimalisatie van de blootstelling door de waarschijnlijkheid van blootstellingen, aantal blootgestelde personen en de omvang van individuele blootstellingen zo laag als redelijkerwijze mogelijk te maken rekening houdende met economische en maatschappelijke factoren (ALARA). i)
Voor scenario’s van verwachte evolutie van de geleidelijke uitloging en vrijkomen in de biosfeer op lange termijn wordt een bovenste dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar gehanteerd en een optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar.
ii) De dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar kan worden vertaald naar een risicobeperking die de vermenigvuldiging is van de waarschijnlijkheid van kanker en genetische effecten per eenheid van dosis en de dosisbeperking. Op deze wijze bekomt men een risicobeperking van grootteorde 10 -5 per jaar. Voor de minder waarschijnlijke scenario’s met een verstoring van de verwachte evolutie qua geleidelijke uitloging op lange termijn, wordt een optimalisatiestreefwaarde van 1 10 -6 per jaar gehanteerd. iii) Voor scenario’s van onopzettelijke menselijke intrusie wordt een dosisreferentiewaarde van 3 mSv per intrusie en/of per jaar gebruikt. c) Dosislimieten respecteren: i)
Professioneel blootgestelde werknemers: effectieve dosis 20 mSv/12 maanden,
ii) Publiek: effectieve dosis 1 mSv/jaar. 2) Systeemoptimalisatie door onder meer gebruik van Best Beschikbare Technieken (BBT). 3) Het beperken van de activiteit van langlevende radionucliden in het categorie A afval en in de berging, zodanig dat radiologische impacts op lange termijn, als resultaat van onopzettelijke menselijke intrusies of een geleidelijke uitloging naar het grondwater, lager zijn dan de streefwaarden en referentiewaarden. 4) De technische barrières en de maatregelen worden ontworpen om te zorgen voor een afzondering van het afval ten opzichte van de omgeving en voor een insluiting van radionucliden. De insluiting van radionucliden impliceert het uitstellen en vertragen van het vrijkomen van radionucliden. 5) Een passieve veiligheid op lange termijn die na verloop van tijd niet afhangt van verdere menselijke handelingen. 6) Regelmatige veiligheidsevaluaties en een voorzichtige aanpak van de evaluatie van de veiligheid waarin de veiligheid gebaseerd is op betrouwbare elementen, dit wil zeggen elementen waarvoor: a) een afdoende inzicht is in de werking, b) voldoende bewijsmateriaal aanwezig is om de uitvoerbaarheid te bevestigen, c) een afdoende beheersing van de uitvoering is, d) de doeltreffendheid kan worden geverifieerd. 7) Ontwikkelen van een robuust bergingssysteem dat zijn beoogde performantie kan behouden ondanks verstorende gebeurtenissen, degradaties en onzekerheden. 8) Een veiligheid die berust op een diversiteit qua functies, materialen en processen zodat de waarschijnlijkheid van common mode en common cause failures sterk beperkt wordt. 9) Een systeem dat een passend niveau van gelaagde bescherming biedt, zodanig dat de veiligheid niet ongepast afhankelijk is van één enkel element van de bergingsinstallaties, of van één controlemaatregel, of de vervulling van één enkele veiligheidsfunctie of van één enkele administratieve procedure.
58
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De veiligheidsstrategie omvat verder ook een veiligheidsconcept, dat weergeeft welke veiligheidsfuncties in functie van de tijd vervuld worden door het systeem, en ook weergeeft welke systemen, structuren en componenten (SSCs) instaan voor deze veiligheidsfuncties. De belangrijkste veiligheidsfuncties voor de berging zijn: 1) Het beperken van de waarschijnlijkheid en mogelijke gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie (I1 functie). 2) Het vertragen en verzwakken van het vrijkomen van radionucliden in de biosfeer door: a) Het beperken van het vrijkomen van radionucliden uit de afvalvorm (R1 functie). b) Het beperken van waterstroming door de barrières die de barrières beschermen waarin radionucliden fysisch en chemisch ingesloten worden (R2a functie). c) Het beperken van advectie en van diffusie zodat radionucliden fysisch ingesloten worden in deze insluitingsbarrières en er slechts vertraagd en verzwakt uit vrijkomen (R2b functie). d) Het voorzien van chemische retentiemechanismen zoals sorptie in insluitingsbarrières, zodat radionucliden chemisch ingesloten worden en slechts vertraagd en verzwakt uit vrijkomen (R3 functie). 3) Het ondersteunen van een andere SSC (S functie). Een schematisch overzicht van de veiligheidsfuncties in het veiligheidsconcept wordt gegeven in Figuur 25. Conform aan het Koninklijk Besluit van 31 november 2011 werd een classificatie opgesteld van de SSCs in functie van hun belang voor de veiligheid. Deze classificatie is terug te vinden in het veiligheidsconcept. Het veiligheidsconcept geeft aan welke systemen, structuren en componenten (SSC) een bepaalde veiligheidsfunctie (moeten) vervullen gedurende verschillende periodes in het leven van de berging, en vormt op deze manier het concept waarop de veiligheid van de berging berust. Een gedetailleerd overzicht van alle SSCs en hun veiligheidsfuncties wordt gegeven in de uitgebreide samenvatting in het volgende Hoofdstuk 6, paragraaf 6.3.2.1.
~ 100 jaar
~ 350 jaar
III. Nucl. Reg. Controle Fase
~ 800 jaar
IV. Isolatie Fase
V. Insluitingsfase
R1 : Beperking van vrijkomen uit afvalvorm
R2a : Beperking van waterstroming doorheen beschermende barrières
R2b : Beperking van advectie en diffusie R3 : Chemische retentie (sorptie)
S: Ondersteuning van een andere SSC I1: Beperking van waarschijnlijkheid en
gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie
Figuur 25: Schematische samenvattend overzicht van de belangrijkste veiligheidsfuncties voor de berging.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
59
5.4
NIRAS heeft de vereiste wetenschappelijke kennisbasis ontwikkeld voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties
De wetenschappelijke kennisbasis, nodig voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties omvat drie domeinen: (1) de site, (2) de technische barrières met in essentie de aarden afdekking en cementgebaseerde barrières zoals beton en mortel en (3) het afval. Voor alle aspecten werd beroep gedaan op de bestaande brede internationale kennisbasis, al dan niet voor reeds sinds meerdere decennia bestaande oppervlaktebergingsinstallaties voor gelijkaardig afval, de bestaande kennis binnen het Belgische programma en aanvullingen door middel van laboratoriumtesten, terreinproeven, modelleringen, grootschalige testen zoals de zettingsproef en demonstratieproeven zoals de constructie van prototypemonolieten en van een gedeelte van een module (zie Figuur 26). Door al deze activiteiten werd afdoende betrouwbare informatie verkregen waarop het ontwerp van de berging en de veiligheidsevaluaties verder kunnen bouwen. Ze leverden anderzijds ook volgende bevestigingen op: 1) De uitgebreide karakterisering van de site bevestigt dat de site te Dessel alle nodige kwaliteiten bezit zodat dit een gepaste locatie vormt voor een berging. 2) De karakterisering van de technische barrières bevestigt dat het beton dat gebruikt zal worden in de berging een hoge duurzaamheid bezit. 3) De karakteristieken van de radiologische bronterm van categorie A afval bevestigen dat de hoeveelheid langlevende alfastralers in dit type afval sterk beperkt werd in België, en zich ongeveer een factor 10 onder de internationaal gebruikte richtwaarde van 400 Bq/g bevindt.
Zettingsproef
Prototype-monoliet
Demonstratieproef Demonstratieproef
Figuur 26: Een aantal grootschalige testen en demonstraties uitgevoerd binnen het cAt-project.
60
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
5.5
NIRAS heeft aangetoond dat het ontwerp, de constructie en de exploitatie van de berging zowel doenbaar als geoptimaliseerd zijn
Het ontwerp van de berging is ontwikkeld volgens een ontwerpmethodologie die op systematische manier rekening houdt met de bestaande gegevenheden en vereisten, en die vervolgens de verschillende elementen van het ontwerp vertaalt in constructieconformiteitscriteria voor de systemen, structuren en componenten (SSCs) belangrijk voor de veiligheid. De constructieconformiteitscriteria laten toe om bij constructie na te gaan dat een gebouwde SSC voldoet aan alle in het ontwerp onderstelde voorwaarden. Het ontwerp en de implementatie van de berging (zie Hoofdstuk 3, paragraaf 3.5) zijn geoptimaliseerd. Een belangrijk element van de optimalisatie vormt de notie van Best Beschikbare Technieken, temeer omdat de berging van laagactief afval aan het oppervlak sinds vele tientallen jaren een operationele praktijk is in een groot aantal landen. Belangrijke ontwerpkeuzen die in dit kader gemaakt zijn, betreffen onder andere:
Het conditioneren van alle afval vooraleer het te bergen. Monolieten als gestandaardiseerde bergingsverpakkingen en bijkomende veiligheidsbarrière. Cementgebaseerde materialen voor de fysische en chemische insluiting van radionucliden. Het gebruik van drainagesystemen in de modules om over een alert monitoringsysteem te beschikken.
Een ander belangrijk element dat bijdraagt tot de optimalisatie is het feit dat de sitekarakteristieken te Dessel grondig bestudeerd werden, en op een voorzichtige manier meegenomen werden in het ontwerp. Voorbeelden hiervan zijn de uitgebreide studies met betrekking tot aardbevingsrisico, overstromingsrisico en zettingen.
Voor de afleiding van het aardbevingsrisico werd op voorzichtige wijze een ontwerpaardbeving afgeleid. Er werd een dicht wapeningsnet voorzien in de modules (zie Figuur 26) om bestand te zijn tegen deze ontwerpaardbeving. In de demonstratieproef werd de uitvoerbaarheid en beheersbaarheid van de constructietechnieken getest, rekening houdend met deze specifieke omstandigheid van een hoge densiteit van de bewapening. Bovendien werd de monoliet dusdanig ontworpen dat hij zelfs aan een hogere dan die ontwerpaardbeving weerstaat. De uitvoerbaarheid en beheersbaarheid van de constructie van monolieten werd nagegaan door middel van prototype monolieten (zie Figuur 26)
De NIRAS site Dessel werd gesitueerd op 27 mTAW, wat aanzienlijk boven het overstromingspeil is. De zettingen werden geschat door middel van een breed gamma modellisaties, aangevuld met terreinverkenningen en met de zettingsproef. Met deze zettingen werd rekening gehouden bij het ontwerp van de berging door vier modules tegelijkertijd op te vullen en het drainagesysteem en inspectiegalerij een dusdanige helling mee te geven dat ze zelfs bij het optreden van zettingen te allen tijde water kunnen laten afstromen.
De uitvoerbaarheid en beheersing van de toekomstige constructie werd nagegaan door middel van de constructietesten zoals prototype monolieten en de demonstratieproef. Op basis van de resultaten van deze testen en op basis van de ervaring, worden de constructie van de eigenlijke berging verder geoptimaliseerd. Ook zullen latere constructiestappen in de berging (bijvoorbeeld tweede tumulus) gebruik maken van de vroegere ervaringen, ten einde de bouwtechnieken verder te perfectioneren en de berging verder te optimaliseren. Er werd een algemene strategie voor het kwaliteitsborgingssysteem tijdens constructie opgesteld. In deze strategie wordt de performantie van beton en de duurzaamheid op lange termijn van het beton waar mogelijk gelinkt aan gemakkelijk meetbare parameters. De strategie vormt de basis voor het QA/QC programma dat NIRAS zal vastleggen voor de start van de realisatie van de berging en zal (laten) toepassen en verifiëren bij de constructiewerkzaamheden. Om de resterende onzekerheden waar mogelijk verder te verkleinen is een verder beton opvol-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
61
ging en onderzoeksprogramma gepland. In dit kader zijn onder andere beton getuige structuren op de site voorzien. De optimalisatie van de langetermijn radiologische veiligheid tijdens de exploitatie van de berging zal onder andere gestoeld zijn op een maximalisatie van het volume afval dat in de berging gebracht wordt, eerder dan een maximalisatie van activiteit voor een bepaald volume van afval in de berging. Om als afvalbeheerder met de oppervlakteberging te Dessel een veilige langetermijn oplossing te kunnen bieden aan een zo groot als mogelijke fractie van het categorie A afval, streeft NIRAS naar een optimaal gebruik van de volumetrische capaciteit van de berging (34 modules). Dit in plaats van de activiteit in de berging te optimaliseren tot aan de radiologische capaciteit van de berging. Door een optimalisatie van de activiteit bestaat immers het risico dat de volumetrische capaciteit van de berging zal worden onderbenut. Hierdoor zou een volume afval dat in aanmerking komt voor oppervlakteberging, niet in de oppervlakteberging te Dessel kunnen worden geborgen. Een belangrijk element van zowel uitvoerbaarheid als optimalisatie tijdens de exploitatie van de berging is het feit dat NIRAS de krijtlijnen voor het IMS uitgezet heeft, zodat ze haar verantwoordelijkheden als nucleair exploitant van de berging zal kunnen opnemen. Dit geïntegreerde beheersysteem vormt een uitbreiding van het bestaande integraal kwaliteitszorgsysteem ISO2008:9001. NIRAS heeft ook een adequate organisatiestructuur op punt gezet die rekening houdt met haar verantwoordelijkheden van afvalbeheerder en nucleair exploitant (zie ook paragraaf 3.8.3). Het ontwerp werd ten slotte ook geoptimaliseerd qua operationele radiologische veiligheid. Dit door een reeks van preventie, monitoring en controlemaatregelen te voorzien. De barrières voorzien als preventie maatregel voor de langetermijn veiligheid leveren ook een belangrijke bijdrage om tijdens de exploitatie van de berging de blootstellingen zo laag als redelijkerwijze mogelijk te houden. De radionucliden worden immers ingesloten dankzij de inkapseling in het afval en in de monoliet, en hun straling wordt door deze barrières ook in sterke mate geabsorbeerd. Het gebruik van een overpack met afscherming tijdens transport en van prefab afschermingsplaten in de berging (zie paragraaf 3.5) zorgt voor een bijkomende afscherming van de straling en dus vermindering van de blootstellingen. Gegeven het feit dat het grootste gedeelte van de monolieten een contactdosistempo heeft lager 2 mSv/uur, is de externe straling in de buurt van de berging beperkt en lager dan de reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar. De straling en de barrières worden voortdurend gemonitord en indien nodig worden de barrières hersteld. Om de risico’s op blootstelling verder te beperken wordt de site onderverdeeld in bewaakte en gecontroleerde zones, afgebakend op basis van hun dosisniveau. Uitbatingslimieten en technische specificaties voor de exploitatie zijn vastgelegde vereisten om de veiligheid van de berging te verzekeren bij normale exploitatie. Indien ondanks alle getroffen voorzorgsmaatregelen niet aan de voorwaarden voor normale exploitatie voldaan is, zal NIRAS zo snel als mogelijk maatregelen treffen om deze te herstellen. Het buiten de normale exploitatie condities treden, wordt systematisch aan het FANC gemeld. De controle en het toezicht op de veiligheid zal op verscheidene niveaus en door verschillende instanties gebeuren. De Dienst Fysische Controle (DFC) van NIRAS zal instaan voor het toezicht op de algemene veiligheid en radiologische veiligheid in het bijzonder. De dienst zal toezicht houden op het respecteren van de vergunningsvoorwaarden van de bergingsinstallatie en de toepassing van de arbeidswetgeving. Het tweede niveau bestaat uit controles en toezicht door het FANC en BEL-V.
62
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
5.6
NIRAS heeft aan de hand van een internationaal erkende methodologie aangetoond dat de berging robuust en veilig is
De methodologie voor de veiligheidsevaluaties voor oppervlakteberging, sinds vele jaren ontwikkeld door NIRAS op basis van internationale beste praktijk en nationale en internationale reviews, werd voor de vergunningsaanvraag toegepast op de bergingsinrichting te Dessel en omvat alle relevante aspecten zoals operationele radiologische veiligheid en langetermijn radiologische veiligheid. Een essentieel onderdeel in deze methodologie is het opbouwen van een brede en betrouwbare kennisbasis met betrekking tot het afval, de technische barrières rondom het afval en de omgeving. 5.6.1
Radiologische operationele veiligheid
Door middel van de operationele radiologische veiligheidsevaluaties werd aangetoond dat de operationele radiologische impacts sterk beperkt blijven en zowel voor publiek als voor de werknemers zich onder de van toepassing zijnde dosisbeperkingen situeren, namelijk voor het publiek de reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar en voor de werknemers de door NIRAS gebruikte dosisbeperkingen van 10 mSv/12 maanden en 0,4 mSv/week. Uit de analyse van gebeurtenissen van interne en externe oorsprong kwam geen gebeurtenis naar voren, die aanleiding kan geven tot een overschrijding van de toepasbare dosis en risicolimieten. De radiologische gevolgen van het referentieongeval (vliegtuigongeval) situeren zich hoogstens in de buurt van 1 mSv. Dit veronderstelt wel dat er correcte procedures bestaan om de gebeurtenis voldoende snel op te merken en in te grijpen om terug binnen de normale exploitatiecondities te komen. 5.6.2
Brede kennisbasis voor de radiologische langetermijn veiligheid
De verschillende scenario’s en hun geassocieerde modellen en parameters werden systematisch vastgelegd door te steunen op een brede kennisbasis wat betreft de berging en zijn omgeving. Waar er leemten zijn in kennis en onzekerheden zijn, werden er:
ofwel technische maatregelen getroffen om het ontwerp steviger en robuuster te maken, ofwel voorzichtige hypothesen genomen in de veiligheidsevaluaties.
Een voorbeeld hiervan betreft scheuren die kunnen optreden in klassiek gewapend beton. Om de systematiek te illustreren, en tevens aan te geven dat het fenomeen van scheurvorming in gewapend beton op passende wijze in rekening wordt gebracht in het huidige ontwerp en veiligheidsevaluaties, wordt dit voorbeeld hieronder verder uitgewerkt. 5.6.2.1 Scheurvorming in beton – Technische maatregelen
Ontwerpmaatregelen vermijden en beperken de grootte van scheuren tijdens of kort na constructie, en tijdens exploitatie, sluitings- en controlefases Macroscheuren tijdens of kort na constructie, die kunnen zorgen voor een versnelde degradatie van beton, worden vermeden door materiaalkeuzes en ontwerp. Microscheuren worden door materiaalkeuzes en ontwerp beperkt en zijn meegenomen in de schatting van de duurzaamheid van het beton en in de parameters voor de veiligheidsevaluaties.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
63
1) De structuren zijn ontworpen om scheuren zoveel als mogelijk te vermijden en de grootte van gebeurlijke scheuren te beperken tijdens en kort na constructie: a) Scheuren als gevolg van plastische krimp tijdens uitharding van de betonstructuren worden beperkt: i)
Bovenop de wapening wordt een dekking van beton voorzien van 4 cm. Dit is het resultaat van een optimalisatie waarin een afweging gemaakt wordt tussen enerzijds het risico op krimpscheuren dat verminderd wordt met een mindere dikte en anderzijds het bereiken van de wapening door het carbonatatiefront dat in de tijd uitgesteld wordt naarmate de dekking groter is. Het resultaat is een optimalisatie waarbij enerzijds het risico op krimpscheuren beperkt wordt, maar anderzijds ook een hoge duurzaamheid ten opzichte van carbonatatie verkregen wordt.
ii) Door het vergelijken van verschillende opties voor de constructiesequentie van de module, werd deze geoptimaliseerd om mogelijke krimpscheuren te voorkomen: ii.1) De volgorde bestaat uit het eerst in één fase storten van de vier modulewanden, waarvoor de uitvoerbaarheid op industriële schaal werd aangetoond in projecten zoals de constructie van het Deurganckdok in de haven van Antwerpen. Dit vermijdt constructievoegen tussen verschillende gedeeltes van de muur. ii.2) Zo spoedig mogelijk na het storten wordt de interne bekisting losgezet. Dit laat een ongehinderd vrije krimp toe, wat de kans op krimpscheuren sterk beperkt. ii.3) Dan wordt de funderingsplaat gestort en vervolgens de kolommen. Hierna worden prefab platen bovenop de kolommen geplaatst als (verloren) bekisting voor de steunplaat. Dan wordt de steunplaat gegoten. De gekozen constructiesequentie van de module en dekkingsgraad van het beton van de caissons en de modules werd getest in de demonstratietest en prototype-monolieten (Figuur 26) en heeft tot nog toe geen waarneembare (macro)scheuren vertoond. b) De beperkte toename van temperatuur in de modulewand en caissonwand samen met de keuze van een lage-warmte (LH) cement voor de modules voorkomt scheuren door hydratatiewarmte. 2) De structuren uit gewapend beton zijn ontworpen om het risico op macroscheuren gedurende de exploitatie, sluiting en de nucleaire reglementaire controlefase (350 jaar) te minimaliseren: a) De structuren zijn ontworpen om te weerstaan aan aardbevingen gedurende de fasen van exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle. b) De keuze van sterk sulfaatresistent (HSR) cement samen met de niet-agressieve omgeving en de beperkte toename van temperatuur in de modulewanden voorkomen sulfaataanval. De keuze van kalkhoudende aggregaten voorkomt alkali-silica reacties. De algemene keuze van het beton samen met de hoge performantie van het beton voorkomt schade als gevolg van vorst-dooi cycli. c) De zorgvuldige keuze van cementgebaseerde materialen beperkt de diffusiesnelheid van CO2 in beton, en dus de snelheid van carbonatatie. De optimalisatie van de dekking van de wapening leidt bovendien tot een duurzaam beton waarbij het ogenblik van bereiken van de wapening door het carbonatiefront in de tijd uitgesteld wordt. Het carbonatatiefront leidt tot een daling van de pH van het poriënwater in de buurt van de wapening, en als gevolg daarvan actieve algemene corrosie van de wapening. De actieve algemene corrosie van de wapening leidt tot een productie van ijzeroxides die een lagere densiteit dan ijzer hebben, en dus na een initiële fase van opvulling van lege ruimtes resulteren in een interne spanningsopbouw in het beton welke gepaard gaat met scheurvorming.
64
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De structuren worden geverifieerd en gecontroleerd bij constructie en geverifieerd vooraleer gebruikt te worden in het kader van exploitatie Betonnen structuren worden gecontroleerd tijdens en direct na de constructie. Vooraleer de betonnen structuren gebruikt worden bij de bergingswerkzaamheden worden ze opnieuw geverifieerd. 1) Vooraleer de constructie te starten worden als onderdeel van een QA/QC programma, operationaliseerbare parameters gedefinieerd om microscheuren van macro-scheuren te onderscheiden. 2) De producenten van caissons en monolieten moeten op basis van erkenningsdossiers hun producten door NIRAS laten erkennen vooraleer ze aan te bieden voor (post)conditionering en voor berging. Dit wil zeggen dat de producenten moeten aantonen dat de betrokken installaties, organisatiemiddelen en voorziene procescontroles in staat zijn om caissons en monolieten te produceren die beantwoorden aan de van toepassing zijnde acceptatiecriteria (zie paragraaf 3.8.1). Ook verifieert NIRAS bij de producenten de overeenstemming tussen de informatie in het erkenningsdossier en de effectieve toepassing ervan. 3) Vooraleer caissons naar de IPM overgebracht worden om er afval in te (post)conditioneren, worden hun karakteristieken, onder andere met betrekking tot scheuren, geverifieerd om na te gaan dat ze in overeenstemming zijn met de vergunningsvoorwaarden en met het veiligheidsrapport. Vooraleer monolieten kunnen geborgen worden, moeten ze door NIRAS geaccepteerd worden, dit wil zeggen dat NIRAS nagegaan heeft of de aangeboden monoliet met afval overeenkomt met de vereisten uit de van toepassing zijnde acceptatiecriteria. 4) Vooraleer gestart wordt met het opvullen van modules wordt geverifieerd dat ze in overeenstemming zijn met de vergunningsvoorwaarden en met het veiligheidsrapport. a) Tijdens de constructiefase wordt er nagegaan dat de modules in overeenstemming zijn met de vergunningsvoorwaarden en met het veiligheidsrapport. Tijdens de constructie en de installatie van de SSCs zal de kwaliteit van de as-built SSCs en hun conformiteit met de specificaties van de aanbestedingsdocumenten worden geverifieerd en gewaarborgd door systematische controles. Er zullen tijdens het bouwproces verschillende soorten controles worden uitgevoerd. Dit controleprogramma zal worden opgenomen in de aanbestedingsdocumenten. b) Vooraleer gestart wordt met het opvullen met afval van vier modules, wordt geverifieerd dat ze nog steeds in overeenstemming zijn met de vergunningsvoorwaarden en met het veiligheidsrapport.
De structuren worden geverifieerd en indien nodig gemitigeerd tijdens fases van exploitatie, sluiting en van controle Tijdens de fases van exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle zullen de betonstructuren blijvend opgevolgd worden door een combinatie van verificaties en controles direct op de structuren, verificaties op getuige structuren en verder onderzoek en ontwikkeling met betrekking tot betondegradatie. Indien er door deze controles macroscheuren vastgesteld worden, wordt het fenomeen verder onderzocht en indien noodzakelijk gemitigeerd, bijvoorbeeld door middel van reparaties, versterking van andere barrières in het kader van gelaagde bescherming, lokale vermindering van de bronterm ... Een methodologie voor verificatie en bepaling van macro/microscheuren en voor beslissingen tot mitigatie van macroscheuren wordt ontwikkeld en zal beschikbaar zijn bij de start van de fase van constructie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
65
Beton wordt ontworpen om een hoge duurzaamheid te hebben zodat het optreden van scheuren na de controlefase uitgesteld en waar mogelijk in de tijd gespreid en beperkt wordt. De belangrijkste processen en gebeurtenissen voor de duurzaamheid op lange termijn zijn carbonatatie en aardbevingen. 1) Het beton voor de modules en de caissons bezit een hoge duurzaamheid en hoge weerstand tegen aardbevingen (zie maatregelen om het risico op macroscheuren gedurende de exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle fases). 2) Degradatie van de monolieten wordt later in de tijd verwacht dan degradatie van modules: a) Het beton van de caissons wordt beschermd door de modules en de afdeklagen. Dit heeft als gevolg dat het optreden van de scheuren in caissons verwacht wordt na een degradatie van de modules. b) De modules kunnen weerstaan aan een aardbeving met 4% overschrijdingskans gedurende een levensduur van ongeveer 350 jaar. De monolieten kunnen weerstaan aan een grotere aardbeving, met name een aardbeving corresponderend met een overschrijdingskans van 4% gedurende een levensduur van ongeveer 800 jaar. 3) Als de modules en monolieten scheuren vertonen ondanks alle genomen maatregelen, zijn ze toch beschermd door complementaire beschermingslagen: a) Diverse veiligheidsfuncties en materialen: R2a functie geleverd door de klei infiltratie barrière en de vezelversterkte ondoorlatende top plaat. b) Diverse materialen staan in voor de R3 functie (chemische retentie): mortel voor de opvulling van de monolieten en conditionering van het afval, zand-cement ophoging als onderdeel van de funderingen, een lopend O&O-programma dat de mogelijkheid nagaat voor het vullen van de inspectieruimten met een op zeoliet gebaseerd materiaal. 5.6.2.2 Scheurvorming in beton – Voorzichtige hypothesen in veiligheidsevaluaties
Als voorzichtige hypothesen werden doorgaande scheuren zonder chemische retentie beschouwd in de modellen voor de evaluatie van de radiologische langetermijn veiligheid: 1) De modellen van de scenario’s van verwachte evolutie bevatten expliciet doorgaande scheuren vanaf 350 jaar. De radiologische impacts bevinden zich tussen 0,001 en 0,081 mSv/jaar, afhankelijk van hypothesen. 2) Een snelle degradatie van modules met doorgaande scheuren reeds vanaf 100 jaar, werd in rekening gebracht in minder waarschijnlijke/aannemelijke scenario’s. De radiologische impacts hiervoor bedragen enkele mSv/jaar. De radiologische risico's zijn aanvaardbaar gegeven de zeer lage waarschijnlijkheid van gelijktijdig falen van alle ontwerpen, inspectie, onderhoud, maatregelen en gegeven de voorzichtige aannamen over de evolutie die reeds in rekening werd gehouden in de modellering van de verwachte evolutie. 5.6.2.3 Scheurvorming in beton – Verder onderzoek, ontwikkeling en demonstratie
We merken tot slot op dat het O&O voor een beter begrip van de fenomenologie van de oorzaken en effecten scheuren in beton zal worden verdergezet. Dit O&O zal als basis dienen voor ontwerp of operationele maatregelen om scheurvorming te vermijden, te verhelpen of effecten ervan te neutraliseren. Het O&O kan desgevallend leiden tot een herziening van de hypothesen in toekomstige veiligheidsevaluaties.
66
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
5.6.3
Radiologische langetermijn veiligheid
De methodologie voor de radiologische langetermijn veiligheid is gestoeld op, en tevens nauw verbonden met, de ISAM methodologie ontwikkeld binnen het IAEA. De methodologie is in overeenstemming met de internationale beste praktijken, zoals ook door het NEA internationaal peer review team werd bevestigd [R-5]. Zoals opgemerkt door het NEA internationale peer review team, loopt de methodologie voor een aantal aspecten, zoals de veiligheidsfuncties en het veiligheidsconcept, voorop bij het internationale veiligheidsonderzoek en de ontwikkelingen. Voor de evaluatie van de radiologische veiligheid op lange termijn van de berging blijkt dat er twee types van scenario’s in detail beschouwd moeten worden (zie Figuur 29): 1) Scenario’s waarin er na sluiting op termijn een geleidelijke uitloging van de restactiviteit van radionucliden naar het grondwater optreedt. Er worden twee types van grondwater scenario’s onderscheiden: a) Scenario’s van verwachte evolutie; b) Minder waarschijnlijke/aannemelijke scenario’s met een alternatieve evolutie te wijten aan minder waarschijnlijke, maar niet onmogelijke, verstoringen op de verwachte evolutie zoals het niet of slecht sluiten van de bergingsinstallatie en het optreden van aardbevingen met een hogere magnitude dan de ontwerpaardbeving. 2) Intrusiescenario’s waarin na het opheffen van de nucleaire reglementaire controle een onopzettelijke menselijke intrusie plaatsgrijpt waarbij er door de restactiviteit in de berging radiologische blootstellingen kunnen resulteren.
Uitloging naar grondwater
1. Verwachte evolutie
2. Alternatieve minder waarschijnlijke evoluties
3. Onopzettelijke menselijke intrusies
Figuur 27: Schematische illustratie van verschillende scenario’s beschouwd voor de radiologische langetermijn veiligheid.
De berekende radiologische impact voor de berging is slechts een fractie van de blootstellingen door natuurlijke bronnen (Figuur 28). Ook in het geval men voor de uitloging naar het grondwater alternatieve evoluties beschouwt, die een lage kans van optreden hebben, blijven de radiologische impacts van maximaal enkele mSv/jaar in de buurt van blootstellingen door natuurlijke blootstellingen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
67
Figuur 28: De radiologische impacts van de berging bedragen slechts een kleine fractie van de natuurlijke achtergrond. UNSCEAR4 heeft de wereldwijde blootstelling aan ioniserende straling door natuurlijke bronnen begroot tussen 1 en 13 mSv/jaar met een gemiddelde van 2,4 mSv/jaar. Indien men de UNSCEAR methodologie toepast voor Vlaanderen, verkrijgt men een gemiddelde blootstelling van 2,1 mSv/jaar door natuurlijke bronnen. De verdeling hiervan is als volgt:
1,1 mSv/jaar ten gevolge van natuurlijk aanwezig radon gas, 0,4 mSv/jaar ten gevolge van natuurlijke straling uit bodem en gebouwen, 0,3 mSv/jaar ten gevolge van kosmische straling en 0,3 mSv/jaar ten gevolge van radioactieve stoffen die van nature uit in het menselijk lichaam aanwezig zijn.
De berekende radiologische effecten op lange termijn van de berging bevinden zich telkens onder de van toepassing zijnde streefwaarden en reglementaire toetsingscriteria, opgelegd door het FANC. Voor verschillende scenario’s bestaan verschillende reglementaire veiligheidscriteria:
Voor de scenario’s van verwachte evolutie is het toetsingscriterium een reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar bovenop de bestaande blootstellingen. Deze dosisbeperking ligt een factor drie onder de dosislimiet voor het publiek van 1 mSv/jaar. Deze dosisbeperking ligt ook een grootteorde onder blootstellingen door natuurlijke bronnen, zodat het effect van de berging in de praktijk nauwelijks waarneembaar zal zijn. De berekende radiologische impact voor (0,001 mSv/jaar) bevindt zich meer dan twee grootteordes onder de 0,3 mSv/jaar (Figuur 29). Op basis van deze evaluaties kan men het systeem bijgevolg als radiologisch geoptimaliseerd bestempelen.
4
68
UNSCEAR: United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, een VN-comité dat wetenschappelijke informatie verzamelt over de heersende niveau’s van blootstelling aan ioniserende stralingen en over de effecten van blootstelling aan ioniserende straling.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Dosis [mSv/jaar] 10
Wereldwijde gemiddelde blootstellingen door natuurlijke bronnen (1-13 mSv/jaar)
Reglementaire dosislimiet (1 mSv/jaar)
1
Reglementaire dosisbeperking (0,3 mSv/jaar) 0,1
0,01
0,001
0,001 mSv/jaar
0,0001 100 jaar
LES (aannemelijk evolutie scenario)
1000 jaar Tijd sinds start operationele fase
Figuur 29: Radiologische impact van LES.
Er wordt voor deze scenario’s verder gewerkt met een optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar. De berekende impact voor een extreem enveloppe scenario met een hypothetische zelfvoorzienende gemeenschap direct naast de berging situeert zich bovendien onder 0,1 mSv/jaar (Figuur 30). Dit is een bijkomend argument dat het systeem als radiologisch geoptimaliseerd kan worden beschouwd. De twee impactcurves op Figuur 30 geven de range aan van de berekende radiologische impacts voor de scenario’s van verwachte evolutie, en bijgevolg de enveloppe resulterend uit de radiologische optimalisatie van de berging. Voor een beperkt aantal alternatieve scenario’s, welke een lagere waarschijnlijkheid/aannemelijkheid hebben, is het toetsingscriterium een radiologisch risico – dit is de combinatie van radiologische impact, waarschijnlijkheid van voorkomen van het scenario en waarschijnlijkheid van kanker en genetische effecten per eenheid van radiologische impact. De risico beperking is 10-5 /jaar. Er wordt gewerkt met een optimalisatiestreefwaarde van 10-6 /jaar voor het radiologisch risico. Gegeven de lage waarschijnlijkheid van voorkomen/aannemelijkheid van scenario’s met een alternatieve evolutie, bevindt het geschatte radiologisch risico voor deze scenario’s zich onder deze streefwaarde. Deze elementen geven aan dat het systeem ook radiologisch geoptimaliseerd is ten opzichte van de resterende verstoringen met een lage waarschijnlijkheid/aannemelijkheid. De berekende radiologische impacts voor deze minder waarschijnlijke scenario’s situeert zich in de meeste gevallen in de omgeving van 0,1 mSv/jaar en in alle gevallen binnen de natuurlijke achtergrond tussen 1 en 13 mSv/jaar: bij slechte sluiting tussen 0,08-0,09 mSv/jaar, bij een zware aardbeving onmiddellijk na opheffing van nucleaire controle 0,5 mSv/jaar, bij een afdekking en moduledak die onmiddellijk na sluiting van de berging degraderen 2,7 mSv/jaar. We merken op dat deze alternatieve scenario’s zeer voorzichtige hypothesen hebben (zie vergelijking met hypothetisch scenario voor bepaling van restrisico na 200-300 jaar in paragraaf 4.3.2 dat een impact van ongeveer 1 mSv/jaar heeft).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
69
Dosis [mSv/jaar] 10
Wereldwijde gemiddelde blootstellingen door natuurlijke bronnen (1-13 mSv/jaar)
Reglementaire dosislimiet (1 mSv/jaar)
1
Reglementaire dosisbeperking (0,3 mSv/jaar) 0,1
Dosis optimalisatie streefwaarde (0,1 mSv/jaar) 0,081 mSv/jaar
RS (referentie scenario) > Waterput direct naast de berging > 100% zelfvoorzienende gemeenschap
0,01
0,001
0,001 mSv/jaar
LES (aannemelijk evolutie scenario)
0,0001 100 jaar
1000 jaar Tijd sinds start operationele fase
Figuur 30: Radiologische impact van RS en LES.
Voor onopzettelijke intrusiescenario’s wordt de radiologische impact vergeleken met een referentiewaarde van 3 mSv/jaar bovenop de bestaande blootstellingen [R-8]. Deze referentiewaarde situeert zich binnen de natuurlijke achtergrond tussen 1 en 13 mSv/jaar. Voor de onopzettelijke menselijke intrusiescenario’s bevindt de berekende radiologische impact zich tussen 0,004 en 0,189 mSv/jaar en dus ver onder deze referentiewaarde. Dit wil zeggen dat de voorziene bronterm als radiologisch geoptimaliseerd kan worden beschouwd.
Andere indicatoren die dit beeld over de veiligheid op lange termijn verder bevestigen zijn onder andere:
het feit dat de berekende radiologische impacts sterk lokaal gesitueerd zijn in de onmiddellijke omgeving
dat 98% van de activiteit uit het afval vervalt in de installatie vooraleer ze kan uitlogen naar het grondwater.
van de berging, en snel dalen weg van de berging,
De focus van stralingsbescherming is de laatste jaren geleidelijk verbreed van impacts op de mens naar impacts op niet-menselijke biota. Er werd daarom een eerste evaluatie gemaakt van de radiologische risico’s voor de niet-menselijke biota en deze blijken voor alle beschouwde biota onder het internationaal voorgestelde referentieniveau van 10 µGy/uur te liggen, waaruit kan besloten worden dat zowel mens als milieu afdoende beschermd zijn. Omdat dit domein van de stralingsbescherming in volle ontwikkeling is, maakt een verdere ontwikkeling van de methodologie alsook de toepassing ervan deel uit van het toekomstig onderzoeksprogramma. Verder werd aan de hand van een brede gevoeligheids- en onzekerheidsanalyse de robuustheid van de veiligheid en van de performantie van de berging aangetoond. Resultaten die deze stelling ondersteunen zijn onder andere:
70
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De maximale radiologische impacts indien er quasi geen technische barrières aanwezig zouden zijn rondom het afval bedragen slechts enkele mSv/jaar (zie ook hypothetisch scenario voor bepaling van restrisico na 200-300 jaar in paragraaf 4.3.2 dat een impact van ongeveer 1 mSv/jaar heeft).
De performantie van het systeem uitgedrukt als % verval van de activiteit initieel aanwezig in de berging bedraagt 98% onafhankelijk van de verschillende beschouwde gevoeligheden en onzekerheden.
Met deze evaluaties werd bevestigd dat het ontwikkelde bergingssysteem robuust is, en niet ongepast afhankelijk is van één enkel element of maatregel. Belangrijke elementen qua robuustheid werden immers al ingebouwd op niveau van het veiligheidsconcept en van het ontwerp van de berging, zoals:
Een voorzichtige toekenning van veiligheidsfuncties aan systemen, structuren en componenten met gepaste gelaagde bescherming (bijvoorbeeld veiligheidsfuncties R2a en R2b). Het vermijden of verminderen van effecten van bedreigingen (bijvoorbeeld het vermijden van overstromingen door ophogingen te voorzien in het ontwerp en het ontwerpen van de structuren tegen aardbevingen).
Ten slotte werden radiologische criteria afgeleid waaraan de monolieten, de modules en de berging in haar geheel moeten voldoen opdat de radiologische veiligheid gegarandeerd zou blijven (zie verder paragraaf 6.6.4 van dit document). Bij de afleiding van deze condities werd een voorzichtige aanpak gevolgd met vele conservatismen. Het geheel van deze criteria, samen met het geïntegreerd beheerssysteem (IMS) voor de exploitatie laat toe dat alle reglementaire basisvereisten gerespecteerd blijven.
5.7
NIRAS heeft de volgende stappen grondig en proactief voorbereid
NIRAS heeft op een gestructureerde wijze de noden qua verder onderzoek, ontwikkeling en demonstratie (O&O programma) in kaart gebracht. Door middel van veiligheidsevaluaties werden onzekerheden geëvalueerd op hun belang voor de performantie en de veiligheid. Op basis hiervan heeft NIRAS verschillende topics van het O&O programma geïdentificeerd, en is proactief gestart met een aantal dringende elementen. Een van deze elementen is het gedrag van beton op jonge leeftijd juist na de constructie omdat dit mede de technische specificaties kan beïnvloeden die in de bestekken voor constructie opgenomen moeten worden. De voorziene topics werden door het NEA internationaal peer review team als relevant en redelijk beoordeeld [R-5].
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
71
5.8
Besluiten
De berging van laagactief afval aan het oppervlak is reeds sinds vele tientallen jaren een operationele en goed beheerste praktijk in een groot aantal landen. Het beheer van het laagactief afval tot en met tijdelijke opslag van geconditioneerd afval is in België sinds tientallen jaren een operationele en goed beheerste praktijk. Er is bijgevolg een zeer ruime ervaring die NIRAS benut heeft om haar concept voor de oppervlakteberging van categorie A afval vast te leggen. Essentieel in dit concept zijn de beperking van de radiologische bronterm en het realiseren van afzondering en insluiting door technische barrières. De radiologische bronterm in het categorie A afval werd passend beperkt tot 10-50 Bq/g aan langlevende alfastralers. Dit is een ordegrootte onder de internationale richtwaarde van 400 Bq/g. De afzondering en insluitingsfuncties werden voorzien door middel van een reeks van diverse, passieve, robuuste en betrouwbare barrières en maatregelen die samen een passend niveau van gelaagde bescherming bieden, waardoor de veiligheid niet ongepast afhankelijk is van één enkel element, procedure of controlemaatregel. Het afval geborgen in een afgesloten bergingsinstallatie is niet gemakkelijk en niet direct bereikbaar voor de mens. Slechts in bepaalde gevallen, wanneer de kennis van de berging verloren is gegaan en in geval van een drastische ingreep, kan de mens onvoorzien in contact komen met het afval en blootgesteld worden. Aangezien met berging aan het oppervlak het afval in de biosfeer blijft, is menselijke intrusie in de berging in situaties waar de kennis van de berging verloren is gegaan niet uit te sluiten. Daarom wordt voor de afzondering van het radioactief afval bijkomend een controle en toezicht gedurende enkele honderden jaren voorzien. Na enkele honderden jaren zijn de radiologische gevolgen door onopzettelijke menselijke intrusie beperkt tot een fractie van de natuurlijke achtergrond, omdat slechts een beperkte radiologische bronterm qua langlevende radionucliden in een oppervlakteberging toegelaten wordt. Voor een berging aan het oppervlak draagt de bergingslocatie slechts indirect bij aan de afzondering en insluiting, omdat de radionucliden die vrijkomen uit de bergingsinstallatie zich reeds in de biosfeer bevinden waar ze mogelijks aanleiding kunnen geven tot situaties van verhoogde blootstelling. De locatie zorgt voor een stabiele omgeving zodat de performantie van de technische barrières niet aangetast of verminderd worden. Het tektonisch rustig, relatief vlak terrein in het noorden van België, met een gelaagde sedimentaire geologie, leent zich voor een eenvoudige karakteristering en modellering van geologie en grondwaterstroming. Een uitgebreide karakterisering van de omgeving van de berging heeft bevestigd dat de site alle nodige kwaliteiten bezit, zoals een stabiele geologie, laag niveau van seismische activiteit, voldoende draagvermogen ... en dat de site een gepaste locatie vormt voor een berging. De karakterisering en optimalisatie van de technische barrières hebben aanleiding gegeven tot beton met een hoge duurzaamheid en met een beperkt risico op scheurvorming. Bovendien is een gelaagde bescherming voorzien door een diversiteit aan materialen en door het in de tijd spreiden van het falen van verschillende beschermingslagen.
Corrosie van de wapening is het belangrijkste chemische degradatiemechanisme. De volgende degradatieprocessen werden immers geëlimineerd omwille van de chemisch niet-agressieve milieukenmerken van de site te Dessel en de selectie van de materialen voor het beton: interne en externe sulfaataanval, alkali-silica reactie, biologische degradatie en vorst-dooi cycli.
72
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Corrosie van wapening kan versnellen door de depassivatie van wapening die resulteert uit de carbonatatie van het beton dat de wapeningen bedekt. De zorgvuldige keuze van cementgebaseerde materialen beperkt de diffusiesnelheid van CO2 in beton, en dus de snelheid van carbonatie. De optimalisatie van de dikte van de dekking van de wapening leidt bovendien tot een duurzaam beton waarbij het ogenblik van bereiken van de wapening door het carbonatatiefront in de tijd wordt uitgesteld. De initiatiefase voor corrosie wordt geschat in de orde van enkele honderden jaren.
De structuren zijn ontworpen om krimpscheuren te beperken tijdens en kort na constructie en om te weerstaan aan aardbevingen gedurende de fasen van exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle. De gekozen constructiesequentie en constructietechnieken van de module en caissons werden getest in de demonstratieproef. Bij deze testen werden tot nog toe nog geen (macro)scheuren waargenomen.
De structuren voor berging zullen worden gecontroleerd bij constructie, en geverifieerd vooraleer ze in het kader van exploitatie gebruikt worden. Indien er door deze controles macroscheuren worden vastgesteld, wordt het fenomeen verder onderzocht en indien noodzakelijk gemitigeerd. Een methodologie voor verificatie en bepaling van micro/macroscheuren en voor beslissingen tot mitigatie van macroscheuren wordt ontwikkeld en zal beschikbaar zijn bij de start van de constructie.
Als voorzichtige hypothesen in de modellen voor de evaluatie van de radiologische langetermijn veiligheid werden doorgaande scheuren zonder chemische retentie beschouwd. Daarbij werden in de scenario’s van verwachte evolutie expliciete doorgaande scheuren vanaf 350 jaar ondersteld, en in minder waarschijnlijke alternatieve evolutiescenario’s onmiddellijk na sluiting, ondersteld op 100 jaar. De radiologische impacts van deze scenario’s bevinden zich onder de toepasselijke reglementaire normen.
Bij het ontwerp wordt een gelaagde bescherming voorzien door: ►
Enerzijds het falen door scheurvorming van de monoliet en de module in de mate van het mogelijke te spreiden in de tijd (de module en afdeklagen zorgen voor een beschermende omgeving van de monolieten);
►
Anderzijds complementaire beschermingslagen te voorzien (klei infiltratie barrière, vezelversterkte ondoorlatende topplaat, mortel opvulling van monolieten en conditionering van het afval, zand cement ophoging als onderdeel van de funderingen, beperking van de radiologische bronterm).
Er is een lopend O&O programma dat de mogelijkheid nagaat, om binnen ongeveer een eeuw, tijdens de sluiting, de inspectieruimten te vullen met een op zeoliet gebaseerd materiaal. De uitvoerbaarheid en beheersing van de toekomstige constructie werd nagegaan door middel van constructietesten zoals prototype monolieten en de demonstratieproef. Er werd een algemene strategie voor het kwaliteitsborgingssysteem tijdens constructie opgesteld. In deze strategie wordt de performantie van beton en de duurzaamheid op lange termijn waar mogelijk gelinkt aan gemakkelijk meetbare parameters. De strategie vormt de basis voor het QA/QC programma dat NIRAS zal vastleggen voor de start van de realisatie van de berging en zal (laten) toepassen en verifiëren bij de constructiewerkzaamheden. Om resterende onzekerheden waar mogelijk verder te verkleinen is een verder opvolgings- en onderzoeksprogramma voor beton gepland. In dit kader zijn onder andere beton getuige structuren op de site voorzien.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
73
De methodologie voor de radiologische langetermijn veiligheid is gestoeld op, en tevens nauw verbonden met, de ISAM methodologie ontwikkeld binnen het Internationaal Agentschap voor Atoomenergie IAEA. De methodologie is in overeenstemming met de internationale beste praktijken, zoals ook door het NEA internationaal peer review team werd bevestigd [R-5]. Voor de evaluatie van de radiologische veiligheid op lange termijn van de berging blijkt dat er twee types van scenario’s in detail beschouwd moeten worden:
Scenario’s waarin er na sluiting op termijn een geleidelijke uitloging van de restactiviteit van radionucliden
Intrusiescenario’s waarin na het opheffen van de nucleaire reglementaire controle een onopzettelijke mense-
naar het grondwater optreedt. lijke intrusie ondersteld wordt. Door de restactiviteit in de berging kunnen er radiologische blootstellingen zijn bij dergelijke onopzettelijke intrusie tot bij het afval.
De berekende radiologische impact voor de berging is slechts een fractie van de blootstellingen door natuurlijke bronnen. Ook in het geval men een hypothetisch scenario van vrijgave na 350 jaar beschouwt of voor de uitloging naar het grondwater alternatieve evoluties beschouwt, die een lage kans van optreden hebben, blijven de radiologische impacts van maximaal enkele mSv/jaar in de buurt van blootstellingen door natuurlijke blootstellingen. De berekende radiologische effecten op lange termijn van de berging bevinden zich bovendien telkens onder de van toepassing zijnde streefwaarden en reglementaire toetsingscriteria, opgelegd door het FANC:
De berekende radiologische impact (0,001 mSv/jaar) bevindt zich meer dan twee grootteordes onder de reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar. Op basis van deze evaluaties kan men het systeem bijgevolg als radiologisch geoptimaliseerd bestempelen.
De berekende impact voor een extreem enveloppe scenario met een hypothetische zelfvoorzienende gemeenschap direct naast de berging (0,081 mSv/jaar) situeert zich bovendien onder 0,1 mSv/jaar. Dit is een bijkomend argument dat het systeem als radiologisch geoptimaliseerd kan worden beschouwd.
De berekende radiologische impacts voor alternatieve minder waarschijnlijke evoluties bevinden zich tussen 0,081 en 2,7 mSv/jaar situeren zich ook bij deze minder waarschijnlijke alternatieve scenario’s binnen de natuurlijke achtergrond tussen 1 en 13 mSv/jaar. Gegeven de lage waarschijnlijkheid van voorkomen/ aannemelijkheid van scenario’s met een alternatieve evolutie, ligt het radiologisch risico voor deze scenario’s onder de toepasselijke risicobeperking en kunnen het systeem en de voorziene bronterm ook bij verstoringen als radiologische geoptimaliseerd worden beschouwd.
Voor de onopzettelijke menselijke intrusiescenario’s bevindt de berekende radiologische impact zich tussen 0,004 en 0,189 mSv/jaar en dus ver onder de referentiewaarde van 3 mSv/jaar. Dit wil zeggen dat de voorziene bronterm als radiologisch geoptimaliseerd kan worden beschouwd.
Andere indicatoren die dit beeld over de veiligheid op lange termijn verder bevestigen zijn onder andere:
het feit dat de berekende radiologische impacts sterk lokaal gesitueerd zijn in de onmiddellijke omgeving van de berging, en snel dalen weg van de berging, dat 98% van de activiteit uit het afval vervalt in de installatie vooraleer ze kan uitlogen naar het grondwater.
Verder werd aan de hand van een brede gevoeligheids- en onzekerheidsanalyse de robuustheid van de veiligheid en van de performantie van de berging aangetoond.
74
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De verschillende argumenten onderschrijven de centrale stelling dat in de huidige programmastap van het categorie A bergingsprogramma, het NIRAS geïntegreerd project en de veiligheidsbenadering met inbegrip van het veiligheidsconcept,
geleid hebben tot een voorgestelde oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel die ►
zowel geoptimaliseerd is,
►
als uitvoerbaar qua bouw, exploitatie en sluiting,
►
als robuust,
►
en veilig is,
en ook geleid hebben tot een uitgebreide documentatie daarvan en tot een plan van aanpak om resterende onzekerheden verder te reduceren,
zodanig dat het programma klaar is om over te gaan tot de volgende programmastappen, waarin de langetermijn veiligheid van het categorie A afval in de praktijk gegarandeerd zal worden door eerst de constructie van de berging en vervolgens de effectieve berging van het afval. Er is een sterke indicatie van de gegrondheid van de centrale stelling door:
De vaststelling dat alle argumenten en aanwijzingen in dezelfde richting wijzen, namelijk een uitvoerbare, robuuste en geoptimaliseerde berging waarvoor de radiologische impact slechts een fractie van de achtergrond door natuurlijke bronnen is.
De kwaliteit van het proces voor de ontwikkeling van de argumenten en bewijzen (duidelijke beslissingscontext, brede expertise, sterk gegronde en internationaal beoordeelde methodologieën, kwaliteitsbeheersysteem).
De robuustheid van de argumenten en aanwijzingen wanneer verschillende aanpakken gevolgd worden, ver-
De duidelijke identificatie van toekomstige acties en controles, en het engagement van NIRAS om als nu-
schillende indicatoren beschouwd worden en verschillende modelhypothesen beschouwd worden. cleair exploitant deze acties en controles uit te voeren, met name het QA/QC programma tijdens constructie, de toekomstige acceptatie conform aan alle operationele condities.
De identificatie van de belangrijkste onzekerheden en de opneming ervan in het proactief gestarte en voortgezet onderzoeks-, ontwikkelings- en demonstratieprogramma Het bestaan van een gepast toekomstig kader voor ten eerste reglementair toezicht en controles aangevuld met door de exploitant uitgevoerde controles, en ten tweede toekomstige periodieke veiligheidsherzieningen, waarbij dit alles ingebed is in een blijvend lokaal maatschappelijk draagvlak.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
75
76
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Deel C: Gedetailleerde technische samenvatting
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
77
78
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6
Uitgebreide samenvatting van veiligheidsargumenten
De structuur van het veiligheidsrapport niveau 2 biedt één perspectief op de veiligheid, namelijk het vastleggen van de bouwstenen voor het ontwerp, de veiligheidsevaluaties en de operationele condities om bij exploitatie de veiligheid van de bergingsinstallatie te garanderen. Deze structuur biedt dus inzicht in drie meta-processen. Ten eerste het bepalen van het ontwerp op basis van de context en de wetenschappelijke kennisbasis. Ten tweede de kwantitatieve veiligheidsevaluaties op basis van de context, het ontwerp en de wetenschappelijke kennisbasis. Ten derde het vastleggen van de operationele condities, op basis van het ontwerp en de veiligheidsevaluaties. Deze structuur benadrukt echter enigszins onvoldoende een veiligheidsargumentatie zoals gebaseerd op de internationale notie van een veiligheidsdossier (safety case) 5. Zoals vermeld in voorgaande paragraaf 2.1, is een veiligheidsdossier de integratie van argumenten die de veiligheid en het vertrouwen in deze veiligheid onderbouwen en waar mogelijk kwantificeren. Het veiligheidsrapport zal zowel gebruikt worden om de drie meta-processen van vastleggen van ontwerp, veiligheidsevaluaties en operationele condities te analyseren, als om de volledigheid van de veiligheidsargumentatie na te gaan. Om tegemoet te komen aan de twee complementaire benaderingen om de documentatie voor vergunningsaanvraag te gebruiken, en om bijkomend inzicht te verschaffen in de complexe reeks activiteiten en beslissingen die nodig zijn geweest om de huidige vergunningsaanvraag te ondersteunen, omvat het huidige veiligheidsdossier twee complementaire onderdelen: 1) Een eerste onderdeel is dit Hoofdstuk 6. Hierin wordt de structuur gebaseerd op veiligheidsargumenten die het veiligheidsdossier ondersteunen. 2) Een tweede onderdeel is het bijhorende rapport NIROND-TR 2012-17 N “Synthese van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel”. Daarin wordt de structuur gebaseerd op de hoofdstukken van de het veiligheidsrapport niveau 2, dus de 17 hoofdstukken waarvan de opbouw inzicht biedt in de drie meta-processen van bepalen van het ontwerp, van veiligheidsevaluaties en van vastleggen van de operationele condities.
5
De internationale peer review onder de auspiciën van de NEA van het NIRAS SAFIR 2 rapport over het Belgische O&O-programma met betrekking tot diepe berging van hoogactief en langlevend afval, gepubliceerd einde 2001, maakte de opmerking dat een inhoudsopgave voor een veiligheidsrapport niet noodzakelijkerwijs de beste structuur is om een “veiligheidsdossier” rond te bouwen op een transparante en gebruiksvriendelijke manier [R-2].
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
79
De belangrijkste veiligheidsargumenten zijn gestructureerd rond de volgende centrale verklaring:
In de huidige programmastap van het bergingsprogramma voor categorie A afval zijn binnen het geĂŻntegreerd project en het veiligheidsbeleid van NIRAS een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept ontwikkeld. Deze strategie en concept hebben geleid tot een voorgestelde oppervlakteberging voor categorie A-afval te Dessel die is geoptimaliseerd, waarvan de realisatie en exploitatie uitvoerbaar is, en die robuust en veilig is. Het bergingsprogramma voor categorie A afval is klaar voor de volgende programmastappen.
De verschillende elementen van de centrale verklaring worden verder uitgewerkt in de volgende subparagrafen 6.1-6.7. Deze uitwerking vormt een uitdieping van de algemene samenvatting uit vorig Hoofdstuk 5, en zal daarom gedeeltelijk overlappende informatie bevatten in vergelijking met Hoofdstuk 5 (zie ook leeswijzer uit vorige paragraaf 1.2). De opgebouwde argumentatie in voorliggend Hoofdstuk 6 reikt meerdere lijnen van argumentatie aan en past verschillende complementaire benaderingen toe om de langetermijn veiligheid van de berging in Dessel te evalueren en er vertrouwen in op te bouwen. De brede reeks gepresenteerde argumenten, de kwaliteit en de zorgvuldige opbouw van deze argumenten en de diversiteit van de gebruikte argumenten maken dat alle argumenten samen het vertrouwen in de langetermijn veiligheid van de berging voor categorie A afval in Dessel ondersteunen, eerder dan dat enkele argumenten en redeneringen op zichzelf staan.
80
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.1
De huidige programmastap is gekaderd in een duidelijk vastgelegde beslissingscontext
De huidige programmastap van het NIRAS bergingsprogramma voor categorie A is gekaderd in een duidelijk vastgelegde beslissingscontext die technische en maatschappelijke aspecten succesvol integreert. Deze stelling wordt verder ondersteund door volgende argumenten: 1. Het beheer van radioactieve afvalstoffen in België is wettelijk vastgelegd en vormt een beproefde technologie. 2. De beslissing om de oppervlakteberging in Dessel te selecteren was weloverwogen en maatschappelijk gedragen. 3. NIRAS heeft de oppervlakteberging ontwikkeld in termen van veiligheid, omkeerbaarheid en controleerbaarheid, zoals bepaald door de Federale Regering. 4. Om het lokaal maatschappelijk draagvlak voor de berging van categorie A afval te bestendigen, heeft NIRAS de lokale partnerschappen STORA (Dessel) en MONA (Mol) behouden, die opgericht waren tijdens de vorige voorontwerpfase. 5. De huidige vergunningsaanvraag vormt het startpunt van een wettelijk afgelijnd proces van stapsgewijze vergunningen en periodieke veiligheidsherzieningen. 6. NIRAS heeft in dit veiligheidsdossier alle elementen ontwikkeld nodig voor de eerste stap, de oprichtings- en exploitatievergunning. De volgende paragrafen presenteren deze meer contextuele argumenten gedetailleerder. De informatie in deze paragrafen steunt op hoofdstukken 1 en 2 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-1] [HS-2]. 6.1.1
Het beheer van radioactieve afvalstoffen in België is wettelijk vastgelegd en vormt een beproefde technologie
Voor een verantwoord en veilig beheer van het radioactief afval dient een nationaal beleid en een nationaal kader vastgelegd te zijn (Europese Richtlijn 2011/70/Euratom, IAEA standaarden). De Belgische overheid heeft het beheer van radioactieve afvalstoffen toevertrouwd aan een overheidsinstelling: NIRAS werd opgericht door de wet van 8 augustus 1980 als een openbare instelling die verantwoordelijk is voor het beheer van al de radioactieve afvalstoffen op het Belgisch grondgebied. De taken en de werkwijze van NIRAS worden voornamelijk bepaald door het Koninklijk Besluit van 30 maart 1981 en aangevuld door het Koninklijk Besluit van 16 oktober 1991. Er zijn nog andere ondersteunende wetten en besluiten die in aanmerking moeten worden genomen, waaronder het Koninklijk Besluit van 18 november 2002 houdende de regeling van de erkenning van uitrustingen bestemd voor de opslag, verwerking en conditionering van radioactief afval. Een overzicht van de taken van NIRAS werd al behandeld in voorgaande paragraaf 3.8 van dit document. Alle beheerstappen van radioactief afval voorafgaand aan de berging zijn sinds geruime tijd industriële en vergunde praktijken gestoeld op beproefde technologieën en methodologieën. De goedkeuring door de bevoegde federale minister van de algemene regels voor de acceptatie van geconditioneerde en niet-geconditioneerde afvalstoffen in 1999 was een mijlpaal bij het volledig uitrollen van het drieledige acceptatiesysteem bestaande uit: 1) Het specifiëren van afvalacceptatiecriteria voor geconditioneerd en niet-geconditioneerd afval nodig voor een verder veilig beheer van de volgende afvalbeheerstappen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
81
2) Het erkennen van systemen voor opslag, verwerking en conditionering van afval en van methodologieën en desgevallend meetinstallaties en –methodes voor de radiologische karakterisering van het afval, alsook de regelmatige opvolging en auditering bij de exploitanten om te garanderen dat de erkenningsdossiers goed worden nageleefd in de praktijk. 3) Het accepteren van afval na analyse dat aan de afvalacceptatiecriteria voldaan is. De verschillende stappen, verificaties en audits die NIRAS binnen dit acceptatiesysteem uitvoert werden samengevat in voorgaande paragraaf 3.8.1. Een overzicht van het acceptatiesysteem wordt gegeven in Hoofdstuk 6 van het Niveau 2 Veiligheidsrapport [HS-6]. Het proactief ontwikkelde en geïmplementeerde acceptatiesysteem voor radioactief afval houdt rekening met de volledige keten van de afvalproductie tot en met een referentie oplossing voor het langetermijn beheer van het afval. Voor het categorie A afval zal de referentie oplossing van een generiek ontwerp van oppervlaktebergingsinstallatie vertaald worden naar een definitieve oplossing, op basis van de oprichtings- en exploitatievergunning voor de oppervlaktebergingsinrichting te Dessel. Wanneer NIRAS alle vereiste vergunningen voor de bergingsinrichting van categorie A afval te Dessel zal verkregen hebben, kan NIRAS de specifieke kenmerken van de oppervlaktebergingsinstallaties te Dessel integreren in haar acceptatiesysteem voor afval door rekening te houden met de vergunningsvoorwaarden en andere eisen voortvloeiend uit de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel. 6.1.2
De
beslissing
om
de
oppervlakteberging
te
Dessel
te
selecteren
was
weloverwogen en maatschappelijk gedragen
De activiteiten die NIRAS sinds 1985 ondernam, en de beleidsbeslissingen van de Federale Regering met betrekking tot het langetermijnbeheer van categorie A afval, resulteren nu in een vergunningsaanvraag voor een oppervlakteberging te Dessel. Een belangrijk element van dit proces is de beleidsbeslissing van 23 juni 2006 van de Federale Regering, om het langetermijnbeheer van categorie A afval in de praktijk te realiseren door middel van een oppervlakteberging in de gemeente Dessel. De verschillende activiteiten en beslissingen die hebben geleid tot de genomen beslissing in 2006 getuigen dat de beslissing om de oppervlakteberging in Dessel te selecteren weloverwogen en maatschappelijk gedragen was. De basisprincipes voor de geschiktheid van sites voor oppervlakteberging zijn gedurende dit volledige proces sinds 1985 fundamenteel dezelfde gebleven, te weten: (1) het niet optreden van overstromingen die de insluitingscapaciteit van de berging kunnen aantasten, (2) een voldoende grondmechanische stabiliteit, (3) een beperkte seismische activiteit, (4) het vermijden van zones waar effectieve of potentiële exploitatie van natuurlijke rijkdommen de insluitingscapaciteit van de berging kunnen aantasten en (5) ten slotte een hydrogeologie die nauwkeurig te karakteriseren en modelleren is. Dit langdurige proces liet ook toe om al een zekere mate van strategische en concept optimalisatie uit te voeren, rekening houdende met specifieke karakteristieken van de site, vereisten qua alertheid van monitoring en de mogelijkheid tot terugneembaarheid.
82
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Om dit te staven wordt hieronder de algemene informatie uit voorgaande paragraaf 3.7 verder gedetailleerd.
Periode 1985–1998: De verkennende studiefase waarin de bergingsconcepten en de wetenschappelijke kennis voor landberging geleidelijk aan werden ontwikkeld, maar een maatschappelijk draagvlak ontbrak, in het bijzonder voor de selectie van een site. ► Periode 1985–1990: Drie opties die voor het langetermijnbeheer van categorie A afval werden vergeleken, met name: oppervlakteberging, het gebruik van voormalige kolenmijnen en geologische berging. Op basis van deze vergelijking besliste NIRAS, in overleg met haar voogdijminister, haar werkzaamheden te richten op de studie van oppervlakteberging. ► Periode 1990–1993: De technische haalbaarheid van een generiek oppervlaktebergingsconcept werd geevalueerd en 98 potentieel gunstige sites voor de vestiging van het generiek concept werden geïdentificeerd. De lijst met de 98 sites werd echter unaniem verworpen door de betrokken gemeenten. ►
Periode 1995–1998: De regering gelastte NIRAS een onderzoek uit te voeren naar mogelijke alternatieve opties voor oppervlakteberging, dat wil zeggen langetermijnopslag, oppervlakteberging en geologische berging.
Beslissing 1998: Op 16 januari 1998 koos de Federale Regering, op basis van ethische overwegingen, een oplossing voor het langetermijnbeheer die definitief is of definitief kan worden, namelijk berging. De beleidsbeslissing omvatte volgende randvoorwaarden voor verdere studies door NIRAS: ►
Zowel de opties oppervlakteberging als geologische berging moeten worden onderzocht.
►
De veiligheid van de voorgestelde bergingsoplossingen moet worden gewaarborgd.
►
Bergingsoplossingen moeten stapsgewijs, flexibel en omkeerbaar zijn. Een oppervlakteberging moet ook bijzondere aandacht geven aan de controleerbaarheid. Speciale aandacht moet worden besteed aan studies van de uitvoerbaarheid en de kosten voor geologische berging.
►
De studies moeten worden beperkt tot de bestaande nucleaire zones en sites waar de lokale overheid interesse betoont.
►
Het project moet op lokaal niveau geïntegreerd worden met passende beheer- en overlegstructuren.
►
NIRAS moet nauw samenwerken met de veiligheidsautoriteiten, in het bijzonder met het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle (FANC), voor alle aspecten die verband houden de veiligheid van de installaties en de bescherming van het leefmilieu.
Periode 1998–midden 2006: De voorontwerpfase waarin zowel maatschappelijke als technische aspecten werden behandeld. ►
NIRAS veranderde de werkwijze voor de siteselectie van het kiezen van een site voor een vast generiek bergingsconcept naar het voorafgaandelijk al gedeeltelijk optimaliseren en aanpassen van de technische barrières van het bergingsconcept aan de karakteristieken van de site en het beoordelen van de geschiktheid van mogelijke bergingssites vanuit het systeem “concept + site” in zijn geheel (zie ook kaderstuk in voorgaande paragraaf 3.5). Het basisconcept voor de berging werd dus op een aantal punten a priori reeds versterkt rekening houdend met de site karakteristieken. Gedurende dit proces bleven de basisprincipes van siteselectie behouden. Ook moeten bij alle mogelijke werkwijzen voor siteselectie, de gekozen werkzones finaal bevestigd worden met behulp van veiligheidsevaluaties van het systeem “concept + site”.
►
Een innovatieve methodologie van partnerschappen tussen belangstellende gemeenten en NIRAS werd toegepast. De partnerschappen werden georganiseerd, zodat ze de lokale gemeenschappen op representatieve wijze vertegenwoordigden en konden functioneren als transparante, open en onafhankelijke lokale discussie- en werkplatforms. De gemeenteraad zou echter het laatste woord hebben bij het accepte-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
83
ren of het weigeren van het voorstel. Doorheen dit samenwerkingsproces bleef NIRAS als enige verantwoordelijk voor de voorgestelde berging en de uitvoerbaarheid en veiligheid ervan. ►
De gemeenten Beveren (voor de nucleaire zone Doel) en Huy (voor de nucleaire zone Tihange) wensten niet in te stappen in de voorgestelde samenwerking. De gemeenten Mol, Dessel, Fleurus en Farciennes toonden snel hun interesse. De interesse leidde tot de oprichting van drie partnerschappen tussen NIRAS en deze gemeenten: STOLA-Dessel (Dessel), MONA (Mol) en PaLoFF (Fleurus en Farciennes).
Zowel STOLA-Dessel als MONA ontwikkelden een voorontwerp voor oppervlakteberging en geologische berging waarin voldaan werd aan de voorwaarden voor uitvoerbaarheid, stapsgewijs karakter, flexibiliteit, omkeerbaarheid en controleerbaarheid. In 2005 stemden de gemeenteraden van Dessel en Mol in met het voorstel dat ontwikkeld was door het partnerschap. NIRAS maakte de geintegreerde voorstellen van de partnerschappen STOLA-Dessel en MONA over aan de bevoegde minister. Hierna bleven de partnerschappen bestaan. MONA bleef onder dezelfde naam verder
►
werken, STOLA-Dessel werd omgedoopt tot STORA. In 2006 verwierp de gemeenteraad van Fleurus het voorstel van PaLoFF.
NIRAS heeft in 1999 besprekingen met betrekking tot de berging van categorie A afval gestart met het FANC. Het FANC, haar technische ondersteuningsorganisatie AVN (nu BEL-V) en de bevoegde regionale instanties hebben in de periode 1999-2004 de studies en de ontwikkelingen van het bergingsconcept, de site en de radiologische veiligheid en milieu-evaluaties geanalyseerd en met NIRAS besproken. Tijdens dit proces maakten ze geen opmerkingen die de radiologische veiligheid en de milieueffecten van de voorontwerpen van STOLA-Dessel en MONA fundamenteel in vraag stelden.
►
In 2006 diende NIRAS een eindrapport in voor de periode 1985-2006 met het verzoek aan de Federale Regering om een beslissing te nemen over de voortzetting van het categorie A bergingsprogramma.
Beslissing 2006: De geïntegreerde voorstellen van de partnerschappen STOLA-Dessel en MONA en het concluderende rapport van NIRAS werden behandeld in de Ministerraad van de Federale Regering. Op 23 juni 2006 besliste de Federale Regering om: ►
Het voorstel voor de oppervlakteberging van STOLA-Dessel als de oplossing voor het langetermijnbeheer van categorie A afval in België te selecteren.
►
De verdere ontwikkeling van het geïntegreerde bergingsproject aan NIRAS toe te vertrouwen.
►
De directeur-generaal van NIRAS volmacht te geven om met alle betrokken partijen te onderhandelen teneinde tot een bindende overeenkomst te komen voor de uitvoering van de bijbehorende voorwaarden.
Op 23 juni 2006, gaf de Federale Regering verder ook de volgende opdrachten aan NIRAS: ►
Het participatieve proces in stand te houden, in eerste instantie met de gemeente Dessel die gekozen werd als de plaats voor de berging en daardoor de eerste onderhandelingspartner is, maar ook met de gemeente Mol.
►
De ontwikkeling van het geïntegreerd bergingsproject voort te zetten.
►
Voorstellen te maken voor een wettelijk en regelgevend kader om de juridische zekerheid van het geïntegreerd project te verzekeren, inzonderheid wat betreft de financieringsmodaliteiten van de bijbehorende voorwaarden.
Op 23 juni 2006, gaf de Federale Regering ten slotte de volgende opdrachten aan het FANC: ►
Een vergunningsprocedure uit te werken die aangepast is aan het specifieke karakter van een berging voor radioactief afval.
►
Aan NIRAS de elementen mee te delen die het nodig acht om over te gaan tot de veiligheidsevaluaties.
►
Aan de regering de modaliteiten voorleggen die het denkt te moeten invoeren om de tussenkomst te organiseren van de regionale instanties, bevoegd voor de milieueffectstudies.
84
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
►
Over te gaan tot een formele en met bewijsstukken gestaafde opvolging van de werkzaamheden van NIRAS en tot een systematische analyse van de aandachtspunten met betrekking tot de veiligheid van het gekozen geïntegreerd bergingsproject.
6.1.3
De berging is veilig, omkeerbaar en controleerbaar zoals bepaald door de Federale Regering
Tijdens de voorontwerpfase ontwikkelden NIRAS en STOLA-Dessel een voorontwerp van bergingsconcept dat veilig, stapsgewijs, flexibel en omkeerbaar is en ook controleerbaar is zoals bepaald door de Federale Regering in haar beslissing van 1998.
Het stapsgewijs karakter van het bergingsproject zal worden verankerd in een stapsgewijs vergunningspro-
Flexibiliteit, waardoor de mogelijkheid bestaat de bergingsinstallatie bij te sturen door nieuwe kennis in te
ces dat door de regelgevende overheid uitgewerkt dient te worden. brengen, is voor het voorontwerp van STOLA-Dessel in de praktijk gebracht door onder meer het voorzien van: (1) een modulair bergingsconcept, (2) modules die verschillende afmetingen van afval kunnen bergen, (3) een testopstelling van de afdekking, (4) een gefaseerde constructie van de berging met twee tumuli die in de tijd gespreid gerealiseerd worden.
De omkeerbaarheid van het STOLA-Dessel voorontwerp zit vervat (1) in het concept van de monolieten die men gemakkelijk kan terugnemen en gedurende lange tijd intact kan manipuleren en vervoeren en (2) in het inbrengen van een grindlaag in plaats van mortel voor het opvullen van de holten die in de modules overblijven nadat het afval werd geplaatst. Dit vergemakkelijkt het terugnemen van het afval indien toekomstige generaties dit zouden wensen te doen.
Vergeleken met het generieke bergingsconcept in de verkennende studiefase, werd voor het STOLA-Dessel voorontwerp de controleerbaarheid verbeterd door de invoering van metingen in de onmiddellijke nabijheid van het afval. Dit door middel van (1) een drainagesysteem in de bergingsmodules en (2) de inspectieruimten onder het afval.
De verdere ontwikkeling van het bergingsconcept werd gebaseerd op het STOLA-Dessel voorontwerp, zoals vereist door de Federale Regering in haar beslissing van 2006. Hierdoor bleven de voorwaarden van de Federale Regering uit 1998 ingevuld. Daar komt nog bij dat de belangrijkste aspecten van veiligheid en flexibiliteit verder geoptimaliseerd werden tijdens projectfase.
Veiligheid werd ten opzichte van het STOLA-Dessel voorontwerp verder geoptimaliseerd door onder meer (1) een extra vezelversterkte topplaat bovenop de modules toe te voegen, (2) afschermingsplaten op de monolieten te voorzien tijdens de plaatsing van het afval in de modules, (3) de hoogte van de inspectieruimten te verlagen en (4) het aantal kolommen in de inspectieruimte te verhogen. Een meer gedetailleerd overzicht van de optimalisatiemaatregelen wordt gegeven verder in paragraaf 6.5.2.
Flexibiliteit werd ten opzichte van het STOLA-Dessel voorontwerp verder uitgewerkt door onder meer (1) te voorzien in verschillende soorten monolieten, (2) de constructie van de modules binnen een tumulus te spreiden in de tijd. Bovendien zal het onderzoek-, ontwikkeling- en demonstratieprogramma verder gezet worden na de vergunning tot oprichting en exploitatie, zodat flexibiliteit tijdens constructie en exploitatie kan bijdragen aan een verdere optimalisatie van de bescherming.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
85
6.1.4
Om het lokaal maatschappelijk draagvlak te bestendigen NIRAS heeft de partnerschappen STORA (Dessel) en MONA (Mol) behouden
De integratie van technische en maatschappelijke aspecten blijft de hoeksteen voor het bergingsproject voor het categorie A afval (cAt-project). De lokale partnerschappen STORA (Dessel) en MONA (Mol), opgericht tijdens de vorige voorontwerpfase, werden tijdens de projectfase behouden. De participatie van de lokale gemeenschappen in de ontwikkeling en de implementatie van de berging voor categorie A zal worden behouden in de toekomst. Deze deelname kan helpen om de maatschappelijke factoren in het radiologische optimalisatieproces te verzekeren, en kan helpen om het risico te verminderen van erosie van het maatschappelijk draagvlak. Bovendien zorgen participatie en inbedding van de berging in de lokale gemeenschappen ervoor dat de lokale kennis over langere tijdschalen behouden blijft en telkens weer op volgende generaties overgedragen wordt. In dit verband is het belangrijk het fonds op middellange termijn te vermelden, opgericht door de Wet van 29 december 2010 en het Koninklijk Besluit van 03 juli 2012. Dit fonds zorgt voor de financiering van de cAtprojectcomponenten die vereist zijn voor het behoud van het maatschappelijk draagvlak voor de berging van categorie A afval in Dessel en die niet worden gedekt door bestaande mechanismen. 6.1.5
De huidige vergunningsaanvraag vormt het startpunt van een wettelijk afgelijnd proces van stapsgewijze vergunningen en periodieke veiligheidsherzieningen
De verschillende opdrachten die de Federale Regering op 23 juni 2006 aan het FANC gaf (paragraaf 6.1.2) betroffen onder andere (1) het uitwerken van een vergunningsprocedure, (2) aan NIRAS de elementen meedelen die het FANC nodig acht om over te gaan tot de veiligheidsevaluaties en (3) aan de regering de modaliteiten voorleggen voor de tussenkomst van de regionale instanties bevoegd voor de milieueffectstudies. Deze elementen worden in onderstaande subparagrafen kort besproken. De opdracht van de regering aan het FANC om over te gaan tot een op bewijzen gebaseerde opvolging van de werkzaamheden van NIRAS en een systematische analyse van de aandachtspunten wordt besproken in de verdere paragraaf 6.2.1.2. 6.1.5.1 Vergunningsprocedure
Het FANC heeft tijdens de periode 2006-2012 een voorstel van vergunningsprocedure ontwikkeld die aangepast is aan de specifieke aard van een bergingsproject voor radioactief afval. Dat wil zeggen een stapsgewijze vergunningsprocedure die een stapsgewijze realisatie van de berging toestaat, en ook periodieke veiligheidsherzieningen vereist. Met periodieke veiligheidsherzieningen evalueert men dat de installatie nog steeds veilig functioneert en onderzoekt men mogelijke verbeteringen van de veiligheid zodat de activiteiten, uitgevoerd tijdens toekomstige fasen, kunnen worden bijgestuurd en/of verder geoptimaliseerd. Het voorstel van vergunningsprocedure voorziet een stapsgewijs vergunningsproces met een belangrijke eerste oprichtings- en exploitatievergunning en specifieke regelgevende bevestigingen en vergunningen in functie van de verschillende fasen in de levensduur van de bergingsinstallatie, zoals schematisch weergegeven in Figuur 31. Op het einde van dit proces zal er een volledig uitgevoerde passieve berging zijn die de veiligheidsdoelstellingen en de strategische veiligheidsoriĂŤntaties invult.
86
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Projectfase
Vergunningsproces
2013
Constructiefase
Vergunning
VeiligheidsOprichting dossier voor en aanvraag tot exploitatie oprichtingsen exploitatievergunning
Exploitatiefase
Sluitingsfase
Nucleaire reglementaire controlefase Phase
T0 Bevestiging
T0 + 50 jaar
T0 + 95 jaar
T0 + 100 jaar
T0 + 350 jaar
Oprichting en exploitatie
Plaatsen van afdekking en start van postoperationele monitoring
Start van sluiting
Einde van sluiting
Einde van nucleaire reglementaire controle
Figuur 31: Illustratie van de belangrijkste fasen van de berging, de verschillende vergunningsstappen voorzien door het FANC en een actuele inschatting door NIRAS van de mogelijke duur van de verschillende fasen.
Figuur 31 geeft ook de huidige indicatieve raming van NIRAS van de mogelijke duur van de verschillende fasen van de berging. Tot het ogenblik waarop een specifieke vergunningsprocedure voor bergingsinstallaties als Koninklijk Besluit afgekondigd wordt, kan de vergunning tot oprichting en exploitatie van de bergingsinrichting aangevraagd worden conform het algemene vergunningsstelsel van de inrichtingen van klasse I uit artikel 6 van het ARBIS. 6.1.5.2 Elementen om over te gaan tot de veiligheidsevaluaties van het bergingsproject
Om aan NIRAS de elementen mee te delen die het FANC nodig acht om over te gaan tot de veiligheidsevaluaties zoals gevraagd door de regeringsbeslissing van 23 juni 2006, heeft het FANC tijdens de periode 2006-2012 verschillende leidraden opgesteld en aan NIRAS toegestuurd. De leidraden behandelen de volgende onderwerpen: principes voor de berging van radioactief afval, de veiligheidsprincipes voor oppervlakteberging, operationele stralingsbescherming, stralingsbescherming op lange termijn, menselijke intrusie, hydrogeologie, biosfeer, gebeurtenissen van externe oorsprong, aardbevingen en nucleaire beveiliging. Bij het uitvoeren van de formele veiligheidsevaluaties in de periode 2009-2011 heeft NIRAS rekening gehouden met de op dat ogenblik beschikbare leidraden. NIRAS heeft ook het Koninklijk Besluit van 30 november 2011 toegepast. 6.1.5.3 Tussenkomst van regionale instanties die bevoegd zijn voor milieueffectstudies
In 2010 hebben het FANC en de betrokken federale en regionale instanties een ontwerp van een samenwerkingsakkoord tussen de federale staat en het Vlaamse Gewest opgesteld met als onderwerpen: het milieueffect rapportage (MER), de vergunningverlening en de inspectie en handhaving van nucleaire installaties. Dat voorstel tot
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
87
samenwerkingsovereenkomst werd in september 2010 overgemaakt aan de bevoegde federale en regionale ministers voor uitvoering. De overeenkomst is tot op heden niet gesloten. In 2010 hebben het FANC en de betrokken federale en regionale instanties een protocol opgesteld voor het vastleggen van de praktische bepalingen voor de samenwerking tussen het FANC en de regionale overheden over het milieueffectenrapport van nucleaire installaties. Dit protocol is ondertekend door de bevoegde federale en regionale minister op 12 augustus 2010. In het kader van de oprichting en uitbatingsvergunning, is een MER voor de berging ingediend samen met het huidige veiligheidsrapport. In de eerste helft van 2011, heeft NIRAS een kennisgevingsdossier voor de project MER van de bergingsinrichting bij de regionale instanties ingediend, conform de geldende regionale wetgeving. Een overlegprocedure is vervolgens georganiseerd met de gemeenten Mol, Dessel, Geel, Retie en Kasterlee en adviezen werden verkregen van de administraties en openbare besturen. In de formulering van de adviezen is het samenwerkingsprotocol tussen het FANC en de regionale instanties uitgevoerd. De richtlijnen voor het opstellen van de project-MER werden door de Vlaamse administratie LNE aan NIRAS op 15 juli 2011 toegestuurd. Deze richtlijnen maakten het mogelijk voor NIRAS en haar contractanten om de MER op te stellen. 6.1.6
NIRAS heeft alle elementen ontwikkeld nodig voor de eerste stap, de oprichtings- en exploitatievergunning
Dit veiligheidsrapport ondersteunt de vergunningsaanvraag van NIRAS voor het verkrijgen van de oprichtingsen exploitatievergunning om de constructiefase van de berging te starten. Dit veiligheidsrapport is ontwikkeld met de graad van detail nodig voor de vergunningsaanvraag voor de oprichting en exploitatie. De nadruk van deze eerste vergunning ligt op de ‘oprichting’ van de berging, dat wil zeggen de eerste fase van constructie. Daarom wordt een volledige beschrijving gegeven van het ontwerp en van de constructie van de systemen, structuren en componenten van de berging die tijdens de eerste fase van constructie gerealiseerd zullen worden. De oppervlakteberging in Dessel is ontworpen om alle huidige en huidig voorziene categorie A afval veilig te bergen. Hierbij is de veiligheidsdoelstelling om mens en milieu nu en in de toekomst te beschermen, zonder onnodige lasten door te schuiven naar toekomstige generaties. Dit brengt met zich mee dat een fundamentele doelstelling van de berging de langetermijn veiligheid is. Langetermijn veiligheid hangt onder andere af van de technische barrières die gebouwd zijn tijdens de constructiefase. Langetermijn veiligheid is bijgevolg een essentieel onderdeel van de aanvraag tot oprichtings- en exploitatievergunning. Omwille hiervan ligt de hoofdfocus van het veiligheidsrapport bij de algemene veiligheidsprincipes en veiligheidsdoelstellingen, de ontwikkeling en beschrijving van het ontwerp en de realisatie en de analyse van de radiologische veiligheid. Aspecten verbonden met de exploitatie zijn gepreciseerd tot een niveau nodig ter bevestiging dat een adequaat kader bestaat om werkprocedures uit te werken voor de start van de exploitatiefase en om toekomstige operaties veilig te kunnen laten verlopen zonder negatieve invloed op de langetermijn veiligheid. Alleen de hoofdlijnen worden gegeven van (1) de latere plaatsing van de afdekking na ongeveer 50 jaar exploitatie, (2) de sluitingswerkzaamheden na ongeveer 100 jaar (3) de maatregelen na sluiting. Deze aspecten zullen verder worden uitgewerkt in de veiligheidsherzieningen en de latere bevestigingsvergunningen (zie Figuur 31). Belangrijke onderdelen van voorliggend veiligheidsrapport zijn dus de veiligheidsprincipes (Hoofdstuk 2 van niveau 2 [HS-2]), het ontwerp en de constructie van de bergingsinstallatie (Hoofdstuk 5, 7, en 8 van niveau 2
88
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
[HS-5, HS-7, HS-8]) en de langetermijn veiligheid van de bergingsinstallatie (Hoofdstuk 14 van niveau 2 [HS14]). De uitwerking van deze onderwerpen is gebaseerd op de context (Hoofdstuk 1 en 2 van niveau 2 [HS-1, HS-2]), het beheersysteem tijdens ontwikkeling en constructie (Hoofdstuk 3 [HS-3]) en de kennis van de site (Hoofdstuk 4 [HS-4]), de fenomenologie van de technische barrières (Hoofdstuk 5 [HS-5]) en het afval (Hoofdstuk 6 [HS-6]). Het veiligheidsrapport geeft ook een overzicht van alle andere aspecten van implementatie zoals (1) het beheersysteem tijdens en na exploitatie (Hoofdstuk 3 [HS-3]), (2) de exploitatie van de bergingsinstallatie (Hoofdstuk 9 van niveau 2 [HS-9]), (3) het aanbrengen van de afdekking (Hoofdstuk 8 van niveau 2 [HS-8]), (4) de sluiting van de bergingsinstallatie (Hoofdstuk 10 van niveau 2 [HS-10]), (5) maatregelen na sluiting (Hoofdstuk 11 van niveau 2 [HS-11]) en (6) de operationele veiligheid (Hoofdstuk 12 en 13 van niveau 2 [HS-12, HS-13]). Het veiligheidsrapport bevat eveneens de vertaling van de resultaten van de veiligheidsevaluaties in operationele condities voor exploitatie: de conformiteitscriteria voor het afval (Hoofdstuk 15 van niveau 2 [HS-15]), de monitoring (Hoofdstuk 16 van niveau 2 [HS-16]) en de technische specificaties voor de exploitatie van de bergingsinstallatie (Hoofdstuk 17 van niveau 2 [HS-17]).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
89
6.2
NIRAS heeft een passend beheersysteem gedefinieerd en toegepast bij de ontwikkeling van voorliggend veiligheidsdossier
Met het geïntegreerd project en de veiligheidsbenadering heeft NIRAS een passend beheersysteem gedefinieerd en gevolgd voor de ontwikkeling van het veiligheidsdossier. Deze stelling wordt verder ondersteund door volgende argumenten: 1) NIRAS voert een gestructureerde en constructieve dialoog met stakeholders en de overheid, wat tot uiting komt in: a) het concept van een geïntegreerd project dat zowel maatschappelijke als technische aspecten omvat en dat gezamenlijk wordt beheerd door de lokale stakeholders en door NIRAS, die als enige verantwoordelijk blijft voor de berging, de uitvoerbaarheid en de veiligheid, b) de gestructureerde prelicensing interacties tussen NIRAS en de nucleaire veiligheidsoverheid FANC. 2) NIRAS heeft het project ontwikkeld binnen een integraal kwaliteitszorgsysteem. 3) NIRAS heeft een breed spectrum aan relevante nationale en internationale expertise samengebracht om de berging te ontwikkelen. 4) De modellen werden uitgebreid gekwalificeerd, geverifieerd en waar mogelijk gevalideerd voordat hun resultaten in het veiligheidsdossier werden gebruikt. 5) Het veiligheidsdossier heeft uitgebreide interne en externe peer reviews op verschillende niveaus ondergaan voorafgaand aan de definitieve versie voor de huidige vergunningsaanvraag. 6) NIRAS heeft een veiligheidsbeleid gedefinieerd en toegepast met als doel om: a) de ontwikkeling en implementatie van het ontwerp te focussen op veiligheid, b) de veiligheidsevaluaties, het ontwerp en het beheer van de activiteiten te focussen op de verschillende randvoorwaarden, zoals de reglementaire vereisten, c) over een middel te beschikken om het bergingsprogramma bij te sturen in functie van de veranderende randvoorwaarden tijdens de verschillende programmastappen, terwijl de veiligheidsobjectieven en de veiligheidsoriëntaties van de berging als vaste gegevenheden behouden blijven.
De volgende paragrafen stellen deze argumenten meer in detail voor. De informatie in deze paragrafen steunt op hoofdstukken 1 en 2 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-1] [HS-2].
90
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.2.1
NIRAS
voert
een
gestructureerde
en
constructieve
dialoog
met
haar
stakeholders 6.2.1.1 NIRAS voert een gestructureerde en constructieve dialoog met haar lokale stakeholders in het kader van een geïntegreerd project
Openheid, transparantie en samenwerking zijn van fundamenteel belang voor de realisatie van een veilige oppervlakteberging te Dessel. Met de oppervlakteberging in Dessel hebben de Federale Regering, NIRAS en de lokale partnerschappen een duidelijke keuze gemaakt voor een geïntegreerd project (zie voorgaande paragraaf 6.1.2). Het kreeg de naam cAt-project wat staat voor het geïntegreerd project voor oppervlakteberging van categorie A afval in Dessel. Het cAt-project is de integratie van technische veiligheid in het bergingsproject met verschillende meerwaardeprojecten die een positieve impact hebben op de welvaart en welzijn in de regio, niet alleen vandaag, maar ook in de toekomst. Alle aspecten van het bergingsproject worden aangestuurd door een stuurgroep bestaande uit leden van NIRAS en van de lokale partnerschappen STORA (Dessel) en MONA (Mol). De burgemeesters van Dessel en Mol hebben een adviserende rol in de stuurgroep. NIRAS is als enige verantwoordelijk voor de berging, evenals voor de uitvoerbaarheid en veiligheid van de berging. De voortgang van de realisatie van het cAt-project wordt ook opgevolgd en begeleid door diverse werkgroepen en een algemene vergadering binnen de partnerschappen MONA en STORA. De werkgroepen en de algemene vergadering bevatten zowel lokale belanghebbenden als NIRAS-personeel. Zij nodigen op regelmatige basis NIRAS-personeel, contractanten en andere deskundigen uit voor besprekingen, het bewaken en begeleiden van de realisatie van het cAt-project en/of meer algemeen voor besprekingen van de nucleaire activiteiten in de regio. De besprekingen tussen de lokale belanghebbenden en NIRAS in de werkgroepen worden gecoördineerd in maandelijkse projectvergaderingen tussen het NIRAS/cAt-personeel en vertegenwoordigers van het partnerschap. In de projectvergaderingen rapporteert NIRAS in detail over de voortgang van alle verschillende elementen van het cAt-project, zodat de partnerschappen kunnen beslissen over de te behandelen onderwerpen in de partnerschap werkgroepen en algemene vergadering. Het deel van de bevolking van Mol en Dessel dat niet direct betrokken is bij de partnerschappen MONA en STORA, evenals de bevolking uit de bredere regio en andere belanghebbenden worden bereikt door verschillende initiatieven zoals:
Terugkoppeling van de leden van de partnerschappen naar de gemeenschap en de lokale organisaties die zij
Regelmatig papieren nieuwsbrieven door MONA, STORA en NIRAS.
vertegenwoordigen in het partnerschap. Regelmatig digitale nieuwsbrieven door MONA, STORA en NIRAS. Artikelen
en
nieuws
via
de
specifieke
websites
van
MONA,
STORA
en
NIRAS
(www.monavzw.be ; www.stora.org ; www.niras-cat.be). Informatiecampagnes en regelmatig georganiseerde opendeurdagen met bezoek aan de site georganiseerd door NIRAS. Informatie over het beheer van radioactief afval in het bestaande informatiecentrum Isotopolis van NIRAS en Belgoprocess, gelegen nabij site BP1, de NIRAS site Dessel en de NIRAS kantoren in Dessel.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
91
Het realiseren van en communicatie over cAt-deelprojecten met maatschappelijke meerwaarde zoals een
Het testproject DIGICAT dat een digitaal en interactief netwerk is waarin lokale vrijwilligers films maken
testproject 3XG over de opvolging van de gezondheid in Mol, Dessel en de naburige gemeente Retie (http://www.studie3xg.be). over Mol en Dessel in het algemeen en ook specifiek over de voortgang van het cAt-project, en dat beschikbaar is via digitale televisie en internet (www.digicat.be).
De realisatie in 2010 van een masterplan voor het cAt-project in Dessel. Gesprekken met RESOC Kempen, het Regionaal Sociaal Economisch Overlegcomité dat de lokale overheden en de sociale partners samenbrengt, en de daaropvolgende opstart in 2011 door NIRAS, STORA, MONA en RESOC Kempen van een regionaal overlegplatform om een bovenlokaal netwerk en een regionale steun voor het cAt-project verder uit te bouwen, zodat kansen die het cAt-project en de regio elkaar te bieden hebben kunnen worden gedetecteerd en verder ontwikkeld.
Het cAt-project is onderverdeeld in zeven deelprojecten (zie Figuur 32): 1) Bergingsconcept & veiligheid: dit deelproject omvat de gedetailleerde ontwikkeling van de berging en de veiligheid. Het huidige veiligheidsrapport en de ondersteunende documentatie zijn opgesteld als onderdeel van dit deelproject. 2) Het communicatiecentrum om op een open manier te communiceren over het beheer van radioactief afval en over het cAt-project in het bijzonder. Het communicatiecentrum zal uit drie delen bestaan: een contact- en onthaalcentrum; een digitaal en interactief netwerk (cfr. testproject DIGICAT), en een toeristisch en educatief doe-centrum rond het thema beheer van radioactief afval.
Figuur 32: De zeven deelprojecten van het cAt-project.
92
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
3) Het lokale fonds dat toelaat om meerwaarde voor de bevolking te creëren, niet alleen voor vandaag, maar ook in de nabije en verre toekomst. Belangrijk voor het verder lokaal maatschappelijke draagvlak zijn de wet van 29 december 2010 en het daarop volgend uitvoeringsbesluit van 03 juli 2012, die een fonds op middellange termijn creëren voor de financiering van projectonderdelen die nodig zijn voor het behouden van het maatschappelijk draagvlak voor de categorie A berging in Dessel (zie paragraaf 3.8). 4) Inspraak & participatie vormt een onlosmakelijk onderdeel van het cAt-project. Het zijn de partnerschappen STORA en MONA die de participatie vandaag concreet vorm geven en invullen. 5) Ruimtelijke ordening en mobiliteit. Het cAt-project creëert kansen voor uitbreiding van de ruimtelijke mogelijkheden voor wonen en werken in de gemeente Dessel. 6) Werkgelegenheid en het behoud van nucleaire knowhow. Behoud van nucleaire knowhow in de regio is van groot belang, en zal in praktijk worden gebracht door middel van een kenniscentrum en een netwerk voor het beheer van radioactief afval. NIRAS streeft naar maximale lokale werkgelegenheid. 7) Veiligheid, milieu en gezondheid. Als onderdeel van het digitaal en interactief netwerk ontwikkelt NIRAS een middel om informatie over veiligheid, milieu en gezondheid in de regio op een transparante en toegankelijke manier raadpleegbaar te maken door het publiek. Ook mogelijke verbeteringen van de bestaande noodplanning van de hele nucleaire zone en de optimalisatie van communicatie naar de lokale belanghebbenden bij noodplanning worden verder onderzocht. Ten slotte worden met het testproject 3XG geschikte methoden onderzocht om de gezondheid van de lokale bevolking op te volgen. De samenhang tussen deze deelprojecten, zowel op organisatorisch vlak als op het terrein, is van essentieel belang; het waarborgt het geïntegreerde karakter van het cAt-project. In 2010 werd een masterplan voor het cAtproject in Dessel opgesteld [R-3], met als doel het uiteenzetten van de visie voor het cAt-project zoals deze gedeeld wordt door NIRAS, STORA en MONA. Het masterplan richt zich op het informeren van een breed publiek over het cAt-project: de lokale stakeholders, waaronder de betrokken gemeentelijke overheden, afvalproducenten, vergunningverlenende instanties, de nucleaire bedrijven in de regio Dessel-Mol ... 6.2.1.2 NIRAS heeft een gestructureerde prelicensing dialoog met het FANC gevoerd
Nucleaire veiligheid en beveiliging van de berging alsook de bescherming van de bevolking, werknemers en het leefmilieu tegen ioniserende straling zijn voor alle betrokken stakeholders in het cAt-project de belangrijkste voorwaarden. In dit kader is het belangrijk geweest om in een vroeg stadium van de ontwikkeling van het bergingsconcept, prelicensing interacties te hebben met het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle (FANC), verantwoordelijk voor de vergunningsverlening, inspectie en handhaving van de veiligheid, beveiliging en bescherming tegen ioniserende straling. Tijdens de voorontwerpfase werden in 1999 door NIRAS interacties opgestart met het FANC, ter uitvoering van de regeringsbeslissing van 16 januari 1998 (zie voorgaande paragraaf 6.1.2). Er waren tijdens de voorontwerpfase ook interacties tussen enerzijds het FANC en haar technische ondersteuningsorganisatie AVN (nu BEL-V) en anderzijds de partnerschappen MONA en STOLA-Dessel. En onder meer op vraag van de werkgroep Veiligheid binnen STOLA-Dessel installeerde het FANC in 2001 een lokaal aanspreekpunt in Dessel. Deze elementen lieten toe om het FANC reeds in een vroeg stadium te raadplegen bij de fundamentele conceptkeuzes. De raadplegingen met het FANC tijdens de voorontwerpfase gaven geen aanleiding tot opmerkingen die de radiologische
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
93
veiligheid en de milieueffecten van de voorontwerpen van STOLA-Dessel en MONA fundamenteel in vraag stelden. De voorontwerpen van STOLA-Dessel en MONA en hun veiligheidsbeoordeling werden samen met een eindrapport van NIRAS voor de periode 1985-2006 aan de regering gerapporteerd in 2006. Hierna volgde de regeringsbeslissing van 23 juni 2006 die onder meer besliste om het voorontwerp van STOLADessel voor oppervlakteberging te selecteren en de prelicensing interacties tussen NIRAS en het FANC te bestendigen en verder te formaliseren. Zo heeft de regeringsbeslissing 23 juni 2006 het FANC, naast de ontwikkeling van aspecten in verband met de vergunning zoals beschreven in voorgaande paragraaf 6.1.5, ook opgedragen tot een formele en met bewijsstukken gestaafde opvolging van de werkzaamheden van NIRAS ter voorbereiding van het vergunningsaanvraagdossier, en om de aandachtspunten over de veiligheid van het gekozen geïntegreerd project te identificeren. Hiervoor werd in 2007 een overeenkomst gesloten tussen NIRAS en het FANC waarin de belangrijkste te bespreken onderwerpen en de belangrijkste mijlpalen en te leveren deliverables werden geïdentificeerd. Deze formele en gestructureerde opvolging door het FANC bestond uit technische bijeenkomsten, beoordeling van documenten en adviezen opgemaakt door het FANC. De structuur en organisatie van het veiligheidsrapport is ook besproken met het FANC. Het werkprogramma werd uitgevoerd met de volgende organisatie:
Technische interacties tussen deskundigen van het FANC en zijn filiaal BEL-V enerzijds, en van NIRAS en haar contractanten anderzijds. Deze interacties werden beheerd/georganiseerd door contactpersonen bij NIRAS en het FANC. De verslagen van deze vergaderingen, opgesteld door het FANC, documenteren de besprekingen evenals de standpunten en adviezen van het FANC.
Overzicht besprekingen voor planning/beheer van alle lopende technische interacties tussen de contactpersonen van het FANC en NIRAS voor het categorie A bergingsproject. NIRAS en het FANC hebben afwisselend de verslagen van deze vergaderingen opgesteld. Ze werden goedgekeurd door beide partijen.
Vergaderingen van een "Contact Commissie" en een "Task Force" tussen de algemene directies van het FANC en NIRAS. Hier werden de strategische punten behandeld, bijvoorbeeld rollen en verantwoordelijkheden in België voor het beheer van afval met de realisatie van een eerste bergingssite voor radioactief afval. Ook werden hier de oplossingen van problemen bekrachtigd en werden de technische interacties aangestuurd. NIRAS en het FANC hebben afwisselend de verslagen van deze vergaderingen opgesteld. Ze werden goedgekeurd door beide partijen.
De formele opvolging van de activiteiten van NIRAS werd georganiseerd in een reeks van thematische mijlpalen (bergingsconcept, veiligheidsstrategie, methodologie van de veiligheidsevaluatie, scenario's en modellen). Voor elk van deze werd een input van NIRAS voorzien bestaande uit documenten. Vervolgens was een discussie periode voorzien. In de periode 2007-2011 zijn ongeveer 50 documenten besproken en 110 vergaderingsverslagen opgesteld. Voor de systematische analyse van de aandachtspunten met betrekking tot de veiligheid, heeft NIRAS een synthese gemaakt van alle opmerkingen die het FANC en zijn ondersteunende organisatie AVN (nu BEL-V) had gemaakt op de studies tijdens de voorontwerpfase. Na de presentatie van deze synthese aan het FANC en de verduidelijking van een aantal van deze punten op het einde van 2006, heeft NIRAS dit gefinaliseerd onder de vorm van een document dat aan het FANC werd verzonden begin 2007. Dit document lijst de belangrijkste aandachtspunten op samen met de voorgestelde oplossingen voor deze punten in de verschillende studies die NIRAS uitvoert tijdens de projectfase. Na analyse van dit document en van andere documenten, heeft het FANC deze lijst
94
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
met aandachtspunten aangevuld met een document dat naar NIRAS werd verzonden in 2007. Deze punten zijn vervolgens opgenomen in de verschillende studies en in de documenten van het veiligheidsdossier in de periode 2008-2012. 6.2.2
NIRAS heeft het project ontwikkeld binnen een integraal kwaliteitszorgsysteem
Het beheer van radioactief afval gebeurt binnen een integraal kwaliteitszorgsysteem, opgezet door NIRAS en ISO9001:2008 gecertificeerd. Interne en externe audits worden regelmatig gehouden en zijn gericht om de performanties te verbeteren. Goedgekeurde kwaliteitsborgingssystemen en procedures zijn van kracht voor de lopende beheeractiviteiten, zoals sitekarakterisatie en monitoring, detailontwerp, afval karakterisatie en de veiligheidsevaluaties. Als nucleair exploitant van de berging, verbindt NIRAS zich ertoe om zijn kwaliteitszorgsysteem verder te verbeteren en te ontwikkelen in een geïntegreerd beheersysteem dat zal worden toegepast op de categorie A bergingsinrichting. Daarom zullen kwaliteitsborgingsprocedures en -programma’s in zoverre als nodig worden ontwikkeld voor de toekomstige activiteiten, zoals de constructie van de installatie, de exploitatie van de installatie, en de monitoring van de installatie, en deze procedures zullen worden afgestemd met het FANC. Het beheersysteem wordt beschreven in hoofdstuk 3 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-3]. NIRAS coördineerde het ontwerp, de veiligheidsevaluatie en ondersteunende studies voor deze vergunningsaanvraag. De strategische methodologische aspecten werden uitgevoerd door NIRAS-personeel, bijgestaan door specifieke contractanten, terwijl de daadwerkelijke ontwerpstudies, berekeningen in het kader van veiligheidsevaluaties en de ondersteunende studies merendeels werden uitgevoerd door gespecialiseerde contractanten onder toezicht van NIRAS-personeel. De kwaliteit van de studies en de rapportering ervan was verzekerd op het niveau van de contractant (door ofwel hun ISO-gecertificeerd systeem of hetzij via specifieke QA procedures) en op het niveau van NIRAS. Het toezicht op en de coördinatie van de studies werd uitgevoerd door NIRAS-task managers en omvat onder andere regelmatige technische opvolging en technische evaluaties van de studies. De task managers identificeerden ook de noodzaak van bijkomende externe technische reviews door peers voor de studies en de rapporten vooraleer deze als definitief goed te keuren, bijvoorbeeld: (1) wanneer een bepaalde deskundigheid niet voldoende beschikbaar was bij NIRAS, (2) of niet beschikbaar op het ogenblik dat de studie moest worden goedgekeurd, (3) of in het geval een tweede opinie over een studie nodig was voordat deze kon worden goedgekeurd.
6.2.3
NIRAS heeft een breed spectrum aan relevante nationale en internationale expertise verzameld voor de ontwikkeling van de berging
Voor de ontwikkeling van het project werd gezocht naar een breed spectrum van expertise, zowel op nationaal als internationaal vlak. Bovendien werd gezocht naar deskundigen met lange relevante ervaring en met een internationale reputatie. Dit om relevante informatie verzamelen over wat beschouwd kan worden als de beste beschikbare technieken (BBT), om beschikbare relevante informatie uit ervaringsfeedback mee te nemen, de noodzakelijke studies uit te voeren, de resultaten van studies te verifiëren, na te zien en te reviewen. Tabel 1 illustreert het brede spectrum van deskundigheid en vaardigheden die verbonden zijn bij de studies.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
95
Tabel 1: Breed spectrum van expertise betrokken bij de studies. Onderwerpen Strategische methodologische aspecten: - Ontwerp van de monolieten en de bergingsinrichting (Hoofdstukken 7, 8) - Methodologie evaluaties langetermijn veiligheid (Hoofdstuk 14) Ontwerpstudies: - Ontwerp van de monolieten en de bergingsinrichting (Hoofdstukken 7, 8, 9, 10)
- Radiologisch toezicht en andere monitoring (Hoofdstuk 16) Berekeningen veiligheidsevaluaties: - Operationele veiligheid (Hoofdstuk 13) - Langetermijn veiligheid (Hoofdstuk 14) Ondersteuning van fenomenologische studies: - Seismische sitekarakterisatie (Hoofdstuk 4) - Geotechnische en hydrogeologische sitekarakteristieken (Hoofdstuk 4) - Biosfeer sitekarakteristieken (Hoofdstuk 4) - Fenomenologie van afdekking (Hoofdstuk 5)
- Fenomenologie van cementgebaseerde barrières (Hoofdstuk 5)
6.2.4
Nationale of internationale deskundigen
Specifieke externe review
NIRAS bijgestaan door Tractebel Engineering (BE) NIRAS bijgestaan door Galson Sciences (UK) en SAM (UK) Tractebel Engineering (BE) en gebaseerd op terugkoppeling van ervaring van gelijkaardige installaties (ENRESA (ES), ANDRA (FR)) en van afvalbehandelings-, conditioneringsen opslaginstallaties (Belgoprocess (BE)) NIRAS-personeel bijgestaan door Belgoprocess Tractebel Engineering (BE) en Belgoprocess (BE) gebaseerd op terugkoppeling van ervaring van ANDRA (FR) over risico-analyses SCK•CEN (BE) en Galson Sciences (UK)
Belgoprocess (BE) en Tractebel Engineering (BE)
Koninklijke sterrenwacht van België (BE) en Tractebel Engineering (BE)
KULeuven (BE), Belgische Geologische Dienst (BE) en het Research Council van Noorwegen (NO) Hydrogeologisch model nagezien door de Vrije Universiteit Brussel (BE) ANDRA (FR)
Tractebel Engineering (BE) en SCK•CEN (BE) SCK•CEN (BE) SCK•CEN (BE), Tractebel Engineering (BE), Universiteit van Gent (BE), ITASCA (FR); En een panel deskundigen in aarden afdekkingen van het Institute of Terrestrial Ecology (CH), Brandt-Gerdes-Sitzmann Umweltplanung GmbH (DE), Geologisch Instituut "Strashimir Dimitrov" (BG) en ANDRA (FR)) Tractebel Engineering (BE), SCK•CEN (BE), IETcc (SP), CEA (FR), ALYOTECH (FR), OXAND (FR), WTCB/CSTC (BE), Serco Assurance (UK); en een panel deskundigen in beton chemie van ANDRA (FR), BMG (CH), CEA (FR), PSI (CH), NAGRA (CH), NDA (UK), University of Aberdeen (UK) en SCK•CEN (BE)
Galson Sciences (UK) en SCK•CEN (BE)
Evapotranspiratie en drainagestudie en van de gemodelleerde nucleaire zone Mol-Dessel nagezien door de UCL Louvain-La-Neuve (BE) en ANDRA (FR) Geochemisch model voor beton porienwater nagezien door Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research – EMPA (CH) Parameters van cementgebaseerde barrières nagekeken door het Center for Nuclear Waste Regulatory Analyses – CNRWA (US)
De modellen werden uitgebreid gekwalificeerd, geverifieerd en waar mogelijk gevalideerd voordat hun resultaten in het veiligheidsdossier werden gebruikt
Ontwerp en veiligheid gerelateerde berekeningen werden uitgevoerd met internationaal erkende en kwaliteitsverzekerde berekeningscodes (bijv. ANSYS voor structurele analyse, MODFLOW voor hydrogeologische modellering, MCNP voor stralingstransport) of specifieke speciaal geprogrammeerde code (implementatie van het installatiemodel in COMSOL Multiphysics, intrusie code HIAM, biosfeer code BIOSPHERE). Een uitgebreid werk voor modelkwalificatie, verificatie en validatie werd ook uitgevoerd om het vertrouwen in de toepassing van de modellen en hun geschiktheid voor het beoogde doel op te bouwen. De modelkwalificatie betreft de relatie tussen de technisch-wetenschappelijke basis (wetenschappelijk inzicht, beschikbare data) en het conceptuele model (dat wil zeggen: te beschouwen processen). Met modelverificatie wordt de nauwkeurigheid van de numerieke weergave van het conceptuele model beoordeeld. Voor zover mogelijk worden modelvoorspellingen vergeleken met waarnemingen of metingen van echte systemen om de validatie uit te voeren.
96
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.2.5
NIRAS organiseerde peer reviews vooraleer het veiligheidsdossier te finaliseren
Het veiligheidsdossier onderging uitgebreide interne en externe peer reviews op verschillende niveaus vooraleer het definitief werd voor de huidige vergunningsaanvraag. De betrokkenheid van een breed spectrum van expertise bij het reviewen van de gedetailleerde ondersteunende studies en documenten, zoals besproken in de vorige paragrafen 6.2.2 en 6.2.3, getuigt van het feit dat de studies grondig intern en extern nagezien werden vooraleer hun resultaten in het veiligheidsdossier gebruikt werden. Een ander element dat getuigt van onafhankelijke verificatie, is de FANC verificatie en review van voorlopige versies van het concept, het ontwerp, de methodologieën en de belangrijke ondersteunende studies zoals besproken in paragraaf 6.2.1.2. De verschillende studies werden vervolgens gebundeld tot een veiligheidsdossier, en gesynthetiseerd in een veiligheidsrapport dat een sleutelrol vervult bij het onderzoek door het FANC van de vergunningsaanvraag. De bundeling van de belangrijkste veiligheidsargumenten in het veiligheidsrapport werd op initiatief van NIRAS onderworpen aan een meer globale internationale peer review, waaraan het FANC en zijn filiaal BEL-V deelnamen als waarnemers. In 2011 vroeg NIRAS aan de Belgische federale overheidsdienst Economie, algemene directie Energie, om de sleutelelementen van het NIRAS’ veiligheidsrapport voor de vergunningsaanvraag te onderwerpen aan een internationale peer review, georganiseerd door het Nucleair Energie Agentschap (NEA) van de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO). Na instemming door de overheidsdienst Economie en het NEA werd een taakomschrijving opgesteld met vermelding van de volgende algemene doelstellingen van de internationale peer review:
.
Het doel van de peer review is om een verklaring te formuleren, vanuit een internationaal perspectief, over de geloofwaardigheid en de robuustheid van de NIRAS langetermijn veiligheidsstrategie en langetermijn veiligheidsevaluaties als onderdeel van het veiligheidsbeheersysteem dat zal worden voorgelegd aan de Belgische nucleaire autoriteiten met het oog op het verkrijgen van een vergunning voor de bouw en exploitatie van een oppervlaktebergingsinstallatie voor categorie A afval. De rol van de peer review is NIRAS van informatie te voorzien om te helpen ervoor te zorgen dat het vergunningsaanvraagdossier in overeenstemming is met de internationaal beste praktijken. De rol van de peer review bestaat er eveneens in om aan alle waarnemers, betrokken in het review-proces, een overzicht te bieden van het werk van NIRAS als voorbereiding van de vergunningsaanvraag. De peer review richt zich op: (i) de gegrondheid en de stevigheid van de langetermijn veiligheidsstrategie zoals vastgelegd en toegepast. De langetermijn veiligheidsstrategie omvat zowel passieve als actieve elementen om de langetermijn veiligheid te ondersteunen; het voorgestelde ontwerp dat rekening houdt met de langetermijn veiligheidsstrategie, en met de voorlopige inventaris aan radionucliden; de methodologie voor langetermijn veiligheidsevaluaties en de toepassing ervan, rekening houdende met het ontwerp, het afval en de omgeving; de resultaten van de langetermijn veiligheidsevaluaties; (ii) de kwaliteit van de wetenschappelijke en technische basis die de langetermijn veiligheidsevaluaties ondersteunt, in het bijzonder de fenomenologie van het gedrag van beton in de tijd.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
97
Op basis van de taakomschrijving heeft het NEA vervolgens een internationaal evaluatie team (IRT) geselecteerd van onafhankelijke deskundigen van zowel buitenlandse veiligheidsoverheden, afvalbeheersorganisaties als onderzoeksinstellingen:
NEA,
RAWRA-afvalbeheersorganisatie met operationele berging in Tsjechië.
CSN-veiligheidsoverheid voor operationele oppervlakteberging El Cabril in Spanje, PSI-onderzoeksinstelling in Zwitserland, TerraSalus-onafhankelijke consultant UK, IRSN-technische ondersteuning veiligheidsoverheid voor operationele oppervlaktebergingen in l’Aube en La Manche in Frankrijk en
De IRT heeft op 19 en 20 december 2011 een inleidend seminarie gehouden met de federale overheidsdienst Economie, de directie en medewerkers van NIRAS en de waarnemers. Het IRT heeft vervolgens een review gemaakt van delen van het veiligheidsrapport niveau 2, met name de hoofdstukken over de veiligheidsstrategie (hoofdstuk 2 [HS-2]), de fenomenologie van de technische barrières (hoofdstuk 5 [HS-5]), het ontwerp van de monoliet (hoofdstuk 7 [HS-6]), het ontwerp en de bouw van de berging (hoofdstuk 8 [HS-8]) en de evaluaties van de langetermijn veiligheid (hoofdstuk 14 [HS-14]). Bij deze re-
view heeft het IRT verder een aantal ondersteunende documenten uit het veiligheidsdossier en de FANC leidraden geraadpleegd. Twee sets van vragen zijn beantwoord door het NIRAS in de loop van het eerste semester van 2012. Aan de hand van deze informatie is een peer review seminarie tussen de IRT en NIRAS in de aanwezigheid van de waarnemers, gehouden van 4 tot 8 juni 2012. Tijdens het seminarie werden door het IRT geselecteerde punten besproken, heeft het IRT in-situ testprogramma’s te Dessel bezocht en het IRT contact gehad met de partnerschappen MONA en STORA en de lokale belanghebbenden uit Dessel en Mol. Het seminarie werd afgesloten met de presentatie van de voorlopige bevindingen van de IRT aan NIRAS en de waarnemers. De bevindingen zijn vervolgens gedocumenteerd en gepubliceerd in september 2012 [R-5]. De conclusies van het IRT omvatten onder andere de volgende punten [R-5]:
Vanuit internationaal perspectief zijn de strategie en de evaluaties van de langetermijn veiligheid geloof-
Het bergingsprogramma past internationale beste praktijken toe, houdt terdege rekening met de voorwaarden
waardig en robuust. opgelegd door de Federale Regering en de partnerschappen, en het programma is op technisch vlak rijp om over te gaan tot de constructiefase van de berging.
98
Er was een goede prelicensing dialoog tussen NIRAS en het FANC. De documentatie van het veiligheidsdossier is goed gestructureerd, duidelijk en traceerbaar. Het IRT apprecieert het feit dat het veiligheidsdossier voor de start van exploitatie zal herzien worden en zal geanalyseerd worden door het FANC. Het bergingssysteem te Dessel steunt in belangrijke mate op technische barrières, net zoals gelijkaardige moderne bergingsinstallaties voor laagactief afval in andere landen. NIRAS heeft een redelijk onderzoeks, ontwikkelings en demonstratie (O&O) plan om de resterende onzekerheden aan te pakken. Een geïntegreerd beheersysteem, met inbegrip van QA/QC aspecten, wordt ontwikkeld door NIRAS en moet worden toegepast bij constructie en exploitatie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De brede omvang van alle studies en argumenten uit de ondersteunende documenten werd nog onvoldoende beklemtoond in de versie van het veiligheidsrapport die het IRT gereviewed heeft. Het NIRAS team bestaat uit bekwame en gemotiveerde medewerkers. Dit getuigt van een goede veiligheidscultuur bij NIRAS. Het team is in staat om het cAt-project verder te zetten.
De gedetailleerde bevindingen van het IRT duidden ook elementen aan die vatbaar zijn voor verdere verbetering; waarbij de belangrijkste onderwerpen zijn: scheuren in gewapend beton en de haalbare performantie van grote structuren met betrekking tot hydraulische conductiviteit. NIRAS en haar contractanten hebben deze bevindingen behandeld en NIRAS heeft haar antwoorden op deze bevindingen gedocumenteerd. De resulterende acties waren: ofwel het verder uitwerken en verduidelijken van het veiligheidsdossier tussen de versie voor de peer review en de huidige versie voor de vergunningsaanvraag, ofwel het verder versterken van het voorgestelde toekomstige programma van constructie, exploitatie en O&O. 6.2.6
NIRAS
heeft
een
veiligheidsbeleid
gedefinieerd
en
toegepast
om
haar
activiteiten te focussen op veiligheid en de reglementaire vereisten
NIRAS heeft een veiligheidsbeleid gedefinieerd en toegepast. Het veiligheidsbeleid bestaat enerzijds uit een beleidsverklaring inzake nucleaire veiligheid waarvan NIRAS een eerste versie opgesteld heeft en waarin NIRAS verklaart prioritair belang te hechten aan nucleaire veiligheid, en anderzijds uit een veiligheidsbenadering dat als doel heeft om:
de ontwikkeling en implementatie van het ontwerp te focussen op veiligheid en waar mogelijk continu te
de veiligheidsevaluaties, het ontwerp en het beheer van de activiteiten te focussen op de verschillende rand-
verbeteren en te optimaliseren qua veiligheid, aantoonbaarheid en gelaagde bescherming, voorwaarden of gegevenheden, zoals de reglementaire vereisten, die beschikbaar zijn op het ogenblik dat het ontwerp vastgelegd wordt en de veiligheidsevaluaties uitgevoerd worden,
over een middel te beschikken om het bergingsprogramma bij te sturen in functie van de veranderende randvoorwaarden tijdens de verschillende programmastappen, terwijl de veiligheidsobjectieven en de veiligheidsoriëntaties van de berging als vaste gegevenheden behouden blijven.
Op basis van goed gedocumenteerde randvoorwaarden en de definitie van een veiligheidsstrategie om de ontwikkeling van de bergingsinstallatie te sturen, is de veiligheidsbenadering bedoeld om gedocumenteerde resultaten aan te leveren op basis waarvan beslissingen met betrekking tot de verderzetting van het bergingsprogramma genomen kunnen worden (zie Figuur 33). Daarom wordt de veiligheidsbenadering toegepast tijdens elke programmastap van ontwerp, constructie, implementatie, sluiting, en de controle van het bergingssysteem. Op deze wijze vormt de veiligheidsbenadering een algemeen iteratief proces in de verschillende stadia van de ontwikkeling en implementatie van de bergingsinstallatie. De veiligheidsbenadering zal uiteindelijk leiden tot een volledig geïmplementeerde passieve bergingsinstallatie die voldoet aan alle veiligheidsdoelstellingen en strategische veiligheidsoriëntaties die bepaald zijn in de veiligheidsstrategie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
99
Figuur 33: Het veiligheidsbeleid en de veiligheidsbenadering als iteratief proces om het ontwerp en de implementatie van het berging gericht te houden op veiligheid.
De randvoorwaarden of gegevenheden omvatten het geldende regelgevende, technische, economische en maatschappelijk-politiek kader, en de resultaten van de vorige programmastappen. De belangrijkste randvoorwaarden voor de veiligheidsstrategie zijn [HS-2]:
De nationale federale regelgeving voor stralingsbescherming en vergunningen, het beheer van radioactief afval, de conventionele veiligheid alsook de nationale federale en Vlaamse regelgeving met betrekking tot de bescherming van het milieu.
De leidraden die het FANC ontwikkeld heeft in de periode 2006-2012.
De internationale aanbevelingen van de Europese Commissie, het IAEA, de Internationale Commissie voor
Het internationaal regelgevend kader dat bestaat uit internationale verdragen en conventies (bijv. IAEAconventies), alsook uit Europese richtlijnen. Stralingsbescherming (International Commission on Radiological Protection - ICRP) en het Nucleair Energie Agentschap NEA van de OESO.
De beleidsbeslissingen zoals de regeringsbeslissingen van 1998 en 2006 en andere voorwaarden van de sta-
De uitkomsten van de vorige programmastappen.
keholders.
Voor elke programmastap en iteratie van de veiligheidsbenadering, zal het effect van de dan op dat ogenblik bestaande gegevenheden op de veiligheidsstrategie worden geëvalueerd. Daarbij:
worden de mogelijke gevolgen van gewijzigde gegevenheden op de veiligheidsstrategie eerst grondig geëva-
wordt er ook op basis van de resultaten uit vroegere iteraties/programmastappen geëvalueerd hoe de veilig-
lueerd, heidsstrategie zou kunnen zorgen voor een verdere verbetering van de veiligheid, gelaagde bescherming en aantoonbaarheid,
100
wordt de strategie indien nodig aangepast en
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
wordt de strategie vervolgens verder geïmplementeerd waarbij er speciale aandacht gaat naar een vergelijking tussen de resultaten uit vroegere stappen/iteraties en de wijzigingen aan de veiligheidsstrategie en naar verdere verbeteringen.
Dit iteratieve proces is erop gericht om het globale niveau van de veiligheid, gelaagde bescherming en aantoonbaarheid van het systeem in zijn geheel continu te verbeteren in plaats van individuele componenten op een geisoleerde manier te optimaliseren.
6.3
NIRAS heeft de veiligheidsstrategie en het veiligheidsconcept gedefinieerd om alle bergingsactiviteiten te focussen op veiligheid
NIRAS heeft een veiligheidsstrategie en veiligheidsconcept ontwikkeld als instrumenten om een gestructureerde, heldere en naspeurbare ontwikkeling en documentatie van de berging te Dessel en zijn veiligheidsargumentatie te garanderen. 1) De veiligheidsstrategie vormt een geïntegreerde aanpak voor het bereiken van een veilige berging en bevat een veiligheidsdoelstelling en strategische veiligheidsoriëntaties: a) Justificatie, optimalisatie van de blootstelling en dosislimieten b) Optimalisatie van het bergingsysteem c) Beperkingen op de activiteit van langlevende radionucliden d) Afzondering, insluiting en vertragen van vrijkomen e) Passieve veiligheid f) Diversiteit van functies, materialen en processen waarop de veiligheid berust g) Robuustheid van het bergingssysteem h) Gelaagde bescherming, zodat indien één laag het begeeft er indien nodig andere lagen van bescherming beschikbaar zijn i) Iteratieve veiligheidsevaluaties en veiligheid die berust op betrouwbare elementen 2) Het veiligheidsconcept is een geïntegreerde beschrijving van de systemen, structuren en componenten (SSCs) en de veiligheidsfuncties die zij moeten vervullen gedurende bepaalde termijnen. a) De beperking van vrijkomen van radionucliden uit de afvalvorm (R1) b) De beperking van waterstroming door de barrières die de insluitingsbarrières beschermen in dewelke de radionucliden fysisch en chemisch worden ingesloten (R2a) c) De beperking van advectie en diffusie zodat radionucliden fysisch ingesloten worden in deze insluitingsbarrières en er slechts vertraagd en verzwakt uit vrijkomen (R2b) d) Chemische retentie van radionucliden, zodat radionucliden chemisch ingesloten worden en slechts vertraagd en verzwakt vrijkomen (R3) e) De beperking van de waarschijnlijkheid en gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie (I1) De volgende paragrafen bespreken deze argumenten meer in detail. De informatie in deze paragrafen steunt op hoofdstuk 2 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-2].
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
101
6.3.1
NIRAS heeft een veiligheidsstrategie ontwikkeld met een veiligheidsdoelstelling en strategische veiligheidsoriëntaties
De veiligheidsstrategie omvat de veiligheidsdoelstelling, de strategische veiligheidsoriëntaties voor het beheer, de evaluatie en het ontwerp van de bergingsinstallatie op basis van de randvoorwaarden. De veiligheidsstrategie staat gedocumenteerd in hoofdstuk 2 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-2]. De veiligheidsdoelstelling is om “zowel nu als in de toekomst, mens als milieu te beschermen tegen de schadelijke effecten van ioniserende straling, zonder daarbij onnodige lasten naar toekomstige generaties door te schuiven”. De strategische veiligheidsoriëntaties zijn de oriëntaties waarmee de veiligheidsdoelstelling in principe zou moeten worden bereikt. Deze strategische veiligheidsoriëntaties voor de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel zijn in overeenstemming met het ARBIS (Koninklijk Besluit van 20 juli 2001), met de veiligheidsvoorschriften voor kerninstallaties (Koninklijk Besluit van 30 november 2011), met de leidraad documenten die het FANC opgesteld heeft en met de internationale aanbevelingen van de Internationale Commissie voor Stralingsbescherming (ICRP), het Internationaal Agentschap voor Atoomenergie IAEA en het Nucleair Energie Agentschap (NEA) van de OESO. 6.3.1.1 Justificatie, optimalisatie en dosisbeperking
Zoals bepaald door de Belgische wetgeving (ARBIS), die gebaseerd is op de algemeen erkende internationale aanbevelingen en de Europese richtlijnen, omvat het eerste gebied van strategische veiligheidsoriëntaties de drie basisprincipes van stralingsbescherming waarop het systeem van stralingsbescherming stoelt: 1) Het principe van de justificatie: elke beslissing die de blootstelling aan straling verandert moet meer goed dan kwaad doen. Volgens het ICRP, publicatie 77, zijn de praktijken afvalbeheer en berging een integraal onderdeel van de handelingen die het afval genereren. Dit neemt niet weg dat activiteiten uitgevoerd binnen de vergunde praktijk van berging, een justificatie dienen te ondergaan binnen het kader van de operationele stralingsbescherming, zoals beschreven in Hoofdstuk 12 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-12]. 2) Het principe van optimalisatie van de bescherming: de waarschijnlijkheid van blootstellingen, het aantal blootgestelde personen en de omvang van hun individuele dosissen moeten zo laag als redelijkerwijze mogelijk gehouden worden, rekening houdend met economische en maatschappelijke factoren (ALARA). a) Voor de optimalisatie van een installatie dient als bovenste limiet rekening gehouden te worden met een bron gerelateerde dosisbeperking die rekening houdt met het aantal vergunde bronnen. Indien men voorzichtigheidshalve drie verschillende bronnen van blootstelling op lange termijn beschouwt op dezelfde plaats komt men op deze wijze tot een waarde van maximaal 0,3 mSv/jaar waaronder geoptimaliseerd moet worden, zoals gespecifieerd door het FANC [R-6] en door internationale instanties zoals het IAEA en de ICRP. i)
Deze bron gerelateerde dosisbeperking kan vertaald worden naar een risicobeperking die de vermenigvuldiging is van de waarschijnlijkheid van kanker en genetische effecten per eenheid van dosis, de bron gerelateerde dosisbeperking en de jaarlijkse waarschijnlijkheid van optreden van de bron. Op deze wijze bekomt men een bron gerelateerde risicobeperking van grootteorde 10 -5 per jaar, zoals gespecifieerd door ICRP en IAEA.
102
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
ii) Om in de praktijk de optimalisatie te verzekeren worden scenario gerelateerde optimalisatiestreefwaarden qua dosis en risico gehanteerd die zich onder de bron gerelateerde dosisbeperkingen bevinden. De scenario gerelateerde streefwaarden zijn waarden die gehanteerd worden voor specifieke blootstellingsscenario’s. iii) Voor de scenario’s van het op lange termijn geleidelijk vrijkomen van de restactiviteit in de biosfeer, worden conservatieve onderstellingen gemaakt qua blootstellingsgroep. De hypothesen voor deze scenario’s moeten conform de FANC-leidraad [R-7] voldoen aan de volgende vereisten: iii.1) Alle mogelijke transfert- en blootstellingswegen moeten beschouwd worden. iii.2) Er moet een 100% zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap ondersteld worden. iii.3) De hypothesen in de biosfeer mogen niet kunnen leiden tot een onderschatting van de radiologische impact. iii.4) De gemeenschap moet gelokaliseerd worden in het gebied van de regio waarin de hoogste radiologische effecten kunnen verwacht worden. Voor de scenario’s van verwachte evolutie van de geleidelijke uitloging en vrijkomen in de biosfeer op lange termijn wordt een optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar gehanteerd. De waarde van 0,1 mSv/jaar is gelijk aan de ondergrens van het interval 0,1-0,3 mSv/jaar dat internationaal gehanteerd wordt. De waarde van 0,1 mSv/jaar is lager dan bijvoorbeeld de waarde van 0,25 mSv/jaar die in een aantal westerse landen gebruikt wordt. iv) Voor de minder waarschijnlijke scenario’s met een verstoring van de verwachte evolutie qua geleidelijke uitloging op lange termijn, wordt een scenario gerelateerde risico-optimalisatiestreefwaarde van 1 10-6 per jaar gehanteerd. De waarde van 1 10-6 per jaar wordt eveneens internationaal gebruikt voor dergelijke scenario’s voor oppervlaktebergingsinstallaties. Deze waarde is lager dan het stralingsrisico van ongeveer 4 à 6 10-6 per jaar dat overeenstemt met de dosisstreefwaarde van 0,1 mSv/jaar. Dit impliceert een risico aversie voor lagere waarschijnlijkheid/hoger effect risico’s omwille van de grotere radiologische effecten. v) De opeenvolging van dosislimiet, bron gerelateerde dosisbeperking en scenario gerelateerde optimalisatiestreefwaarden wordt verder verduidelijkt in Tabel 2. Het gebruik van scenario gerelateerde dosis- en risico-optimalisatiestreefwaarden is een belangrijk instrument om de radiologische impact als geoptimaliseerd te kunnen beschouwen wanneer de impact of het risico zich onder deze streefwaarden bevinden. Naast dit argument voor optimalisatie moet de optimalisatie van de berging, zeker wat betreft blootstellingen op lange termijn, in een breder kader van systeemoptimalisatie bekeken worden. b) Voor de bergingsinrichting hanteert NIRAS voor de beroepshalve blootgestelde werknemers een dosisbeperking van 10 mSv per 12 maanden en 0,4 mSv/week voor het personeel, met andere woorden een factor 2 lager dan de dosislimiet van 20 mSv/12 maanden voor de beroepshalve blootgestelde werknemers. c) Het basisprincipe van optimalisatie van radiologische bescherming, is onderdeel van de systeemoptimalisatie, in het bijzonder voor de lange termijn (zie volgende paragraaf 6.3.1.2). 3) Het principe van dosislimieten: De totale individuele dosis als gevolg van gereglementeerde bronnen bij geplande blootstellingen mag de dosislimieten niet overschrijden. a) In het ARBIS heeft het FANC volgende dosislimieten voor beroepshalve blootgestelde werknemers vastgelegd: i)
Effectieve dosis: 20 mSv/12 maanden.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
103
ii) Equivalente dosis: ii.1) 150 mSv/12 maanden voor de ooglens; ii.2) 500 mSv/12 maanden voor andere organen en weefsels, huid, handen, voorarmen, voeten en enkels. b) In het ARBIS heeft het FANC volgende dosislimieten voor leden van het publiek vastgelegd: i)
Effectieve dosis: 1 mSv/jaar.
ii) Equivalente dosis: ii.1) 15 mSv/jaar voor de ooglens; ii.2) 50 mSv/jaar voor de huid.
Tabel 2: Overzicht van de verschillende elementen van dosisbeperking en optimalisatie van bescherming. Reglementaire grootheid
Dosislimiet
Blootgestelde groep
Reglementaire limietwaarde
of individu
Relatie optimalisatie
Ieder individu van de
1 mSv/jaar
Regelgevend kader
Europese basisnormen
bevolking
96/29/Euratom ARBIS IAEA
Basic Safety Standards
Bron gerelateerde dosis-
Referentiegroep of
Ten hoogste 0,3 mSv/jaar over-
Internationale aanbevelingen ICRP
beperking berging
representatieve per-
eenstemmend met een risico van
& IAEA voor definitie en limiet-
soon
ordegrootte 10-5/jaar
waarde dosisbeperking
Bovengrens voor radiologische
ARBIS
optimalisatie
king” en “referentiegroep / repre-
voor definitie “dosisbeper-
sentatief persoon”
ICRP
publicatie 101 voor internati-
onale guidance “referentiegroep”
FANC-leidraad
Scenario gerelateerde
100 % zelfvoorzie-
optimalisatiestreefwaarden
nende gemeenschap
oppervlakteberging
op de site
0,1 mSv/jaar ; risico: 1 10-6/jaar
[R-6]
FANC-leidraden
[R-6] en [R-7]
Als lager: radiologisch geoptimaliseerd
104
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.3.1.2 Systeemoptimalisatie
In het bijzonder voor de aspecten qua langetermijn veiligheid van bergingsinstallaties is optimalisatie van de stralingsbescherming onderdeel van systeemoptimalisatie die in grote mate gebruik maakt van de beste beschikbare technieken (BBT). Hoewel diverse elementen inzake radiologische optimalisatie nog steeds waardevol blijven voor het optimaliseren van het proces en het maken van keuzes, verschuift de nadruk duidelijk naar optimalisatie door toepassing van het BBT-concept op de verschillende niveaus van het bergingssysteem, wanneer het gaat om veiligheid in de verdere toekomst die meer dan enkele generaties omvat, zoals vermeld in ICRP-publicatie 101b. De berging van laagactief afval aan het oppervlak is reeds sinds vele tientallen jaren een operationele praktijk in een groot aantal landen, waaronder een aantal West-Europese landen. Er is bijgevolg een zeer ruime ervaring die benut kan worden. Met het veiligheidsconcept voor de berging aan het oppervlak te Dessel bouwt NIRAS verder op de internationale praktijk en de internationale ervaring. De notie van optimalisatie van het systeem is de sleutel naar een veiligheidsargumentatie en is uitgevoerd door middel van:
Het gebruik van de BBT en beheerste technieken in de loop van de ontwikkeling van het ontwerp. Indien er nieuwe technieken gebruikt worden, wordt hun uitvoerbaarheid, beheersing en betrouwbaarheid aangetoond door middel van demonstratieproeven (principe van aantoonbaarheid 6; zie ook verdere argumentatie dat ontwerp geoptimaliseerd is).
Het gebruik van de beste beschikbare kennis (inzicht in het systeem) en een adequate methodologie voor de veiligheidsevaluatie. Met de veiligheidsevaluaties wordt er nagegaan in welke mate de veiligheid en performantie behouden worden bij verstoringen, en wat de effecten van onzekerheden zijn (principe van aantoonbaarheid; zie ook verdere argumentatie over robuuste en geoptimaliseerde veiligheid),
Het geplande gebruik van BBT en terugkoppeling van ervaring tijdens de implementatie van het systeem, dat wil zeggen tijdens de bouw en de exploitatie (zie verdere argumentatie over geoptimaliseerde bouw en exploitatie).
Een afvalberging aan het oppervlak impliceert dat de installaties in een omgeving direct toegankelijk voor de mens ingeplant worden en dat de afzondering van het afval en de insluiting van radionucliden berusten op de technische barrières van de bergingsinstallatie. De directe inplanting in de omgeving van een oppervlakteberging brengt met zich mee dat verschillende complementaire maatregelen getroffen worden om het systeem te optimaliseren en de veiligheid te verzekeren:
De activiteit van langlevende radionucliden wordt beperkt in het afval en in de berging.
6
De term “principe van aantoonbaarheid” zoals gebruikt in dit document komt overeen met “principe de démontrabilité”/ “demonstratieprincipe” uit sommige FANC documenten.
De technische barrières en de maatregelen worden ontworpen om te zorgen voor een afzondering van het afval ten opzichte van de omgeving en voor een insluiting van radionucliden. De insluiting van radionucliden impliceert het uitstellen en vertragen van het vrijkomen van radionucliden.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
105
Het geheel van technische barrières en de maatregelen worden ontworpen volgens de principes van passiviteit, diversiteit en robuustheid.
De principes van passiviteit, diversiteit en robuustheid dragen bij tot een gelaagde bescherming waarbij er gezorgd wordt dat er verschillende lagen van verdediging zijn zodat, indien dat nodig is, een volgende verdedigingslaag beschikbaar is wanneer een bepaalde laag zou falen. De gelaagde bescherming omvat: ►
preventie maatregelen, welke een vrijkomen van radionucliden in de omgeving zoveel als mogelijk tegengaan en ontworpen zijn volgens de principes van passiviteit, diversiteit en robuustheid,
►
controle maatregelen, welke zorgen dat het eventueel falen of mogelijk toekomstig falen adequaat en snel opgemerkt kunnen worden,
►
corrigerende maatregelen, welke alsnog een vrijkomen uit de installatie belemmeren of vertragen indien de preventieve lagen falen,
►
mitigerende maatregelen, die zorgen voor een reductie van de radiologische impact.
De eerste prioriteit bij het opstellen van een bergingsconcept gaat uit naar de preventie maatregelen. De omgeving van de bergingsinstallatie kan bijdragen aan de veiligheid door het vergemakkelijken van monitoring en door het verder reduceren van radiologische impact van het vrijkomen van radionucliden uit de installatie. De samenhang tussen de verschillende principes wordt schematisch weergegeven in Figuur 34. De verschillende principes worden in de volgende paragrafen verder toegelicht en bediscussieerd.
5. Omgeving 4. Site rondom de bergingsinstallatie 3. Inspectieruimtes 2. Controles, inspectiesystemen 1. Preventie maatregelen 1. Beperken activiteit Afzonderen, insluiten, vertragen 2. Controleren, monitoren 3. Insluiten in installatie 4. Monitoren + remediërende maatregelen 5. Monitoren + reduceren radiologische impact Figuur 34: Principeschets voor de gelaagde bescherming bij een oppervlakteberging.
106
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.3.1.3 Beperkingen op de activiteit van langlevende radionucliden
Voor oppervlakteberging wordt de activiteit van langlevende radionucliden in de mate van het mogelijke beperkt zodat de radiologische impact en het radiologisch risico op lange termijn zich onder de optimalisatiestreefwaarden bevinden. Ten eerste worden er met behulp van veiligheidsevaluaties radiologische bergingslimieten afgeleid voor de langlevende radionucliden. Deze bergingslimieten gaan uit van pessimistische hypotheses qua performantie van het systeem en qua mogelijke bijdrage van de omgeving tot het reduceren van de radiologische impact. Ten tweede wordt de activiteit van de langlevende radionucliden in de berging beperkt door operationele maatregelen. Zo wordt de berging niet gemaximaliseerd qua radiologische inhoud, maar qua volume aan afval dat geborgen wordt in de berging. Deze tweede maatregel vult gedeeltelijk de eerste maatregel aan, omdat het mogelijk is dat de activiteit van de langlevende radionucliden voldoende beperkt wordt door de tweede maatregel alleen. Het hypothetisch falen van de tweede maatregel is bovendien onafhankelijk van het hypothetisch falen van de eerste maatregel. 6.3.1.4 Afzondering, insluiting en vertraging van vrijkomen
De strategie die de voorkeur geniet voor het langetermijnbeheer van categorie A afval is, om in de mate van het mogelijke:
het afval van de biosfeer af te zonderen, radionucliden in het afval en in bergingsinstallatie in te sluiten in het afval en het vrijkomen van radionucliden naar de biosfeer te vertragen.
De strategie van afzondering, insluiting en vertraging leidt op deze manier tot een vertraging en een verzwakking van het vrijkomen van de radionucliden in de biosfeer, zodanig dat radiologische impacts aanvaardbaar zijn. Er wordt niet verwacht dat de berging voor eeuwig een volledige insluiting en afzondering van het afval moeten bieden; dit is niet vereist door het met de tijd afnemende intrinsieke risico verbonden met het afval (zie voorgaande paragraaf 4.2.2). 6.3.1.5 Passieve veiligheid
De technische barrières en natuurlijke omstandigheden waarin het afval geborgen is, moeten een geschikte mate van bescherming bieden voor huidige en toekomstige generaties. Om de beschikbaarheid van de preventieve maatregelen tot afzonderen, insluiten en vertragen ook in de toekomst te kunnen garanderen, wordt voorzien dat: 1) de preventie maatregelen in de mate van het mogelijke niet afhangen van menselijk ingrijpen en dus via passieve maatregelen gerealiseerd worden, en dat 2) deze passieve middelen in de mate van het mogelijke zo snel als mogelijk gerealiseerd worden, zonder evenwel de doelstellingen van de controle en monitoring in het gedrang te brengen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
107
6.3.1.6 Diversiteit
Door de preventie maatregelen in de mate van het mogelijke te stoelen op diverse functies, materialen en processen wordt de kans op gemeenschappelijke oorzaken en modes van falen van de verschillende maatregelen beperkt. Conform aan de terminologie van het IAEA is een ‘common mode failure’ het falen van twee of meerdere Systemen, Structuren of Componenten (SSCs) op dezelfde wijze of mode als gevolg van een enkele gebeurtenis of oorzaak. Dit impliceert dat een gemeenschappelijke mode van falen een speciaal type is van een ‘common cause failure’. De functionele diversiteit omvat volgende verscheidene functies:
Het beperken van de activiteit van de langlevende radionucliden. Het afzonderen van het afval ten opzichte van de biosfeer. Het insluiten van radionucliden en het vertragen van het vrijkomen, die op hun beurt volgende functionele diversiteit vertonen: ►
Het fysisch insluiten en vertragen door middel van volgende verschillende sub-functionaliteiten:
►
Beperking van de waterinstroming naar de barrières die de radionucliden bevatten. Beperking van advectie en van diffusie van radionucliden.
Het chemisch insluiten en vertragen door precipitatie, sorptie en andere chemische retentieprocessen waaraan radionucliden onderhevig zijn bij hun migratie doorheen verschillende materialen.
Binnen de functionele diversiteit worden diverse materialen voorzien om de verschillende functies te realiseren, om de kans op gemeenschappelijke oorzaken en modes van falen verder te beperken. Een voorbeeld hiervan is de beperking van waterinstroming door zowel klei infiltratiebarrière als de betonnen ondoorlatende top plaat. Zie ook verder paragraaf 6.3.2, Tabel 3. Ten slotte kunnen diverse processen voor het produceren van materialen of het realiseren van functies voorzien worden. Hierbij dient de notie ‘proces’ in brede zin begrepen te worden als zowel een reeks van acties die ondernomen worden om een resultaat te bereiken, als een reeks van veranderingen die plaatsvindt in materialen. Een voorbeeld van twee diverse processen die twee verschillende series van acties zijn, bevond zich in vorige paragraaf 6.3.1.3: enerzijds het proces van afleiden van radiologische bergingslimieten, anderzijds het proces van operationele maatregelen ter beperking van de activiteit van langlevende radionucliden. Deze twee processen zijn niet alleen divers qua de opeenvolging van acties, maar ze zijn ook divers qua teams die het proces uitvoeren. Een globaal overzicht van de diversiteit qua preventie maatregelen werd gegeven in voorgaande paragraaf 4.3.1.1, Figuur 21. 6.3.1.7 Robuustheid
Het bergingssysteem moet robuust zijn, dat wil zeggen in staat zijn de performantie of een deel van de performantie te behouden ondanks verstorende gebeurtenissen, processen en onzekerheden. Robuustheid van het bergingssysteem wordt verkregen indien het systeem bestaat uit robuuste elementen met een betrouwbare en aantoonbare functie, bijvoorbeeld doordat ze steunen op goed gekende processen of door over-dimensionering, zodat hun aanwezigheid en functie gewaarborgd is. Passieve veiligheid en diversiteit zijn andere middel om de robuustheid van het bergingssysteem te verbeteren. Dit kan veralgemeend worden tot het principe van ‘gelaagde bescherming’ hieronder beschreven.
108
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.3.1.8 Gelaagde bescherming
Gelaagde bescherming is het gebruik van een reeks onafhankelijke lagen van kenmerken/voorzieningen, zodanig dat, wanneer één laag het begeeft er, indien nodig, één of meerdere complementaire lagen zijn om de functionaliteit of de performantie van de andere laag over te nemen. Twee lagen zijn onafhankelijk indien hun kenmerken/voorzieningen gebruik maken van diverse middelen/fenomenen: fysiek, chemisch, organisatorisch ... (diversiteit). Gelaagde bescherming zorgt ervoor dat de veiligheid niet ongepast afhankelijk is van één enkel element van de bergingsinstallatie, of een enkel beheersmaatregel, of de invulling van een enkele veiligheidsfunctie of een enkele administratieve procedure. Een ongepaste afhankelijkheid zou bijvoorbeeld kunnen impliceren dat de veiligheid van een te beperkt aantal maatregelen afhangt op het ogenblik dat het intrinsiek radiologisch risico verbonden met het afval nog niet voldoende afgenomen is door radioactief verval. Inderdaad, conform een getrapte aanpak voor de veiligheid, nemen de benodigde maatregelen voor het verzekeren van de gelaagde bescherming af in functie van de tijd (zie voorgaande paragraaf 4.3). Daarnaast vermindert het aantal benodigde maatregelen voor gelaagde bescherming in overeenstemming met de getrapte aanpak voor veiligheid ook naarmate de reeds genomen maatregelen, bijvoorbeeld barrières of de beperking van langlevende radionucliden, minder gevoelig zijn aan verstoringen en robuuster (passieve veiligheid en robuustheid). 6.3.1.9 Regelmatige veiligheidsevaluaties en een veiligheid die berust op betrouwbare elementen
Veiligheidsevaluaties worden regelmatig bijgewerkt om rekening te houden met evoluties in functie van de tijd qua installaties, activiteiten in de installaties en kennis en inzichten. Dit laat toe dat de veiligheidsevaluaties op ieder ogenblik een weerspiegeling vormen van de installaties en van de kennis op dat ogenblik. Bijgevolg kunnen op basis van de resultaten van de veiligheidsevaluaties, geïnformeerde beslissingen genomen worden met betrekking tot de activiteiten en tot verder optimalisatie van de veiligheid. Veiligheidsevaluaties worden gebaseerd op betrouwbare veiligheidsfuncties, SSCs en organisatorische elementen, dit wil zeggen:
Met een afdoende inzicht in de werking en onzekerheden.
Waarvan de doeltreffendheid geverifieerd kan worden.
Waarvan voldoende elementen aanwezig zijn om de doenbaarheid te bevestigen en die een afdoende beheersing hebben. Die met passieve functionaliteiten gerealiseerd worden.
Veiligheidsevaluaties worden zoveel als mogelijk gebaseerd op robuuste veiligheidsfuncties, SSCs en organisatorische elementen, dit wil zeggen:
Weinig gevoelig aan interne/externe verstoringen en onzekerheden. Stoelen op diverse functies, materialen en processen.
Samen met het voorzien van een passende gelaagde bescherming, draagt het baseren van de veiligheidsevaluaties op betrouwbare en robuuste elementen bij tot de ‘aantoonbaarheid’ van de veiligheid.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
109
6.3.2
NIRAS
heeft
een
veiligheidsconcept
ontwikkeld
als
een
geïntegreerde
beschrijving van de tijdschalen, SSCs en veiligheidsfuncties
Het veiligheidsconcept geeft weer welke veiligheidsfuncties in functie van de tijd vervuld worden door het systeem, en ook welke systemen, structuren en componenten (SSCs) instaan voor deze veiligheidsfuncties. De langetermijn veiligheidsfuncties die NIRAS beschouwt voor het categorie A programma zijn een uitwerking van de algemene strategie: afzondering, insluiting en vertraging. Ze zijn als volgt gedefinieerd [HS-2]:
Het geleidelijk uitlogen van radionucliden uit het bergingssysteem naar de biosfeer wordt vertraagd en verzwakt door: ►
Het beperken van het vrijkomen van radionucliden uit de afvalvorm (R1) — Beperking van het vrijkomen van radionucliden uit de afvalvorm gebeurt door verschillende fysico-chemische processen zoals diffusie, precipitatie, corrosie … en is dus afhankelijk van het soort afval en het verwerkings- en conditioneringsproces.
►
Het beperken van de waterstroming doorheen het bergingssysteem:
Het beperken van de waterinstroming doorheen beschermende barrières (R2a) — De veiligheidsfunctie R2a bestaat uit het beperken van de waterstroming in het systeem door (beschermende) barrières aan te leggen rondom de barrières waarin de radionucliden fysisch en chemisch worden vastgehouden (retentie barrières). Door de waterstroming doorheen deze beschermende barrières te
beperken wordt ook de waterinstroming naar de retentie barrières beperkt. Het beperken van advectie en diffusie van radionucliden binnen de retentie barrières (R2b) — De veiligheidsfunctie R2b beperkt de advectieve en diffusieve migratie van radionucliden in de retentiebarrières en geeft aanleiding tot een fysische retentie van radionucliden in de retentiebarrières. De fysische retentie leidt tot een vertraging en attenuatie van het vrijkomen van radionucliden uit de retentiebarrières.
►
Chemische retentie van radionucliden binnen de retentiebarrières (R3) — De veiligheidsfunctie R3 bestaat in vertragen en attenueren van het vrijkomen van radionucliden uit de retentiebarrières door middel van chemische retentieprocessen zoals sorptie, vaste oplossing, co-precipitatie, precipitatie en gecombineerde mechanismen.
Het beperken van de waarschijnlijkheid en gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie (I1) — De veiligheidsfunctie I1 vertegenwoordigt het afzonderen van het afval van de werknemers en het publiek. Het ondersteunen van een andere SSC (S) — De ondersteunde SSCs en de langetermijn veiligheidsfunctie(s) worden vermeld, evenals de wijze waarop de ondersteuning wordt geleverd (gezien het belang van het beperken van de waterstroming doorheen de afdekking als middel ter bescherming van de onderliggende componenten in een oppervlaktebergingsinstallatie, werd daarvoor een aparte veiligheidsfunctie R2a beschouwd).
Na sluiting van de berging (verondersteld na ongeveer 100 jaar) kunnen we de volgende fasen onderscheiden [HS-2]:
Fase III: Nucleaire reglementaire controlefase (veronderstelde indicatieve duur van 250 jaar) waarin monitoring en de toegangscontrole van de site zal worden voortgezet en waarin de radionucliden door verschillende veiligheidsfuncties zowel fysisch als chemisch in het bergingssysteem ingesloten worden.
110
Fase IV: Isolatiefase na opheffing van nucleaire reglementaire controle waarin een het afval nog in zekere mate geïsoleerd blijft tegen waterinfiltratie (duurtijd van enkele honderden jaren) zodat vertraging en atte-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
nuatie van het vrijkomen in de biosfeer wordt bereikt door zowel chemische als een (met de tijd afnemende) fysische retentie.
Fase V: Chemische insluitingsfase waarin vertraging en attenuatie van het vrijkomen in de biosfeer veron-
Fase VI: Post-insluitingsfase wanneer onzekerheden over de evolutie van het systeem zo groot worden dat
dersteld bereikt te worden door enkel chemische retentieprocessen. evaluaties over de resterende insluiting illustratief zijn, i.e. na enkele duizenden jaren.
De hoofdsystemen, structuren en componenten (SSC) die zorgen voor de verschillende veiligheidsfuncties worden geïllustreerd in Figuur 35.
Fase Ia
Fase Ib t.e.m. Fase V 1. Afdeklagen
2. Vast stalen dak
3. Module Dak 5. Monoliet
4. Module Midden 6. Module Basis
8. Funderingen
7. Inspectiegalerij
9. Site
Figuur 35: Schematische voorstelling van het bergingssysteem en zijn belangrijkste SSCs.
Op basis van een evaluatie van beschikbare fenomenologische kennis over het afval, technische barrières en de site evenals degradatie en onzekerheden, worden de bijdragen van de verschillende componenten op voorzichtige wijze in rekening gebracht en samengevat in het veiligheidsconcept. Het veiligheidsconcept is de geïntegreerde beschrijving van de belangrijkste veiligheidsfuncties geleverd door de SSCs gedurende de verschillende fasen. Het veiligheidsconcept en de verschillende onderdelen ervan zijn beschreven in hoofdstuk 2 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-2]. 6.3.2.1 Het veiligheidsconcept integreert fasen, SSCs en veiligheidsfuncties
De langetermijn veiligheidsfuncties die door het bergingssysteem moeten worden vervuld, en de fasen waarover deze functies worden vervuld, worden geïllustreerd in Figuur 36. De duur van de fasen houdt rekening met de radiologische karakteristieken van het categorie A afval en het radioactief verval dat ervoor zorgt dat het inherent risico met de tijd afneemt, en dat dus ook het aantal benodigde veiligheidsfuncties en maatregelen afneemt met de tijd.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
111
De rol van de verschillende SSCs wordt vervolgens gecategoriseerd om het relatieve belang van de functies die een bepaalde SSC vervult, aan te geven. De categorieën zijn:
Main (M): de SSC moet in staat zijn om onder normale omstandigheden de veiligheidsfunctie gedurende de vastgelegde termijn te vervullen. Het moet worden aangetoond en gecontroleerd dat er redelijk vertrouwen is dat de SSC, in normale toestand, de vereiste langetermijn veiligheidsfunctie zal vervullen.
Contribute (C): de SSC moet niet voldoen aan specifieke vereisten met betrekking tot een veiligheidsfunctie, maar kan bijdragen aan de vervulling van een bepaalde langetermijn veiligheidsfunctie.
~ 100 jaar
~ 350 jaar
III. Nucl. Reg. Controle Fase
~ 800 jaar
IV. Isolatie Fase
V. Insluitingsfase
R1 : Beperking van vrijkomen uit afvalvorm
R2a : Beperking van waterstroming doorheen beschermende barrières
R2b : Beperking van advectie en diffusie R3 : Chemische retentie (sorptie)
S: Ondersteuning van een andere SSC I1: Beperking van waarschijnlijkheid en
gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie
Figuur 36: Veiligheidsfuncties voorzien door het bergingssysteem en de toegewezen fasen gedurende dewelke ze moeten worden ingevuld (helder groen) of worden verwacht voort te duren (afnemend groen).
Het veiligheidsconcept kan synthetisch worden weergegeven onder de vorm van een matrix, zoals weergegeven in Tabel 3. In Tabel 3 worden de belangrijkste SSCs verder gedetailleerd met sub componenten, te weten de afdekking (1) bestaat uit een biologische laag (1.1), een bio-intrusie laag (1.2), een infiltratiebarrière (1.3), een zandlaag (1.4), een ondoorlatende top plaat (1.5), zwevende platen (1.6) een bitumen laag (1.7) en een zijophoging (1.8). In het veiligheidsdossier wordt de groep componenten 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 en 1.8 ook ‘aarden afdekkingslagen’ genoemd.
Afdekking — De functies van de afdekking met een M-rol zijn het beperken van de waterinfiltratie naar de onderliggende betonnen structuur (R2a) en het beperken van de kans op onopzettelijke menselijke intrusie (I1). ►
Tijdens de nucleaire reglementaire controlefase (fase III), blijven de aarden afdekkingslagen herstelbaar en vervullen ze een M-rol voor de veiligheidsfunctie R2a.
De biologische laag (1.1) vervult de R2a functie dankzij de volgende processen: evapotranspiratie, capacitieve wateropslag en laterale afvoer van water. Deze laag voorkomt ook uitdroging en bar-
112
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
sten van de kleilaag(en) van de infiltratiebarrière (1.3) door vorst/dooi cycli, uitdrogings/bevochtigingscycli (veiligheidsfunctie S). De begroeiing op deze laag beperkt ten slotte ook
de erosie. De bio-intrusie barrière (1.2) vervult de R2a functie door laterale drainage van water dat niet doorheen de onderliggende infiltratiebarrière (1.3) sijpelt. Deze barrière beschermt de onderliggende infiltratiebarrière (1.3) ook tegen bioturbaties ten gevolge van gravende dieren en van wortelgroei (S veiligheidsfunctie). De barrière beschermt eveneens de onderliggende infiltratiebarrière (1.3) tegen
vorst/dooi en uitdrogings/bevochtingscycli. De infiltratiebarrière (1.3) vormt de belangrijkste barrière tegen waterinfiltratie (R2a functie) naar de onderliggende modules. De laterale waterstroom bovenop de kleilaag wordt versterkt door de kleine helling van de lagen en de lage hydraulische conductiviteit van de gecompacteerde kleilaag.
De drainerende zandlaag (1.4) is de overgangslaag tussen de aarden afdekking en de ondoorlatende top plaat, en die voor een geomechanische stabiele ondersteuning voor alle bovenliggende lagen zorgt. Ook laat deze laag de laterale afvoer toe van het water dat door de infiltratiebarrière sijpelt en niet in de ondoorlatende top plaat doorsijpelt.
►
De veiligheidsfuncties van de ondoorlatende top plaat (1.5) met een M-rol zijn: de beperking van de waterstroming (R2a) en de beperking van de waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1) tijdens de fasen III en IV. Deze laag heeft eveneens een S veiligheidsfunctie door te fungeren als een chemisch buffer tussen de modules en infiltrerend regenwater. Inderdaad, deze plaat uit beton zal het mogelijke effect op de overige onderliggende SSC betonelementen beperken door het verhogen van de relatief lage pH van het regenwater (dit wil zeggen ondersteuning voor R2a, R2b, R3 van de onderliggende componenten van de module en monolieten). De top plaat fungeert ten slotte ook als een mechanische ondersteuning van de aarden afdekkingslagen.
►
De zwevende platen (1.6) zullen bijdragen tot (C-rol) de R2a veiligheidsfunctie door het verzamelen van het doorsijpelend water uit de bovenste lagen van de afdekking en het afvoeren van dit water weg van de modulewand. Ze vervullen eveneens een C-rol voor de veiligheidsfunctie S onder de vorm van een mechanische ondersteuning voor de aarden afdekkingslagen.
►
De bitumen laag (1.7) zal bijdragen (C-rol) aan de R2a veiligheidsfunctie door beperking van insijpelend water in de modules.
►
De zandophoging aan de zijdes (1.8) vormt een zijdelingse bescherming waardoor infiltratiewater en water dat door de afdekking stroomt rechtstreeks in de natuurlijke grondwaterspiegel kan afvloeien. De zandophoging draagt door zijn dikte bij tot het bemoeilijken van onopzettelijke menselijke intrusie tot in het afval en tot het beperken van de gevolgen van een menselijke intrusie. De ophoging fungeert ook als mechanische ondersteuning van component 1.1 tot 1.6 van de afdekking (M-rol qua S).
Module dak — De belangrijkste functies van het dak van de module zijn de beperking van de waterstroming (R2a) en de beperking van de waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1). ►
De structurele top plaat (3.1) zal fungeren als een barrière met een M-rol voor binnendringend water (R2a) en als een intrusiebarrière met een M-rol (I1) tijdens de fasen III en IV.
►
De prefab afschermingsplaat (3.2) zal bijdragen (C-rol) als barrière voor binnendringend water (R2a) tijdens de fasen III en IV.
►
Net zoals de ondoorlatende topplaat (1.5) vervult de structurele topplaat een M-rol qua S als chemische buffer die de mogelijke impact van regenwater op de andere onderliggende betonnen SSC-componenten beperkt.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
113
Tabel 3: Matrix weergave van het veiligheidsconcept met toekenning van de M(ain) of C(contribute) rol voor de veiligheidsfuncties voor de verschillende SSCs tijdens de verschillende fasen.
114
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Module midden — De veiligheidsfuncties van het module midden (4) met een M-rol zijn: het beperken van waterstroming (R2a, R2b), de chemische retentie van radionucliden (R3) en de beperking van waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1). ►
De modulewand (4.2) vormt een barrière die mogelijkse waterinstroming en advectie en diffusie tijdens fases III en IV beperkt (M-rol qua R2a en R2b). Dit is een voorzorgsmaatregel, omdat wegens het boven de watertafel plaatsen van de installatie, wegens het vermijden van capillaire suctie door middel van de drainagelaag (8.2) en wegens de zwaartekracht, een horizontale waterstroming of horizontaal radionucliden transport niet verwacht wordt om de dominante richting te vormen van het radionuclidentransport dat eerder dominant verticaal neerwaarts gericht is. De modulewand vervult ook een veiligheidsfunctie op het gebied van retentie van radionucliden (M-rol qua R3) tijdens fase III, IV en V. De modulewand fungeert tijdens fase III en IV ook als barrière tegen menselijke intrusie (M-rol qua I1). Verder biedt de modulewand mechanische ondersteuning aan de ondoorlatende topplaat en de aardafdekking (M-rol qua S).
►
Het doel van het grind (4.1) bestaat erin structurele schade aan de monolieten in geval van een aardbeving te beperken (d.w.z. het vormt een onafhankelijke structuur tussen modules en monolieten) (M-rol qua S).
Monoliet — De veiligheidsfuncties van de monoliet (5) met een M-rol zijn: de waterstroming beperken (R2a, R2b), de chemische retentie van radionucliden (R3), de beperking van waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1) en het beperken van het vrijkomen van radionucliden uit de afvalvorm (R1). ►
De caisson (5.1) en de mortel (5.2) vormen de eerste barrières rond de primaire colli geconditioneerd afval en moeten fungeren als retentiebarrières voor de radionucliden (M-rol qua R3). Ze beperken bovendien de waterinsijpeling, advectie en diffusie door deze retentiebarrière (M-rol qua R2a/R2b) en fungeren als barrière tegen menselijke indringing (M-rol qua I1) tijdens fases III en IV. De caisson biedt verder mechanische ondersteuning aan de structurele topplaat (M-rol qua S).
►
Voor monolieten van Type III wordt de mortel gebruikt om het bulkafval te conditioneren. In dat geval vormen de mortel en het bulkafval de afvalvorm (5.3) en beperken ze het vrijkomen van radionucliden (M-rol qua R1) tijdens fase III en IV door een fysische retentie door de beperking qua advectie en diffusie, een chemische retentie en de mechanismen tot vrijkomen uit het afval zelf (diffusie, trage corrosie, precipitatie, trage oplossing van vaste fasen).
Module Basis — De veiligheidsfuncties van de module basis (6) met een M-rol zijn: de beperking van advectie en diffusie (R2b), de chemische retentie van de radionucliden (R3) en de beperking van waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1). ►
Tijdens de sluitingsfase wordt het bergingssysteem in zijn passieve toestand gebracht door alle open ruimtes zoals het drainagesysteem, de inspectieruimte en de verbinding tussen de galerij en de inspectieruimte op te vullen.
►
Alle componenten van de modulebasis fungeren tijdens fase III tot V als retentiebarrière voor de radionucliden (M-rol qua R3).
►
De ondersteunende plaat (6.1), het opgevulde drainagesysteem (6.2) en de funderingsplaat (6.6) zullen tijdens fase III en IV bijdragen tot een beperking van advectie en van diffusie van radionucliden (M-rol qua R2b). Voor de opvulling van de inspectieruimte wordt voorzichtigheidshalve ondersteld dat de bijdrage tot beperking van advectie en diffusie van radionucliden een C-rol heeft (dit impliceert dat in de veiligheidsevaluaties een hoge effectieve hydraulische conductiviteit toegekend wordt).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
115
►
De funderingsplaat zorgt voor de mechanische ondersteuning van de kolommen (M-rol qua S). De kolommen, die in het zwaartepunt van een stapel monolieten worden geplaatst, fungeren als mechanische ondersteuning van de ondersteunende plaat (M-rol qua S). De ondersteunende plaat tot slot, biedt mechanische ondersteuning aan de monolieten (M-rol qua S).
►
De opvulling van de inspectieruimtes werkt bovendien als barrière tegen menselijke indringing (M-rol qua I1) en zal bijdragen tot de globale stabiliteit van de volledige structuur.
Opgevulde inspectiegalerij — De veiligheidsfunctie met een M-rol is het beperken van de waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1). ►
Zodra de toegangspunten van de inspectiegalerij (7) zijn gesloten (dat wil zeggen opgevuld), zullen zij fungeren als een menselijke intrusie barrière (I1) tijdens de fasen III en IV.
►
De opvulling van de inspectiegalerij draagt bij aan de gehele stabiliteit door te voorzien in een mechanische ondersteuning voor de aarden afdekkingslagen.
Funderingen — De belangrijkste functies van de funderingen zijn het beperken van de capillaire opstijging van het grondwater (R2a) en de chemische retentie van de radionucliden (R3). ►
Door het vermijden van watercontact door capillariteit tussen de watervoerende laag en het beton van de module en door het zoveel mogelijk vermijden van verzadiging van de zand-cement ophoging, vervult de drainagelaag (8.2) een R2a veiligheidsfunctie met een M-rol tijdens de fasen III en IV.
►
De zand-cement ophoging (8.1) vervult een M-rol als chemische retentie barrière (R3) tijdens de fasen III tot V.
►
De drainagelaag en de zandophoging zijn tevens de mechanische ondersteuning van de bovenliggende componenten.
Site — De veiligheidsfunctie van de site met een M-rol is het beperken van de waarschijnlijkheid van onopzettelijke menselijke intrusie (I1). ►
De site (9.1) zorgt voor de mechanische stabiliteit van het volledige bergingssysteem (M-rol qua S).
►
Ze draagt in zekere mate ook bij tot de retentie van de radionucliden tijdens fase III tot V, door de aanwezigheid van glauconiet mineralen (C-rol qua R3).
►
Aangezien de berging wordt beschouwd als een nucleaire inrichting van Klasse I wordt er tijdens de operationele fase, sluitingsfase en nucleaire reglementaire controlefase voorzien in een actief toezicht (9.2) (M-rol qua I1).
►
Markers en archieven, grondbestemming en behoud van geheugen (9.3) zullen bijdragen tot het verminderen van de waarschijnlijkheid op onopzettelijke menselijke indringing (C-rol qua I1).
6.3.2.2 Het veiligheidsconcept focust ontwikkeling van de wetenschappelijke basis, het ontwerp en de veiligheidsevaluaties op de veiligheid
Het veiligheidsconcept is enerzijds een input bij de ontwikkeling van het ontwerp en vormt anderzijds de verzameling van veiligheidskenmerken waarop in de veiligheidsevaluaties gesteund kan worden. Het veiligheidsconcept wordt gebruik als een gemeenschappelijke leidraad voor de verdere ontwikkeling van de wetenschappelijke basis, de ontwikkeling van het ontwerp en de ontwikkeling van de veiligheidsevaluaties (zie Figuur 33 paragraaf 6.2.6). 1) Het veiligheidsconcept maakt een gerichte verdere ontwikkeling en beschrijving van de wetenschappelijke basis mogelijk: a) De M-rollen in het veiligheidsconcept vormen de primaire focus voor de ontwikkeling en documentatie van de wetenschappelijke basis, om te onderbouwen dat op de veiligheidsfunctie kan worden gerekend
116
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
onder normale omstandigheden en om de mogelijke degradaties aan deze normale functionering te identificeren. b) De C-rollen in het veiligheidsconcept vormen een tweede aandachtspunt voor de ontwikkeling en documentatie van de wetenschappelijke basis, met het oog op verder de basis te onderbouwen voor de evaluatie van de mogelijke veiligheidsmarges. 2) Het veiligheidsconcept maakt een systematische ontwikkeling en beschrijving van het ontwerp mogelijk: a) Het veiligheidsconcept, samen met de ontwerpkeuzes en de vereisten afgeleid van de randvoorwaarden, vormen de design inputs. Deze design inputs vormen verder de leidraad voor de ontwikkeling van het ontwerp voor de berging. b) De design inputs worden vertaald in ontwerpvereisten, die de voorwaarden voor de verschillende SSCs beschrijven. Alle M-rollen in het veiligheidsconcept zijn gekoppeld aan ontwerpvereisten. Als er enige kennis aanwezig is en als het haalbaar is om dit uit te voeren, wordt de C-rol van het veiligheidsconcept, die beloften inhoudt voor toekomstige optimalisatie van de systeemperformantie, eveneens proactief geoptimaliseerd met het ontwerp. 3) Het veiligheidsconcept laat een ontwikkeling toe van de veiligheidsevaluaties, die systematisch rekening houdt met de veiligheidsstrategie, de wetenschappelijke basis en het ontwikkelde ontwerp. a) De M-rollen in het veiligheidsconcept en hun beschrijving in de wetenschappelijke en technische basis vormen samen de beschrijving van de verwachte evolutie van het systeem. Dit is het startpunt voor de ontwikkeling van de scenario’s die beschouwd worden in de veiligheidsevaluaties. i)
De beschrijving van de verwachte evolutie met karakteristieken, gebeurtenissen, processen met een hoge aannemelijkheid en de bijbehorende onzekerheden wordt geabstraheerd in de conceptuele modellen voor de scenario’s die deze verwachte evolutie met verschillende niveaus van conservatisme voorstellen (likely evolution scenario, expected evolution scenario, referentiescenario).
ii) De beschrijving in de wetenschappelijke basis van onzekerheden en degraderende gebeurtenissen en processen wordt vervolgens gebruikt om de verstoringen/degradaties aan de verwachte evolutie te identificeren. Deze verstoringen/degradaties hebben een lagere aannemelijkheid dan de verwachte evolutie waarin alle gebeurtenissen, processen inclusief verstoringen met een hoge aannemelijkheid al inbegrepen zitten. Vervolgens worden deze verstoringen/degradaties met lagere aannemelijkheid geabstraheerd in conceptuele modellen voor alternatieve scenario's (alternatieve evolutiescenario's, alternatieve referentiescenario's, menselijke intrusiesscenario's). b) Het effect van sommige C-rollen wordt verder geëvalueerd om een overzicht te krijgen van mogelijke bijkomende veiligheidsmarges en toekomstige mogelijkheden van verdere optimalisatie van de systeemperformantie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
117
6.4
NIRAS heeft de vereiste wetenschappelijke kennisbasis ontwikkeld voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties
NIRAS heeft een wetenschappelijke kennisbasis ontwikkeld over de oppervlakteberging voor categorie A afval in Dessel, om zo het ontwerp te optimaliseren en de haalbaarheid, robuustheid en veiligheid van de bergingsinstallatie te evalueren. 1) De site in Dessel is voldoende gedetailleerd en betrouwbaar gekarakteriseerd. a) Een brede set van terreinverkenningen heeft geleid tot een breed scala aan gegevens en een diepgaande kennis en betrouwbaar hydrogeologisch model van de site. De site zal verder worden opgevolgd door monitoring. b) De karakterisatie heeft bevestigd dat de site alle noodzakelijke kwaliteiten bezit zodat het een geschikte locatie is voor een oppervlakteberging. 2) De technische barrières van de berging zijn voldoende gedetailleerd en betrouwbaar gekarakteriseerd. a) Een brede relevante internationale ervaring met cementgebaseerde barrières en aarden afdekkingslagen, gecombineerd met specifieke onderzoeks- en demonstratie-activiteiten, hebben geleid tot een diepgaande kennis van de technische barrières. Dat zal verder worden bevestigd met toekomstig O&O en met monitoring. b) De karakterisatie heeft de hoge duurzaamheid van het beton bevestigd en heeft een voldoende gedetailleerde kennis opgeleverd om de ontwikkeling van het ontwerp van de bergingsinstallatie en van de veiligheidsevaluaties mogelijk te maken. 3) De geschatte bronterm voor het categorie A afval is voldoende gedetailleerd om te verifiëren dat de radiologische impacts onder de toepasselijke normen liggen a) De preliminair geschatte bronterm van het categorie A afval is voldoende gedetailleerd om het ontwerp en de veiligheidsevaluaties van de bergingsinstallatie toe te laten, te verifiëren dat de radiologische impacts onder de normen liggen, en om stelselmatig de toekomstige aanvaarding van afval voor de bergingsinstallatie te plannen. Hierbij zal de werkelijke radiologische bronterm van de berging stap voor stap vastgelegd worden naarmate het afval geborgen wordt. b) Het type afval dat naar de oppervlakteberging gaat is in overeenstemming met de internationale praktijken en de afvalbronterm ligt onder de internationale richtwaarden voor oppervlakteberging. c) De preliminair geschatte bronterm van het categorie A afval is voldoende gedetailleerd om het ontwerp en de veiligheidsevaluaties van de bergingsinstallatie toe te laten en om stelselmatig de toekomstige aanvaarding van afval voor de bergingsinstallatie te plannen. Hierbij zal de werkelijke radiologische bronterm van de berging stap voor stap vastgelegd worden naarmate het afval geborgen wordt. d) De volgende paragrafen ontwikkelen deze argumenten meer in detail. De informatie put uit de hoofdstukken 4, 5 en 6 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-4] [HS-5] [HS-6].
118
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.4.1
De site te Dessel is voldoende gedetailleerd en betrouwbaar gekarakteriseerd
NIRAS heeft een voldoende gedetailleerde en betrouwbare karakterisering van de site uitgevoerd om een specifiek ontwerp van de bergingsinstallaties, aangepast aan de site, mogelijk te maken; om de site te bevestigen en om de evaluatie van het radiologische en chemische impacts7 mogelijk te maken. De karakterisatie van de site wordt beschreven in hoofdstuk 4 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-4]. Het programma van monitoring en toezicht van de omgeving wordt beschreven in hoofdstuk 16 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-16]. 6.4.1.1 Een brede set van terreinverkenningen heeft geleid tot een breed scala aan gegevens en een diepgaande kennis en betrouwbaar hydrogeologisch model van de site
Dit werk omvatte de onderzoeken ter plaatse uitgevoerd tijdens de voorontwerpfase en de projectfase in de omgeving van de nucleaire zone van Mol-Dessel, de realisatie van een zettingsproef, en gedetailleerde ondersteunende modelleringen. Verkenningscampagnes In en rond de nucleaire zone van Mol-Dessel werden in het kader van de oppervlakteberging drie verkenningscampagnes georganiseerd (1999, 2002 en 2008/2010) met een groot aantal terreinproeven.
De twee eerste terreinverkenningen in 1999 en in 2002 waren bedoeld om algemene, indicatieve informatie te verkrijgen over de geologie, de hydrogeologie en de grondmechanische stabiliteit in de nucleaire zone. ►
De campagne uit 1999 bestond uit een reeks waarnemingen op of in de nabijheid van de nucleaire zone, zowel ten zuiden als ten noorden van het kanaal Bocholt-Herentals. Om de grondmechanische stabiliteit van de ondergrond na te gaan werden 22 Cone Penetration Tests (CPT’s) of diepsonderingen voorzien, en een pressiometerproef tot 70 m. Om de hydrogeologische situatie beter in kaart te kunnen brengen werden een 30-tal boringen met peilbuizen voorzien, debietmetingen op de Hooibeek, de Breiloop en Blekenloop uitgevoerd en ten zuiden van het kanaal Bocholt-Herentals een pompproef en tracer test uitgevoerd.
►
De bijkomende campagne uit 2002 had als voornaamste doelstellingen om de kennis van de KasterleeDiest Transition Layer (KDTL) ten noorden van het kanaal Bocholt-Herentals te vergroten, en om de geomechanische en hydraulische eigenschappen van de ondiepe ondergrond verder te bepalen. Om de kennis van de KDTL te vergroten en de geomechanische eigenschappen verder te verfijnen werd een gekernde boring van 52 m voorzien, werden er een aantal geo-elektrische profielen opgemeten, werd er een ondiepe seismische campagne uitgevoerd, werden er 15 CPTs voorzien en werden er 3 pressiometerproeven voorzien. Om de hydrogeologische eigenschappen nader te bepalen werden er 10 bijkomende peilputten geplaatst, verspreid over de nucleaire zone en langs de Kleine Nete. Er werd ook een pompproef uitgevoerd in het gebied ten zuiden van de Europalaan. Ten slotte werden er bij de CPTs 21 dissipatie tests uitgevoerd om de hydraulische eigenschappen van zand en klei te berekenen en werden via laboratorium analysis op grondstalen parameters zoals porositeit, densiteit, glauconiet gehalte, korrelgrootteverdeling en kationuitwisselingscapaciteit van de Zanden van Mol, Kasterlee en Diest bepaald.
7
De chemische impact wordt geëvalueerd in de project-MER [R-4].
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
119
De terreinverkenningen van 2008/2010 dienden om de gegevens uit de vorige twee onderzoekscampagnes aan te vullen met als doelstellingen om ten eerste verdere hydrogeologische inputgegevens te verkrijgen welke nodig zijn voor de veiligheidsevaluaties, ten tweede geotechnische eigenschappen van ondergrond ter hoogte van de berging nauwkeurig te bepalen, ten derde het seismisch risico te evalueren en ten vierde gedetailleerde lokale ecologische data te verkrijgen. ►
Er werden 37 nieuwe peilbuizen voorzien voor een verdere verfijning van de grondwatermodellen. Op de boorstalen werden ongeveer 200 analyses uitgevoerd die onder andere de parameters hydraulische conductiviteit, diffusiviteit, bulkdensiteit, korrelgrootteverdeling, kationuitwisselingscapaciteit, glauconiet gehalte, chemische analyse van U en Th, stabiele isotopen in poriënwater omvatten. Verder werden ongeveer 50 waterstalen afkomstig van grondwater, oppervlaktewater en regenwater geanalyseerd qua geochemie, radio-isotopen en stabiele isotopen. Om over een accuratere waterbalansvergelijking te kunnen beschikken in het gemodelleerd gebied, werden verder op drie plaatsen debietmetingen uitgevoerd. Om de hydraulische eigenschappen verder te verfijnen werd een reeks van pomptesten uitgevoerd, gegroepeerd in 4 groepen van peilbuizen.
►
Om de geologische interpretatie van het volledige studiegebied te verbeteren, en meer specifiek de horizontale en verticale uitgestrektheid van de KDTL, werden ongeveer 170 diepsonderingen uitgevoerd verspreid over het volledige studiegebied. Deze diepsonderingen gaven tevens verdere informatie met betrekking tot de geotechnische eigenschappen van de ondergrond. Deze regionale gegevens werden in 2010 vervolgens aangevuld met lokale informatie op de locatie van de berging, gebaseerd op een bijkomende campagne van 88 CPTs. De geotechnische parameters werden verder bepaald met behulp van 2 geotechnische boringen, 7 pressiometer proeven en een aantal laboratorium proeven.
►
Voor de aspecten seismiek is naast een meer generiek en regionaal programma (historische aardbevingscataloog, seismotectonische zonering, bepaling van tectonische karakteristieken en mogelijke breuken in de omgeving van de site, studie van de beschikbare geofysische data in de buurt van de site en een probabilistisch seismische hazard analyse), een meer site-specifiek programma nodig waarin de transfertfunctie bepaald wordt welke de attenuatie en versterking van golven tussen de seismische bedrock en het maaiveld beschrijft ter hoogte van de site. Hiertoe werden er op twee locaties telkens een seismometer aan het oppervlak en in de diepte geplaatst. De eerste locatie is het ondergronds laboratorium ten zuiden van de berging en uitgebaat door de het economische samenwerkingsverband EURIDICE tussen NIRAS en het SCK•CEN, waar een seismometer in de Boomse Klei geplaatst werd, samen met een seismometer aan de oppervlakte. De tweede locatie is gesitueerd op de terreinen van SMET op de KMO zone Stenehei ten noorden van de berging. Op deze locatie werd in een vroegere boring “Smet-Fish” een seismometer geplaatst op niveau van het Krijt (600m) samen met een seismometer aan de oppervlakte.
►
In het kader van de voorbereidende werkzaamheden voor het milieueffectrapport werd in 2008/2009 een grootschalig ecologisch onderzoek (fauna en flora) uitgevoerd in de nabijheid van de toekomstige bergingsinrichting. Dit omvatte het in kaart brengen van de ecotoop, het opstellen van een vegetatiekaart en het in kaart brengen van zeldzame plantensoorten en een onderzoek van de fauna. Deze gegevens werden tevens gebruikt als inputgegevens voor de biosfeermodellering in het kader van de radiologische impactevaluaties.
Naast deze verkenningscampagnes, wordt er ook rekening houden met andere gegevens. De diepe ondergrond van de Kempen is gekend door de ettelijke boringen die werden verricht op zoek naar steenkool (overwegend Limburg), opslag van aardgas, de berging van radioactief afval en de toepassing van geothermische energie
120
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
(overwegend Antwerpen). De ondiepe ondergrond is zeer goed gekend dankzij de honderden boringen die werden uitgevoerd voor de exploratie en exploitatie van grondwater. Een ander element van de verkenningscampagnes houdt verband met het geplande omgevingsmonitoring- en toezichtsprogramma beschreven in hoofdstuk 16 van het Niveau 2 Veiligheidsrapport [HS-16]. Ter voorbereiding hiervan werden reeds een aantal studies uitgevoerd en zijn er ook nog een aantal studies en referentiemetingen gepland. Met het oog op de mogelijke vestiging van een berging voor laagradioactief afval in Mol-Dessel heeft NIRAS in het jaar 2000 een grondige studie aangevat van de huidige radiologische toestand. In de loop van het jaar 2000 werd er een intense meetcampagne uitgevoerd welke onder andere twee soorten metingen omvatte:
Een zogenaamde “aerial gamma survey – AGS”: een meetcampagne waarbij men meetapparatuur geplaatst heeft in een helikopter en daarmee de regio overvlogen heeft. Door continu meting van de gammastraling en de bepaling van plaats en hoogte bekwam men aldus een beeld van de radiologische toestand.
Een aantal metingen ten velde: op basis van de eerste meetgegevens, werden een aantal plaatsen geselecteerd, waar men met draagbare apparatuur van op de grondmetingen heeft uitgevoerd.
Hieruit kon besloten worden dat de externe achtergrondstraling niet duidt op een besmetting van de site en laag is in vergelijking met andere gebieden in België. Dit werd verder bevestigd door middel van een meer specifieke sitecampagne in 2011 waarbij de site volledig te voet bezocht werd met draagbare gammastralingsmeetapparatuur gekoppeld aan een GPS toestel. Ook hier werd geen besmetting vastgesteld. Er werd geen enkele overschrijding van 70 nSv/uur vastgesteld wat een normale te verwachten achtergrondwaarde is voor deze streek. In 2004 werden er in het kader van de besprekingen binnen de werkgroep Milieu en Gezondheid van STOLADessel radiologische en niet-radiologische referentiemetingen uitgevoerd op 19 staalname locaties verspreid over de gemeente Dessel. De waarden die hieruit bekomen werden waren vergelijkbaar met de waarden van de omgevingsmetingen van het SCK•CEN. In het kader van de aankoop van terreinen voor de vestiging van de bergingsinrichting heeft NIRAS verder in 2007/2008 een oriënterend bodemonderzoek laten uitvoeren. Traditioneel wordt daarbij geen radiologische analyse uitgevoerd. Hier werd beslist om dit wel te doen, omwille van de nucleaire activiteiten in de buurt van het terrein en omwille van de toekomstige bestemming van het terrein. Bij de radiologische analyse van het grondwater werd er geen radiologische besmetting waargenomen. Er zijn op de site zelf en de direct nabije omgeving nog verdere referentiemetingen met betrekking tot tijd geïntegreerde dosis, atmosferische metingen (aerosolen, tritium, koolstof-14, depositie), grondwater, bodem diepteprofielen gepland voor en tijdens constructie. Ook is in dit kader een bemonstering gepland van oppervlaktewater en sedimenten in oppervlaktewater zoals de Witte Nete, Hooibeek, kanaal Bocholt-Herentals, vijvers ten noorden van de berging. Tijdens de operationele periode en daarna is een radiologisch omgevingsmonitoringprogramma voorzien, dat periodiek en op regelmatige tijdstippen gerapporteerd zal worden en waarvan de resultaten zullen meegenomen worden bij toekomstige veiligheidsrevisies. Naast het radiologische omgevingsmonitoringprogramma, is er ook nog fysiek toezicht en structurele monitoring voorzien, alsook een controle en monitoring van het drainagewater in het drainagesysteem onderaan de bergingsmodules.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
121
Zettingsproef Aangezien een nauwkeurige kennis van de differentiële zettingen essentieel is voor het ontwerp van het bergingssysteem (zoals het transfersysteem van de rolbrug van een set van vier volledig geladen modules naar een aangrenzende set van vier lege modules, het effect van het kantelen van de modules, ...), besliste NIRAS om een grootschalige zettingsproef in de buurt van de toekomstige berging uit te voeren om de gegevens van de site onderzoeken aan te vullen en een verdere verfijning van de geotechnische modellering te verkrijgen. Deze bestaat uit een zandophoging in de vorm van een afgeknotte piramide van 20 m hoog, en waarvan de afmetingen en het gewicht in het centrale deel overeenkomen met die van een gevulde module. Dit laat toe om de werkelijke zettingen te vergelijken met die bekomen via verschillende soorten modelleringen (Zie Figuur 37).
Figuur 37: De zettingsproef.
Modelleringen De kwantitatieve modellen maken de ontwikkeling van het ontwerp mogelijk en ondersteunen de veiligheidsevaluaties.
Probabilistische evaluaties van het seismische risico (Probabilistic Seismic Hazard Assessments - PSHA) om de twee ontwerpaardbevingen (Design Basis Earthquakes – DBE) en een buiten-ontwerpaardbeving (Beyond Design Basis Earthquake – BDBE) te definiëren. Dit werk is gebaseerd op een selectie van relevante aardbevingen uit de aardbevingscatalogus van de Koninklijke Sterrenwacht van België, die uit een breed scala van seismische gebeurtenissen bestaat vanaf het jaar 1350 tot nu. Deze uitgebreide PSHA ontwikkeld voor het NIRAS categorie A bergingsprogramma in de periode 2007-2011 is de eerste in zijn soort in België.
Hydrologische oppervlaktewatermodellen om de waarschijnlijkheid van een overstroming van de site in te schatten, gebaseerd op de meetpunten voor de waterniveaus en/of waterstromen in de zone rond de site met inbegrip van simulaties voor het huidige klimaat en voor een extreem klimaatscenario.
Hydrogeologische modellen om de grondwaterstroming te berekenen en de impactzone te evalueren voor
3D geotechnische modellen en gespecialiseerd materiaal modellen om de stabiliteit van de installaties te
mogelijke besmetting, gebaseerd op de terreinverkenningen in het omringende gebied. beoordelen en de differentiële zettingen van de bergingsinstallatie te evalueren tijdens de bouw, het opvullen van de modules en de plaatsing van de afdekking. Dynamische effecten werden ook bestudeerd om te verifieren dat het optreden van liquefactie en/of dynamische zettingen als gevolg van aardbevingsgerelateerde trillingen, geen grootschalige structurele vervorming van de bergingsinstallatie zullen veroorzaken.
122
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.4.1.2 De karakterisatie heeft bevestigd dat de site alle noodzakelijk kwaliteiten bezit, zodat het een geschikte locatie is.
De verschillende studies en onderzoeken die gekoppeld zijn aan de kenmerken van de site, hebben aangetoond dat de site betrouwbaar gekarakteriseerd en gemodelleerd kan worden, zodat:
de effecten op het ontwerp nauwkeurig kunnen worden bepaald en het ontwerp aangepast kan worden ter
haar bijdragen aan de veiligheid van de bergingsinstallatie kan worden beoordeeld.
compensatie van aspecten waarin de site op zichzelf geen optimaal niveau van bescherming kan bieden,
Het ontwerp wordt behandeld in hoofdstukken 7 en 8 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-7, HS-8] terwijl de veiligheidsevaluaties behandeld worden in hoofdstukken 12, 13 en 14 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-12, HS-13, HS-14]. In deze hoofdstukken worden alle argumenten uit onderstaande tekst in detail uitgewerkt en wordt verwezen naar ondersteunende studies, rapporten en referenties ter staving van de verschillende stellingen. De site heeft een stabiele geologie en vertoont een laag niveau van seismische activiteit. De niveaus van aardbevingen zijn voldoende nauwkeurig gekend om een robuuste berging te ontwerpen. De bergingsinstallaties zijn zo ontworpen dat redelijkerwijs te verwachten seismische gebeurtenissen de langetermijn veiligheidsfuncties niet zullen aantasten, doordat de berging bestand is tegen een referentie aardbeving:
De structuur van de berging is ontworpen om weerstand te bieden aan een ontwerpaardbeving tijdens de exploitatiefase (PGA van 0,125 g). Voorts laat het ontwerp van de structuur toe om de exploitatie op een veilige manier stil te leggen (bijvoorbeeld zal de rolbrug zijn lading niet verliezen) zodat daarna de mogelijke schade aan de structuur kan hersteld worden.
De structuur van de bergingsinstallatie is eveneens ontworpen om te weerstaan aan een ontwerpaardbeving tot aan het einde van de nucleaire reglementaire controlefase (PGA van 0,24 g). Om na te gaan dat er geen klifeffecten optreden in systeemperformantie bij gebeurtenissen die erger zijn dan de ontwerpaardbeving, werd een buitenontwerpaardbeving (PGA van 0,33 g) beschouwd. De monoliet, een belangrijk veiligheidsonderdeel in het concept, is bestand tegen deze meer ernstige gebeurtenis.
Aardbevingen met een PGA van 0,224 g en 0,283 g werden gebruikt om de dynamische stabiliteit van de aarden afdekkingslagen te verifiëren. Het besluit is dat de modules bedekt blijven en dat de afdekking zijn veiligheidsfunctie beperking van de waterstroming behoudt. Een klein deel van de afdekking gesitueerd naast de modules zou echter wel aan afschuiving onderhevig kunnen zijn.
De site heeft voldoende draagvermogen. Het risico op liquefactie is beperkt en heeft geen invloed op de bergingsinstallatie, en de zettingen van de bergingsinstallatie zijn onder controle. De geotechnische eigenschappen zijn voldoende precies gekend om een robuuste bergingsinstallatie te ontwerpen:
De resultaten van de zettingenstudies werden gebruikt in de berekening voor de structuur van de bergingsinstallatie. Bijvoorbeeld de inspectiegalerij en het drainagesysteem zijn ontworpen dat ze gravitair blijven functioneren zelfs bij de maximaal te verwachten differentiële zettingen; de rolbanen voor de rolbruggen werden ontworpen rekening houdend met de maximaal te verwachten differentiële zettingen.
Om het effect van de differentiële zettingen te beperken worden de modules structureel onafhankelijk van elkaar gebouwd. Tijdens de exploitatie worden vier aangrenzende modules gelijktijdig gevuld om differentiele zettingen te voorkomen. Verbindingen tussen de inspectiegalerij en de inspectiekamers zijn ook ontworpen om differentiële zettingen toe te laten.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
123
De studie van de zettingen toonde aan dat na het vullen van alle modules met monolieten (max. gewicht ondersteld voor alle monolieten), een maximale totale verticale verplaatsing van 15,3 cm in uiterste limiettoestand (Ultimate Limit State - ULS) en 11,2 cm in gebruikslimiettoestand (Serviceability Limit State SLS) werd waargenomen. De maximale differentiële zettingen werden berekend: 3,5 cm (ULS) en 2,2 cm (SLS). Na de bouw van de afdekking bedragen de totale zettingen van de modules ongeveer 32,6 cm in ULS en 25,2 cm in SLS.
De site heeft stabiele en niet-agressieve hydrogeologische en geochemische kenmerken, zodanig dat deze geen degradatiebedreiging vormen voor de bergingsinstallaties. De grondwaterpeilen, grondwaterwaterstroming en de zettingen zijn voldoende gekend om een berging te kunnen ontwerpen die vrij is van infiltrerend grondwater.
Het laagste toegangspunt van de bergingsinstallaties, dat wil zeggen het toegangsniveau van de inspectiegalerij, ligt voldoende hoog. Dit beperkt het risico van waterinfiltratie in de inspectiegalerij. Het niveau van de monolieten ligt nog beduidend hoger.
Een anti-capillaire barrière (drainagelaag) is voorzien onder de zand-cement ophoging waarop de modules worden gebouwd. De barrière bestaat uit een grindlaag en voorkomt capillaire opstijging van het grondwater in de zand-cement ophoging.
Er is geen historisch bewijs van overstromingen op de bergingssite en de lokale topografie zal een mogelijke overstroming van de site zelf afzwakken. Overstroming is echter een bijzondere zorg vanwege de bijbehorende mogelijkheid dat water binnendringt in de installatie. Dus werd een gedetailleerde beoordeling van het overstromingsrisico gemaakt met behulp van een speciaal ontwikkeld hydrologisch model voor de regio.
Uit deze studie werd geconcludeerd dat het maximale overstromingsniveau voor neerslaggebeurtenissen met een waarschijnlijkheid van 10-7/jaar ongeveer 24,8 mTAW bedraagt en in het geval van een dijkdoorbraak aan het kanaal Bocholt-Herentals ongeveer 25,2 mTAW bedraagt. De bergingsinstallaties bevinden zich ruim boven deze niveaus.
Ook infiltratiebekkens op de site verzekeren een goede afvoer van regenwater bij extreme regenval.
De sitekarakterisatie heeft geleid tot voldoende kennis om de belangrijkste kenmerken van de site te identificeren, die bijdragen tot een vertraging en in de tijd spreiden van de migratie van radionucliden doorheen de geosfeer.
Een eerste hydrogeologisch kenmerk dat hiertoe bijdraagt, is de kleiige overgangslaag tussen de Zanden van Kasterlee en van Diest. Deze is overal aanwezig in de zone die mogelijks geaffecteerd wordt door het vrijkomen van radionucliden uit de berging. Ten eerste heeft deze laag met lage hydraulische conductiviteit. Ten tweede is deze laag samengesteld uit een reeks van kleilenzen.
Een tweede hydrogeologisch kenmerk dat hiertoe bijdraagt is het glauconiet op de bodem van de Zanden van Kasterlee en doorheen alle lagen van de Zanden van Diest en Berchem. Glauconiet is een ijzerrijk mineraal met grote sorptiecapaciteit. In de Zanden van Kasterlee is de hoeveelheid glauconiet beperkt (hoogstens enkele gew %), maar de diepere Zanden van Diest en Berchem bevatten tot 50% of meer glauconiet.
Ten slotte maken de hydrogeologische processen en karakteristieken van de site (drainage door rivieren, relatief uniform waterstroompatroon) dat elke pluim radionucliden in het grondwater binnen een beperkte lokale zone zal blijven.
124
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De site heeft een vlakke topografie en is niet onderworpen aan extreme temperatuurschommelingen of andere factoren die verwering, aardverschuivingen of soortgelijke instabiliteit bevorderen. Bovendien wordt de site gekenmerkt door lage epeirogenetische bewegingen en een lage erosiegevoeligheid. De in de ondergrond voorkomende natuurlijke rijkdommen zijn niet van die aard dat exploratie/exploitatie een bedreiging vormt voor de bergingssite. Het noordoosten van België is een belangrijk grondwaterbekken. De industriële productie van drinkwater gebeurt op grote schaal. Er ook zijn veel particuliere waterputten voor huishoudelijk gebruik van het grondwater. Boringen voor bestaande projecten op aardwarmte zijn gepland en vinden plaats in de regio en in de nabijheid van de installatie. Het plaatsen van de bergingsinstallatie bovenop het oppervlak leidt tot tumuli van ~ 20 m hoog. Dit is gunstig voor het vermijden dat (water)putten zouden geslagen worden die de bergingsinstallatie verstoren. Wat betreft de minerale rijkdommen, is het belangrijk om de winning van het hoogwaardige Mol Zand te vermelden. Het Mol Zand wordt nu gewonnen in de buurt van de kruising van de kanalen Bocholt-Herentals en Dessel-Turnhout-Schoten, ongeveer 6 km oostelijk van de site. Het meest westelijke punt van deze zandwinning ligt aan de Gravenstraat, ongeveer 1 km van de site. De dikte van het Mol Zand op de site te gering om momenteel geschikt geacht te worden exploitatie. Mogelijke toekomstige exploitatiegebieden zijn gelegen ten noorden van het huidige winningsgebied, dus op een afstand van ongeveer 6 km. Momenteel is voorzien om nog 30 tot 50 jaar zand te winnen in de regio. De berging leidt niet tot een verstoring van de rijkdommen rond de site, omdat de radiologische effecten gepast laag zijn. Mol Zand in de onmiddellijke nabijheid van de bergingsinstallatie is beschermd door (1) de beperkte radiologische bronterm in de berging, (2) de insluiting in de technische barrières, (3) op lange termijn, na enkele honderden jaren, door (a) de beperkte omvang van enige pluim radionucliden in het grondwater, (b) het beperkte volume van Mol Zand dat beïnvloedt wordt en (c) de geringe sorptie van radionucliden op Mol Zand. Dit brengt met zich mee dat de lange termijn radiologische effecten onder elk niveau liggen dat van tel is. De insluiting in de technische barrières beschermt verder het grondwater op korte termijn. Met de radiologische langetermijn veiligheidsevaluaties, wordt aangetoond dat het grondwater ook op lange termijn adequaat wordt beschermd omdat voldaan wordt aan de criteria voor "water bestemd voor menselijke consumptie", die vastliggen in de Europese richtlijn 98/93/EG, zelfs zonder de normale praktijk van filtering en behandeling van grondwater voor gebruik als drinkwater voor menselijke consumptie. De inspanningen voor de karakterisatie van de site hebben verder geleid tot voldoende meteorologische en klimatologische gegevens, ten einde een aantoonbaar robuuste bergingsinstallatie te kunnen ontwerpen.
Deze gegevens werden gebruikt om extreme klimatologische omstandigheden met betrekking tot sneeuw, wind, tornado’s en temperatuur te definiëren als ontwerpbelasting. De klimatologische ontwerpbelastingen toegepast in het ontwerp van de bergingsinstallatie worden berekend op basis van de Eurocodes voor structuren en zijn de volgende: ►
sneeuwbelasting op het dak: 0,50 kN/m²;
►
wind met een pieksnelheidsdruk van 1,141 kN/m²;
►
tornado met een pieksnelheidsdruk van 1,563 kN/m²;
►
en temperatuur (buitenlucht: -20 °C/+40°C en een temperatuursverschil tussen staal en beton: -10°C /+10°C).
De meteorologische en klimatologische gegevens werden gebruikt in de operationele en lange termijn radiologische veiligheidsevaluaties, dit om de radiologische effecten voorzichtig te evalueren, rekening houdend met de huidige en verwachte meteorologische en klimatologische gegevens en onzekerheden.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
125
De inspanningen voor de karakterisatie van de site hebben geleid tot voldoende gedetailleerde informatie over geografie, demografie, en de huidige menselijke activiteiten, meteorologie en klimatologie, hydrogeologie, natuurlijke rijkdommen, en over fauna en flora, zodanig dat de evaluaties van de radiologische effecten en meer in het algemeen de veiligheidsevaluaties kunnen worden uitgevoerd.
De gegevens over meteorologie, klimatologie, hydrogeologie, natuurlijke rijkdommen, fauna en flora werden gebruikt als invoergegevens voor de langetermijn veiligheidsevaluaties. De gegevens over de menselijke activiteiten werden gebruikt in de operationele veiligheidsevaluaties waarin wordt bevestigd dat de risico's van vliegtuigongevallen gepast laag zijn. De gegevens over de menselijke activiteiten werden gebruikt in de operationele veiligheidsevaluaties waarin wordt bevestigd dat de risico's van brand en gasexplosies gepast laag zijn.
In het kader van de periodieke veiligheidsherzieningen gedurende de levensduur van de installatie, zullen de evaluaties van de site periodiek worden bijgewerkt en geëvalueerd.
6.4.2
De
technische
barrières
zijn
voldoende
gedetailleerd
en
betrouwbaar
gekarakteriseerd
De fenomenologie van de technische barrières is beschreven in hoofdstuk 5 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-5]. De technische barrières zelf en hun ontwerp zijn beschreven in de hoofdstukken 7 en 8 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-7, HS-8] respectievelijk voor de monoliet en de andere barrières. In deze hoofdstukken worden alle argumenten uit onderstaande paragrafen in detail uitgewerkt en wordt verwezen naar ondersteunende studies, rapporten en externe referenties ter staving van de verschillende stellingen. 6.4.2.1 Internationale ervaring in combinatie met specifieke onderzoeks- en demonstratieactiviteiten hebben geleid tot een diepgaande kennis van de technische barrières wat verder zal worden bevestigd door toekomstig O&O en door monitoring
NIRAS heeft de nodige kennis ontwikkeld over de technische barrières door de relevante brede internationale ervaring over aarden afdekkinglagen en cementgebaseerde barrières samen te brengen. Voor specifieke punten zoals de precieze samenstelling van de cementgebaseerde barrières en van de aarden afdekkingslagen voor de berging te Dessel, heeft NIRAS deze kennis verder verbreed en verdiept door het uitvoeren van specifieke onderzoeks- en demonstratie-activiteiten. Internationale ervaring met afdekkingen Aarden afdekkingen worden op grote schaal toegepast als infiltratie barrières voor oppervlakteberging van afval. Bij het definiëren van het profiel van de afdekking voor de oppervlakteberging van categorie A afval in Dessel, heeft NIRAS zich grotendeels gebaseerd op bestaande nationale en internationale ervaring. De bepaling van het profiel heeft kunnen steunen op de ervaringsterugkoppeling uit bestaande afdekkingen zoals:
de afdekking gebouwd in 1986 op de UMTRAP installatie in Olen op ongeveer 10 km ten westen van de
de afdekking gebouwd in 1996 in Centre de la Manche, Frankrijk (berging voor laagactief afval)
126
NIRAS site Dessel (gebouwd in het kader van de sanering van radiumproducten en residu’s), de proefafdekking geïnstalleerd in 1996 in Centre de l'Aube, Frankrijk (berging voor laagactief afval).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De bepaling van de afdekking heeft ook gebruikt gemaakt van de ervaringsterugkoppeling uit een specifiek internationaal panel van deskundigen dat NIRAS heeft verzameld in de loop van de huidige projectfase. Internationale ervaring met cementgebaseerde barrières voor oppervlakteberging Cementgebaseerde materialen worden wereldwijd toegepast als retentiebarrières voor radionucliden in bergingsinstallaties voor radioactief afval. Meer in het bijzonder is het een gemeenschappelijk kenmerk van alle bestaande oppervlaktebergingen met technische barrières rondom laagactief afval. Voor de start van de huidige projectfase had NIRAS reeds proactief een compilatie laten uitvoeren. De compilatie betrof (1) de rol van de betonnen barrières en (2) de lopende studies met betrekking tot betonnen barrières, in de verschillende oppervlaktebergingsprojecten ter wereld. Dit liet NIRAS toe om haar verdere studies over beton te focussen op de belangrijke aspecten. Samenstelling betonnen barrières Bij het definiëren van de samenstelling voor de cementgebaseerde barrières voor de oppervlakteberging te Dessel, heeft NIRAS grotendeels geput uit internationale en eigen ervaring met cementgebaseerde barrières.
In het kader van het NIRAS B&C bergingsprogramma heeft een internationaal panel van deskundigen de detailontwikkeling van beton voor het ontwerp van de supercontainer voor hoogactief afval begeleid. Het panel omvatte experts van de Universiteit van Aberdeen - UK, BNFL-UK, CEA - Frankrijk, CEBELCOR België, Galson Sciences - Verenigd Koninkrijk, Imperial College - UK, NIREX - Groot-Brittannië en het SCK•CEN - België.
Ook vond in de jaren '90 de detailontwikkeling en de implementatie van beton plaats voor de El Cabril oppervlakteberging in Spanje, ontwikkeld en geëxploiteerd door ENRESA.
NIRAS heeft verder advies ingewonnen bij deskundigen van ENRESA en IETcc die het beton voor El Cabril ontwikkelden, bij deskundigen van het WTCB (Belgisch Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf) en bij een deskundige van de Universiteit van Aberdeen - Verenigd Koninkrijk. Chemische retentie op cementgebaseerde barrières De chemische retentie van radionucliden door cementgebaseerde barrières werd gedurende vele jaren in detail bestudeerd. Hierover bestaat een omvangrijke hoeveelheid literatuur. Met het oog op relevante en betrouwbare gegevens uit deze brede kennis te selecteren, heeft NIRAS opdracht gegeven voor een twee-sporenstudie.
Aan het SCK•CEN - België, en voor een aantal bijkomende elementen ANDRA - Frankrijk/BMG - Zwitserland, werd de opdracht gegeven om alle relevante internationale vrij beschikbare literatuur en gegevens samen te brengen en om een eerste werkversie van de documenten op vlak van chemische retentie op cementgebaseerde barrières op te stellen.
Een internationaal panel van deskundigen vulden deze gegevens aan op basis van hun kennis en op basis van een onderlinge discussie waarbij beslist werd over de huidige wetenschappelijk beste schatting voor de onder- en bovengrenswaarden. Deze discussies resulteerden in de finale eerste officiële versie van de documenten, waarin de besprekingen van het expert panel vervat zit.
In de groep van internationale deskundigen waren deskundigen opgenomen uit de belangrijkste laboratoria die experimenten uitvoeren op vlak van chemische retentie van cementgebaseerde barrières (PSI - Zwitserland, Ser-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
127
co Assurance - UK, Universiteit van Aberdeen - UK, CEA - Frankrijk, BMG - Zwitserland) en Europese radioactief afvalbeheer instellingen met ervaring in cementgebaseerde barrières (ANDRA - Frankrijk, NAGRA Zwitserland, NDA - UK). Dit heeft geresulteerd in state-of-the-art documenten op het vlak van retentie van radionucliden op cementgebaseerde barrières, die internationaal ook worden gebruikt in andere bergingsprojecten voor radioactief afval. Carbonatatie als belangrijkste degradatiemechanisme van gewapend beton Carbonatatie was het belangrijkste verwachte degradatie mechanisme voor beton voor de El Cabril oppervlaktebergingsinstallatie en werd vervolgens verder beschouwd voor de specifieke opvolging van de site in de El Cabril bergingsinstallatie. In het verder onderzoeksprogramma van ENRESA, vertonen de in-situ ingegraven betonmonsters na 15 jaar nog geen enkel teken van carbonatatie. Daarmee wordt de hoge duurzaamheid bevestigd van het beton van El Cabril. We merken op dat het beton dat in El Cabril toegepast wordt gelijkaardig is aan het beton voor de modules en de caissons te Dessel. De carbonatatiesnelheid wordt sterk beïnvloed door de relatieve vochtigheid in beton en is maximaal bij ongeveer 60% relatieve vochtigheid.
Daarom werd een brede inzameling gemaakt van beschikbare data over toestanden van waterverzadiging van beton, zowel bij laboratorium omstandigheden als bij civiele bouwwerken. Dit omvatten onder andere gegevens van: ►
onder water gedompeld 12-jaar oud beton van de Great Belt Tunnel in Denemarken,
►
beton van 40 jaar oude bruggen (Hathaway en Pensacola Bay) in de Verenigde Staten,
►
monsters van diverse betonstructuren in Frankrijk,
►
laboratoriummonsters blootgesteld aan weersomstandigheden van het Verenigd Koninkrijk en MiddenSpanje.
Deze data werden aangevuld met: ►
een studie van de specifieke atmosferische omstandigheden in Dessel door het SCK•CEN en
►
specifieke modelleringsstudies van de evolutie van waterverzadiging in beton, uitgevoerd door het CEA en het SCK•CEN.
Hieruit kan geconcludeerd worden dat er sterke aanwijzingen bestaan dat de relatieve vochtigheid voor referentiebeton in Dessel zich rond de 80% zal situeren. Dergelijke relatieve vochtigheidswaarde zou leiden tot een veel lagere atmosferische carbonatatiesnelheid dan bij 60% relatieve vochtigheid. De relatieve vochtigheid in het referentiebeton zal ter plaatse worden bepaald in de bergingsinstallatie te Dessel om dit verder te bevestigen. Voor de bestaande ervaring met de carbonatatiesnelheid heeft NIRAS geput uit de resultaten van een project tussen 2003-2005 van de Scandinavische landen (Denemarken, Noorwegen, Zweden) met betrekking tot de CO2opname tijdens de levenscyclus van beton. Dit project baseerde zich op een grote serie van gegevens over bestaande betonconstructies en laboratoriumtests voor het bepalen van een generieke enveloppe voor carbonatatiesnelheidsconstanten, generiek voor beton onder o.a. begraven en beschutte omstandigheden. Gezien de recente internationale state-of-the-art publicaties en presentaties over het modelleren van atmosferische carbonatatie van beton, heeft het CEA de opdracht gekregen van NIRAS om verder een modelleringsstudie uit te voeren op de atmosferische carbonatatie van beton voor de bergingsinrichting te Dessel. Dit met de doelstelling te bevestigen dat de atmosferische carbonatatie onder de beschutte voorwaarden, die van toepassing zijn
128
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
op de bergingsinstallatie te Dessel vooraleer de afdekking bovenop de modules zal geplaatst worden, niet zal leiden tot een duidelijke afname van de betonperformantie. In deze opdracht heeft het CEA ook een gevoeligheidsstudie uitgevoerd naar het effect dat verschillende parameters, zoals de relatieve vochtigheid, teweegbrengen op de gesimuleerde carbonatatiesnelheid. Deze studie heeft verder bevestigd dat de enveloppewaarden voor de carbonatatiesnelheidsconstanten conservatief zijn voor de relatieve vochtigheidsomstandigheden in Dessel. NIRAS heeft ten slotte de relevante Europese en Belgische normen evenals de Britse Standaarden en hun ondersteunende studies geraadpleegd. Hiermee kon de lage carbonatatiesnelheid bevestigd worden als enveloppewaarde bij begraven omstandigheden, die van toepassing zijn op de bergingsinstallatie te Dessel nadat de afdekking bovenop de modules geplaatst zal zijn.
Specifieke onderzoek en demonstratie activiteiten Afdekking In overeenstemming met de huidige internationale praktijken voor oppervlaktebergingsinstallaties voor radioactief afval, zal NIRAS op grote schaal (ongeveer 40 m bij 60 m) een proefafdekking bouwen om de performantie van de afdekking te testen en de evolutie ervan te bepalen over een lange termijn (ongeveer 30 jaar ). Dit zal toelaten om de toekomstige constructie van de afdekking bovenop de modules verder te optimaliseren. De proefafdekking zal ook site specifieke parameters aanleveren qua waterinfiltratie doorheen de afdekking. Op deze wijze zal het conservatisme in de modelaannamen voor de veiligheidsevaluaties verder verminderd kunnen worden. Cementgebaseerde materialen Specifiek onderzoek en demonstratie op cementgebaseerde materialen omvatten laboratoriumtests, de realisatie van prototype monolieten, een demonstratieproef en gedetailleerde ondersteunende modelleringen. Het WTCB, het CEA en het IETcc voerden in opdracht van NIRAS experimentele programma’s uit om het beton te karakteriseren (bijv. hydraulische conductiviteit) en om de duurzaamheid van het beton te evalueren rekening houdend met chemische degradatie (bijvoorbeeld carbonatatie, sulfaataanslag, uitloging) en mechanische degradatie als gevolg van corrosie van de wapening in het beton (als gevolg van beton carbonatatie).
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
129
Figuur 38: Meting van betonkrimp (WTCB)
Figuur 39: Betonmonsters
Figuur 40: Phenolftaleïne
gebruikt voor de bepaling van
indicator (roze) toont zeer
de hydraulische conductiviteit
goede weerstand aan van
(CEA)
beton tegen carbonatie (IETcc)
Verschillende prototypes van monolieten werden gefabriceerd. Deze werden gebruikt om het storten van het beton in dicht bewapende caissons te testen en om diverse testen uit te voeren, onder andere valtesten om de mechanische sterkte van de monolieten te testen. Tijdens de fabricage van deze prototypen door SOCEA (Oelegem, België) werden monsters genomen voor bepaling van de hydraulische conductiviteit door het CEA (Figuur 39). Dergelijke monsters leveren immers con-
Figuur 41: Prototype van
ductiviteitsresultaten die enigszins representatief zijn voor het beton
een caisson.
dat op industriële schaal wordt geproduceerd. Ook werd de bouw van een deel van een module en de inspectiegalerij (ongeveer 13 m bij 10 m) uitgevoerd als onderdeel van de demonstratieproef. Hiermee kon de verdichting van het beton gestort in het dichte wapeningsnet van de modules getest worden. Deze proef liet onder andere ook toe om de krimp in te schatten tijdens de bouw. De proef maakte het mogelijk om te beschikken over monsters representatief voor structuren op grotere schaal. Deze monsters worden momenteel gebruikt voor testen qua carbonatatie en hydraulische conductiviteit van het beton. De specifieke onderzoeksactiviteiten omvatten ook een uitgebreide verzameling van modelleringen die de ontwikkeling van het ontwerp en de veiligheidsevaluaties ondersteund hebben. De belangrijkste ondersteunende modellen betreffen:
Modellering van de evapotranspiratie en drainage in de bovenste biologische laag van afdekking, en studie van de mogelijke invloed van verschillende grondsoorten en planten hierop. ►
Hiermee werd een schatting gemaakt van de infiltratiewaarde die gebruikt kan worden in het waterstromingsmodel van de aarden afdekking dat gebruikt wordt om de effectieve infiltratie naar de modules te berekenen als bovenste randvoorwaarde in de modellen van de langetermijn veiligheidsevaluaties.
►
Deze schatting zal gebruikt worden bij het ontwerp en instrumentatie van de proefafdekking.
Modellering van de waterstroming door de aarden afdekkingslagen om een schatting te maken van de drainage naar de betonnen ondoorlatende top plaat. ►
Een conservatieve modellering gaf aanleiding tot een resultaat van 60 mm/a voor de drainage naar de ondoorlatende top plaat.
130
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
►
Een conservatieve aanname in deze modellering betreft de een hydraulische conductiviteit van 10-9 m/s die aangenomen werd voor de infiltratie barrière bestaande uit klei en van een geosynthetische kleilaag liner (GCL).
Modellering van de stabiliteit van de afdekking onder statische en dynamische belastingen, en modellering van de mogelijke afschuivingen in de afdekking. ►
De stabiliteit van de afdekking bij statische belasting werd bevestigd.
►
Het mogelijks beperkt afschuiven van materiaal bij aardbevingen concentreert zich voornamelijk in dat deel van de afdekking dat zich niet direct boven de modules bevindt. Als gevolg hiervan leidt dit niet direct tot een vermindering van de performantie van de afdekking qua beperking van waterinfiltratie.
Modellering van de atmosferische carbonatatiesnelheid van beton. ►
Hiermee werd bevestigd dat de carbonatatiediepte de wapening in het beton niet bereikt tijdens de periode dat het gewapend beton wordt onderworpen aan atmosferische omstandigheden.
►
Wanneer deze resultaten gecombineerd worden met carbonatatie onder begraven omstandigheden, kan geconcludeerd worden dat dat dit degradatiemechanisme van beton geen degradaties zal geven in tijdsperioden van enkele honderden jaren voor dit degradatieproces van beton.
Inverse modellering van de isothermische krimptest op de betonmonsters geproduceerd tijdens de productie van een prototype voor de monoliet. Hiermee werd een schatting van de hydraulische conductiviteit van het beton gemaakt.
Bepaling en verificatie van een state-of-the-art en consistente thermodynamische database voor cementsystemen bij 10 °C, de gemiddelde lange termijn atmosferische temperatuur in Dessel die verwacht wordt te zullen heersen in de cementgebaseerde barrières van de berging.
Geochemische modellering van het beton aan de hand van de speciaal ontworpen thermodynamische database. ►
Deze modellering bepaalde wat de overheersende chemische fasen zijn van chemische elementen in oplossing tijdens de verschillende stadia van chemische betondegradatie. Dit was ondersteunende informatie bij de bepaling van de chemische retentie op beton.
►
Deze modellering ondersteunde ook batch-type reactormodellen voor uitloging van betonfasen en hun invloed op pH en porositeit. Dit laatste uitlogingsmodel levert een schatting van de minimale tijdsschalen voor de verschillende stadia van beton tijdens de chemische degradatie van het beton. Deze stadia en hun tijdsschalen worden gebruikt in de modellen voor de langetermijn veiligheidsevaluaties.
Modellering van de effecten van verschillende conceptualisaties en geometrieën van scheuren op de uitloging van beton en op het transport van radionucliden. ►
Het effect van scheuren op de uitloging van beton werd bestudeerd aan de hand van model dat een (geabstraheerd model van) reactief transport koppelt met een model met scheuren.
►
Dit model gaf aan dat scheuren een beperkt versnellend effect hebben van chemische degradatie van beton, en dat de schatting van de tijdschalen door middel van batch-type reactor modellen in combinatie met initieel al maximale waterstromingen zeer sterke onderschattingen van de tijdsschalen van chemische degradatiestadia van beton levert.
►
Een verdere modellering betreft het effect van scheuren op het transport van radionucliden. In deze scheuren werd voorzichtigheidshalve geen chemische retentie van radionucliden ondersteld. Deze mo-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
131
dellering gaf aan scheuren in de modules een hydraulische barrièrewerking hebben (waterstroming vindt hoofdzakelijk plaats in de scheuren in plaats van in de betonnen componenten met radionucliden) gedurende de periode dat het beton in zijn totaliteit nog niet fysisch gedegradeerd is. Deze hydraulische barrièrewerking vertaalt zich in een beperking van de radionuclidenfluxen die uit de berging komen gedurende deze periode die overeenstemt met fase IV (350-800 jaar).
6.4.2.2 De karakterisatie heeft de hoge duurzaamheid van het beton bevestigd en heeft een voldoende gedetailleerde kennis opgeleverd om de ontwikkeling van het ontwerp van de bergingsinstallatie en van de veiligheidsevaluaties mogelijk te maken
De verschillende studies en onderzoeken met betrekking tot technische barrières hebben de hoge duurzaamheid van het beton bevestigd. De studies en onderzoeken hebben er ook toe geleid dat de technische barrières op betrouwbare wijze kunnen worden gemodelleerd zodat de performantie van het bergingssysteem bepaald en geoptimaliseerd kan worden aan de hand van het ontwerp en de veiligheidsevaluaties. Duur van de corrosie initiatiefase De initiatiefase voor corrosie wordt geschat in de orde van grootte van enkele honderden jaren. Dit op basis van literatuurgegevens, specifiek onderzoek voor het geselecteerde beton, de keuzes van de materialen voor het beton en rekening houdend met de milieukenmerken van de site te Dessel en de randvoorwaarden voor de componenten van het gewapend beton. Corrosie van de wapening is het belangrijkste chemische degradatiemechanisme dat de duurzaamheid van het gewapend beton bepaalt. De volgende degradatieprocessen werden immers geëlimineerd omwille van de milieukenmerken van de site te Dessel en de selectie van materialen voor het beton: interne en externe sulfaataanval, alkali-silica reactie (ASR), biologische degradatie en schade door vorst-dooi cycli. Daar komt nog bij dat literatuurgegevens en specifieke modellering voor de bergingsinstallatie te Dessel aantonen dat uitloging van betonfasen tot enkele duizenden jaren niet zal leiden tot een depassivatie van de wapening. Dit laatste betekent dat de voornaamste overblijvende degradatiemodi voor de duurzaamheid van het beton de volgende zijn:
carbonatatie die leidt tot een depassivatie van de wapening en mechanische degradatie als gevolg van grote aardbevingen.
Zowel voor de atmosferische carbonatatie als mechanische degradatie wordt de duurzaamheid geschat in de orde
van grootte van enkele honderden jaren. De tijd vooraleer het carbonatatiefront de wapening bereikt wordt verminderd indien macroscheuren, initieel aanwezig zouden zijn in de betondekking van de wapening. De schatting van enkele honderden jaren werd gemaakt in de veronderstelling dat er geen macroscheuren aanwezig zijn in de betondekking, en is in overeenstemming met een robuust ontwerp van het beton en met de waarnemingen op de prototypes van de monolieten en op de demonstratieproef van de modules. Bovenop de wapening wordt een dekking van beton voorzien van 4 cm. Dit is het resultaat van een optimalisatie waarin een afweging gemaakt wordt tussen enerzijds het risico op krimpscheuren dat verminderd wordt met een mindere dikte en anderzijds het bereiken van de wapening door het carbonatatiefront dat in de tijd uitgesteld wordt naarmate de dekking groter is. Het resultaat is een optimalisatie waarbij enerzijds het risico op krimp-
132
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
scheuren beperkt wordt, maar anderzijds ook een hoge duurzaamheid ten opzichte van carbonatatie verkregen wordt. Door het vergelijken van verschillende opties voor de constructiesequentie van de module, werd deze geoptimaliseerd om mogelijke krimpscheuren te voorkomen. De gekozen constructiesequentie van de module en dekkingsgraad van het beton van de caissons en de modules werd getest in de demonstratietest en prototypemonolieten en heeft tot nog toe geen waarneembare (macro)scheuren vertoond. De zorgvuldige keuze van cementgebaseerde materialen beperkt de diffusiesnelheid van CO 2 in beton, en dus de snelheid van carbonatatie. De optimalisatie van de dekking van de wapening leidt bovendien tot een duurzaam beton waarbij het ogenblik van bereiken van de wapening door het carbonatiefront in de tijd uitgesteld wordt. We merken op dat er altijd microscheuren aanwezig zijn in beton. Microscheurten zijn microscopisch kleine scheurtjes, verspreid over de hele betonmatrix en die bestaan in alle op cementgebaseerde structuren als gevolg van plastische krimp, hydratatiewarmte, krimp en mechanische belasting. Door hun alomtegenwoordigheid in beton is het effect van deze scheuren op de hydraulische conductiviteit en de diffusie-eigenschappen in de laboratoriummetingen opgenomen en dus vervat in de duurzaamheidsevaluatie van het beton. Bekeken op een macroscopische schaal, zullen microscheuren niet worden omschreven als snelle of bypass wegen voor bulk water, gas of chemisch transport door beton. Een optimalisatie van de betonsamenstelling naar het beperken van hydraulische conductiviteit en porositeit, minimaliseert in de mate van het mogelijke deze microscheuren. De volgende elementen ondersteunen de stelling dat er geen macroscheuren zullen aanwezig zijn in het beton:
De samenstelling van het beton met een sterk sulfaatresistent (HSR) cement en kalkhoudende aggregaten draagt bij tot het vermijden van macroscheuren die de duur van de corrosie initiatiefase verkorten. Bij de uitvoerbaarheid van de realisatie van het ontwerp wordt geargumenteerd dat macroscheuren kunnen worden voorkomen door een correcte toepassing van QA/QC van de betonsamenstelling, door gepast ontwerp van de wapening en door middel van geschikte bouwtechnieken (het aspecten uitvoerbaarheid worden verder beargumenteerd in paragraaf 6.5.2.2).
Een belangrijk onderzoeksprogramma werd gestart ter bijkomende bevestiging dat er geen macroscheuren aanwezig zijn in de betondekking, zowel op jonge leeftijd wanneer plastische krimp tijdens uitharding kan optreden als in latere stadia tijdens de corrosie initiatiefase.
Alle inspanningen die gedaan werden om scheuren te vermijden in beton, en de voorziene maatregelen qua scheuren worden meer in detail besproken in de volgende paragraaf 6.5.2.2 die de optimalisatie van het ontwerp bespreekt. Omdat voor beton momenteel geen gevalideerde predictieve modellen bestaan over de hier beschouwde tijdspannes van enkele honderden jaren, wordt een benadering voorgesteld die gebaseerd is op periodieke herevaluaties en continue opvolging van de betoneigenschappen.
Deze werkwijze bestaat in het periodiek testen en onderzoeken van in-situ opgeslagen getuigenstructuren in omstandigheden die volkomen representatief zijn voor de betonnen SSCs. Deze stukken zullen in het onderzoeks- en monitoring programma worden gebruikt ter verdere bevestiging en evaluatie van de carbonatatie in functie van de tijd en ter evaluatie van de gemaakte aannamen van de corrosie initiatiefase.
Tijdens de fases van exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle zullen de betonstructuren dus blijvend opgevolgd worden door een combinatie van verificaties en controles direct op de structuren, verificaties op getuige structuren en verder onderzoek en ontwikkeling met betrekking tot betondegradatie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
133
Indien er door deze controles macroscheuren vastgesteld worden, wordt het fenomeen verder onderzocht en indien noodzakelijk gemitigeerd, bijvoorbeeld door middel van reparaties, versterking van andere barrières in het kader van gelaagde bescherming, lokale vermindering van de bronterm ... Een methodologie voor verificatie en bepaling van macro/microscheuren en voor beslissingen tot mitigatie van macroscheuren wordt ontwikkeld en zal beschikbaar zijn bij de start van de fase van constructie. De duur van de corrosie initiatiefase is van een orde van grootte van enkele honderden jaren. Dit wordt verder ondersteund door andere complementaire redeneerwijzen:
Recentelijk startte het gebruik van duurzaamheidsindicatoren voor de beoordeling van de duurzaamheid van gewapend beton. De duurzaamheidsindicatoren bestaan onder meer uit watertoegankelijke porositeit, effective diffusiecoëfficiënt voor chloriden, hydraulische conductiviteit uit directe metingen, initieel gehalte aan portlandiet. Als we de kenmerken van het beton, ontwikkeld voor de berging te Dessel, vergelijken met de duurzaamheidsindicatoren voor wapeningscorrosie veroorzaakt door carbonatatie, behoort het beton tot de hoogste duurzaamheidsklasse.
Metingen van porositeit en permeabiliteit van het beton, ontwikkeld voor de berging te Dessel, en het feit dat de kalksteen vulstof kan worden toegevoegd aan het cementgewicht in de noemer van water/bindmiddel (W/B = 0,41-0,42), toont aan dat het beton gelijkaardig is aan hoog performant beton (high performance concrete - HPC).
Degradatie na 350 jaar Na enkele honderden jaren maakt het mogelijks optreden van macroscheuren dat de onzekerheden met betrekking tot de voorspelbaarheid van de evolutie van de berging stijgen. Dit maakt dat de technische barrières vanaf dan progressief zullen degraderen tot alle barrières van de volledige berging hun fysische eigenschappen verloren zullen hebben enkele honderden jaren later. Dit is een belangrijk gegeven bij het opstellen van de scenario’s en de conceptuele modellen voor de langetermijn veiligheid. Een andere belangrijke gegeven voor de veiligheidsevaluaties betreft de gemodelleerde chemische evolutie van het poriënwater in het beton als gevolg van uitloging van de betonfasen door infiltrerend water:
stadium I wordt gecontroleerd door de alkalimetalen Na en K en vertoont bij 10°C een pH van 13.8, stadium II wordt gecontroleerd door het portlandiet Ca(OH) 2 en vertoont bij 10°C een pH van 13, stadium III wordt gecontroleerd door de gehydrateerde calciumsilicaten CSH en alumina-ijzer sulfaten AFm/t en vertoont bij 10°C een pH die varieert van 13 tot 10.7 en stadium IV wordt gecontroleerd door calciet CaCO3 en vertoont een pH < 10 bij 10°C.
De resultaten van deze geochemische modellering worden weergegeven in Figuur 42. Een brede gevoeligheidsstudie heeft aangetoond dat de duur van stadia I en II weinig afhangt van de samenstelling van de chemische samenstelling van het infiltratiewater als gevolg van wijzigingen aan de afdekking en wijzigingen in klimaat.
134
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Na - & K -o xi d e
C -S - H , A Fm/t
P o r tla n d i et
C a lci et
14
pH
pH
12
Stadium I
10
Stadium II
Stadium III
Stadium IV
8
10
-2
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
Cumulatieve hoeveelheid water [kg]
Figuur 42: Chemische evolutie van het poriënwater in beton, volgend uit een geochemische modellering bij 10°C voor een typische samenstelling van infiltratiewater.
Op basis van de specifieke massa van aanwezige fasen berekent het geochemisch model tevens de porositeit en de evolutie qua porositeit naarmate er verschillende fasen uit het beton uitgeloogd worden. Door een aantal modelvereenvoudigingen bedraagt de berekende initiële porositeit ongeveer 13% wat groter is dan de gemeten porositeit van 9,7%. In Figuur 43 zien we dat de berekende porositeit vrij constant blijft in stadium I, vervolgens toeneemt tot ongeveer 18% op het einde van stadium II en tot ongeveer 31% op het einde van stadium III en ten slotte tot dichtbij 50% in stadium IV.
Porositeit [-]
0.5
Stadium I
0.4
Stadium II
Stadium III
Stadium IV
0.3
Porositeit
0.2 0.1 10
-2
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
Cumulatieve hoeveelheid water [kg]
Figuur 43: Evolutie van de porositeit volgend uit een geochemische modellering bij 10°C voor een typische samenstelling van infiltratiewater.
De duur van deze chemische stadia van het poriënwater wordt bepaald door de koppeling tussen hydraulische karakteristieken, infiltratiesnelheid van water uit de afdekking en chemische karakteristieken. Indien men onderstelt dat de netto infiltratie in de afdekking vrij kan stromen doorheen alle beton van de installatie en dat men een volledige en ogenblikkelijke reactie van alle beton heeft, dan duren stadia I, II en III respectievelijk een tiental jaar, ongeveer 2 000 jaar en ongeveer 35 000 jaar. In het geval men als infiltratiesnelheid uit de afdekking het (conservatieve) modelresultaat van 60 mm/jaar zou nemen, dan wordt stadium II van ongeveer 2 000 tot 14 000 jaar verlengd.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
135
De onderstelling dat er voor de chemische degradatiesnelheid op geen enkel ogenblik enige fysische beperking is van de waterinfiltratie doorheen de berging maximaliseert de chemische degradatie van beton zodat eventuele versnelde fysische degradatie van beton geen invloed heeft op de reeds maximale snelheid van chemische degradatie. Door dergelijke aanname in de veiligheidsevaluaties van afwezigheid van hydraulische barrières, kunnen dus de veiligheidsfuncties R2b en R3 van beton ontkoppeld worden en zijn ze onafhankelijk van elkaar bij betondegradatie. Hydraulische conductiviteit van beton Hydraulische conductiviteit van beton is een belangrijke parameter voor het beperken van de waterstroming en voor de fysieke retentie van radionucliden in betonnen barrières. Twee methoden werden gebruikt om de hydraulische conductiviteit (K) van het beton te bepalen: een directe en een indirecte. Bij het gebruik in modellen van de resultaten van een directe meting, waarin water onder druk in contact gebracht wordt met een beton proefstuk, moet enige voorzichtigheid aan de dag gelegd worden:
Factoren als afmeting en vorm van specimen, conditionering vóór de proef, het toepassen van druk, de test duur, kunnen de verkregen resultaten beïnvloeden. De bergingsinstallatie wordt niet blootgesteld aan bijkomende waterdruk ten opzichte van de zwaartekracht: ►
De afdekking beperkt de insijpeling van water in het beton, wat resulteert in onverzadigd beton.
►
Simulaties uitgevoerd door het SCK•CEN op het watergehalte in de afdekking wijzen op een lage waterverzadigingsgraad in alle zandlagen rondom de betonnen structuren.
De directe meting levert dus geen waarden die onmiddellijk geschikt zijn voor de modellering van waterstroming in de betonnen componenten van de bergingsinstallatie. De directe meting laat wel toe om de duurzaamheid en performantie van het gegeven beton te vergelijken met andere types beton. De testen bij IETcc, die gebruik maken van de directe methode, hebben op deze wijze bevestigd dat het voor de berging te Dessel gekozen beton volgens de duurzaamheidsindicatoren een hoge duurzaamheid bezit. Door indirecte bepaling van de hydraulische conductiviteit van beton, wordt gebruik gemaakt van een inverse analyse van testen waarin de drijvende kracht voor waterbeweging niet druk is, maar de relatieve vochtigheidsgradiënt (onverzadigde voorwaarden). In het geval van de oppervlakteberging levert deze methode meer geschikte waarden op voor de modellering van de waterstroming. Deze indirecte metingen gekoppeld aan een inverse modellering door het CEA voor de betonmonsters, genomen tijdens de fabricatie van het prototype van de monoliet (zie Figuur 39), leiden tot een waarde van de effectieve hydraulische conductiviteit die lager is 10-15 m/s. Deze resultaten tonen ook aan dat het beton gelijkaardige karakteristieken als hoge performantie beton heeft: de waterretentie curves en de hydraulische conductiviteit voor het beton van de monoliet stemmen goed overeen met de gegevens voor HPC. Uit deze elementen kunnen we concluderen dat voor de omstandigheden die representatief zijn voor het beton in de bergingsinstallatie in Dessel, de waarde die wordt verkregen door een combinatie van metingen en berekeningen niet meer dan 10-15 m/s bedraagt. Voorzichtigheidshalve wordt om rekening te houden met opschaling en heterogeniteiten in reële structuren een vermenigvuldigingsfactor 100 genomen tussen deze waarde en de waarde gebruikt in de waterstromingsmodellen: een hydraulische conductiviteit van 10-13 m/s is geselecteerd als waarde voor de modellen. Deze waarde ligt in het gebied van waarden die meestal voorkomen in de literatuur over HPC. Deze waarde moet beschouwd worden als een bovengrens (aangezien het beton onverzadigd is).
136
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Voor de module wordt nog een bijkomende vermenigvuldigingsfactor 10 toegepast om rekening te houden met variabele uithardingsomstandigheden op de werf (10-12 m/s). Voor de monolieten wordt een dergelijke correctiefactor niet toegepast omdat deze zullen worden gemaakt en zullen uitharden onder goed gecontroleerde omstandigheden in speciaal daartoe voorziene installaties. Ten slotte werd geverifieerd dat de beschouwde waarden in het bereik 10-12 – 10-15 m/s binnen de gebruikelijke marges voor gelijkaardige gewapende betonnen structuren liggen, zoals het IRT bij de NEA peer review aan NIRAS aanbevolen had [R-5]:
In Japan werd een grootschalige test uitgevoerd naar de globale permeabiliteit van een structuur uit gewapend betonnen. Hydraulische conductiviteiten van 10-12 m/s en 10-15 m/s werden gerapporteerd, respectievelijk voor de grotere structuur met constructievoegen en voor de kleinere mock-up zonder constructievoegen. De bergingsmodulevloer/wanden en caissons voor de berging te Dessel zullen worden gebouwd volgens een sequentie die constructievoegen in grote mate vermijdt en enkel doet optreden aan de interface tussen modulevloeren en de modulewand (paragraaf 6.5.2.2).
In de Verenigde Staten, op de bergingsinstallaties van de Savannah River Site, werden betonmonsters uit de testmuren en uit bestaande modules gekarakteriseerd. Afhankelijk van de samenstelling van het beton en het toegepaste kwaliteitscontroleprogramma werd een waterverzadigde hydraulische conductiviteit voor gewapend betonnen gesloten constructies gerapporteerd in een bereik van 10-11 en 10-15 m/s.
Een studie uitgevoerd in Frankrijk door het CEA en ANDRA toonde aan dat de gaspermeabiliteit van monsters die genomen zijn uit echte betonnen constructies slechts een factor 3 tot 4 hoger was dan de gaspermeabiliteit gemeten op monsters bereid op laboratoriumschaal. De opschalingsfactor die NIRAS momenteel hanteert tussen laboratoriumschaal en de reële betonnen structuren bedraagt 100.
Gegevens nodig voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties De karakterisatie van de technische barrières heeft alle overige belangrijke parameters voor de veiligheidsevaluaties en het ontwerp opgeleverd zoals mechanische sterkte, chemische retentiecoëfficiënten op cementgebaseerde materialen, het effect en mogelijke plaats van macroscheuren, de parameters porositeit en hydraulische conductiviteit en hun evolutie in functie van de tijd. Een overzicht van de belangrijkste input voor de scenario’s en modellen voor de langetermijn veiligheidsevaluaties en van de sleutelparameters voor de ontwerpberekeningen en voor de veiligheidsevaluaties wordt gegeven in Tabel 4.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
137
Tabel 4: Overzicht van belangrijkste input die de fenomenologie van de technische barrières levert aan de ontwerpberekeningen en veiligheidsevaluaties. Verschillende lijnen van argumentatie leveren een duurzaamheid van enkele honderden jaren van beton. Voorzichtige aannames: beton relatief intact tot 350 jaar, geleidelijke fysische degradatie tussen 350 en 800 jaar met invloed van macroscheuren op radionuclidentransport volledige fysische degradatie vanaf 800 jaar. Mechanische eigenschappen: mechanische sterkteklasse van beton is C40/50 Beperken van waterstroming door afdekking: -12 Tot 350 jaar kan voorzichterwijze een infiltratie onderaan de afdekking van 3 10 m/s ondersteld worden door de vezelversterkte betonnen top plaat. Na 350 jaar is niet uitgesloten dat de infiltratie toeneemt. Voorzichtigheidshalve kan ondersteld worden dat deze toeneemt tot de netto infiltratie minus evapotranspiratie. Door bovendien op voorzichtige wijze rekening te houden -8 met een toename van 20% in infiltratie door klimaat wijzigingen, kan een infiltratie van 1.3 10 m/s ondersteld worden. Beperken van waterstroming en fysische retentie door cementgebaseerde barrières: Porositeit Diffusiviteit Hydraulische conductiviteit Conservatief experimenteel (gelijk voor Modellering van Experimenteel + modellering van de alle elementen) + conservatieve Experimenteel de porositeit modellering opschaling conductiviteit + multiplicatie factor 100 Intact Gedegradeerd Intact Gedegradeerd Intact Gedegradeerd Beton: 9.7 % Beton: 31% Beton: Beton: Beton module: -11 2 -10 2 -12 3.8 10 m /s 2.0 10 m /s 1 à 3 10 m/s -6 Mortel: Beton monoliet: Mortel: 10.7 % Mortel: 47% Mortel: 3 10 m/s -12 2 -10 2 -13 3.5 10 m /s 1 10 m/s 8.5 10 m /s -14 Mortel: 6 10 m/s Chemische retentie op cementgebaseerde barrières: Rd [ℓ/kg] gebruikt in veiligheidsevaluaties Element Ag Am Be C Ca Cl Cm Cs H I Mo Nb Ni Np(V) Pa(V) Pd Pu(VI) Ra Se(+VI) Sn Sr Tc(VII) Th U(VI) Zr
138
I 1.510-1 1.5103 0 3102 1.05100 3100 1.5103 1.510-2 0 1.510-1 4.510-1 7.5103 9.75100 1.5101 1.5103 4.5101 3102 4.5101 4.510-1 3103 1.5101 1.510-1 4.5103 3102 1.5101
Betonnen componenten II III 1.510-1 1.5103 0 7.5102 1.510-1 7.5 1.5103 310-1 0 1.5100 4.510-1 7.5103 6101 1.5101 1.5103 4.5102 4.5103 1.5101 4.510-1 3103 4.5100 1.510-1 4.5103 4.5103 1.5103
IV
I
1.510-1 1.5103 0 110-1 1.5100 0 1.5103 0 0 1.510-1 110-1 5102 5100 1.5101 3102 8102 5101 1100 110-1 4.510-1 1100 1.510-1 4.5103 5101 310-1
510-2 5102 0 1102 3.510-1 1100 5102 510-3 0 510-2 1.510-1 2.5103 3.25100 5100 5102 1.5101 1102 1.5101 1.510-1 1103 5100 510-2 1.5103 1102 5100
Zand-cement ophoging II III 510-2 5102 0 2.5102 510-2 2.5100 5102 110-1 0 510-1 1.510-1 2.5103 2101 5100 5102 1.5102 1.5103 5100 1.510-1 1103 1.5100 510-2 1.5103 1.5103 5102
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
IV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1, 07 December 2012
6.4.3
De geschatte bronterm voor het categorie A afval is voldoende gedetailleerd om te verifiëren dat de radiologische impacts onder de toepasselijke normen liggen
De afvalkenmerken zijn beschreven in hoofdstuk 6 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-6]. De conformiteitscriteria voor het afval zijn beschreven in hoofdstuk 15 [HS-15]. 6.4.3.1 Rol van de afvalbronterm
Een eerste versie van de in 2008 preliminair geschatte mogelijke afvalbronterm wordt gebruikt om de voor de langetermijn veiligheid kritieke radionucliden te bepalen waarvoor, door middel van veiligheidsevaluaties, restricties bepaald worden qua radiologische capaciteit de berging (Ai,max) en qua activiteitsconcentraties in het afval (Ci,max), zodat er voldaan wordt aan de toepasselijke reglementaire normen. Uit deze eerste versie van de bronterm worden vervolgens een aantal afvalstromen met beperkt volume maar hoge activiteit verwijderd, zodat de resulterende tweede versie van de bronterm de radiologische capaciteit van de berging (Ai,max) en de maximale activiteitsconcentraties (Ci,max) respecteert. Deze tweede versie van de bronterm wordt gebruikt als verificatie dat de radiologische impact onder de toepasselijke reglementaire normen ligt. De versie van de bronterm die gebruikt wordt in (de veiligheidsevaluaties van) dit veiligheidsdossier is de schatting op referentiedatum 1 januari 2008; dit betekent dat de bronterm een momentopname van het categorie A afval in opslag en een voorspelling op deze datum geeft. De bronterm neemt zowel het geconditioneerde afval in tussentijdse opslag, als prognoses over de toekomstige afvalproductie in rekening. Het geconditioneerde afval omvat zowel niet-geaccepteerd afval als geaccepteerd afval. Prognoses houden rekening met operationele activiteiten en met ontmanteling. Conform wet van 31 januari 2003 houdende de geleidelijke uitstap uit kernenergie voor industriële elektriciteitsproductie, wordt een levensduur van 40 jaar ondersteld voor de commerciële nucleaire reactoren. Deze schatting van de bronterm is de huidige beste schatting van NIRAS. Belangrijke onzekerheden over een aantal aspecten van de toekomstige radiologische bronterm blijven bestaan, in het bijzonder met betrekking tot de grote volumes van het toekomstige afval en ook van het historisch afval. Deze onzekerheden zullen blijven bestaan totdat (1) alle categorie A afval is geproduceerd en totdat (2) de acceptatiecriteria voor de berging van categorie A afval exact en volledig zijn gekend en bevestigd door een oprichtings- en exploitatievergunning zodat een volledige set van eisen voor de karakterisatie van afval bestaat. Deze onzekerheden betreffende de bronterm worden beheerd door een gestructureerde en planmatige strategie:
een gestructureerde en planmatige strategie voor een stap-voor-stap vergunning, bouw en exploitatie van de berging om de aanvaardingscriteria voor het afval te bevestigen en een gestructureerde en planmatige strategie voor een stap-voor-stap karakterisatie, verificatie, erkenning en vervolgens de berging van het afval om de eigenlijke bronterm van de berging vast te leggen.
Deze onzekerheden verklaren waarom de huidige vergunningsaanvraag zowel een algemene strategie van afval karakterisatie als de voorgestelde bergingslimieten omvat, die samen verzekeren dat alle wettelijke radiologische dosis- en risicobeperkingen zijn nageleefd. Dit eerder dan een vergunning op basis van een gekende bronterm van het reeds geproduceerde afval. De werkelijke radiologische bronterm van de berging zal stap voor stap vastgelegd worden naarmate het afval geborgen wordt.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
139
Een afvalfamilie van categorie A bestaat uit afval met gelijkaardige karakteristieken qua oorsprong, type matrix, dosistempo, afvalcollo. Twee van de belangrijkste instrumenten voor het toezicht op het afval doorheen de volledige afvalcyclus tot aan de bergingsinstallatie zullen het conformiteitsdossier en het opvolgingsdossier zijn (zie voorgaande paragraaf 6.4.3.1).
Een specifiek conformiteitsdossier zal worden opgesteld voor elke afvalfamilie. De doelstellingen daarvan zijn: ►
de identificatie van de relevante conformiteitscriteria (zie Hoofdstuk 15 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-15]) voor de specifieke familie,
►
aantonen dat de colli van deze familie "a priori" accepteerbaar kunnen zijn voor oppervlakteberging,
►
het evalueren van de karakteriseringsmethode(s) van het radioactief afval behorende tot deze familie
►
het evalueren van het nut van eventuele bijkomende controles.
De conformiteitsdossiers worden overgemaakt aan het FANC voor goedkeuring van de families die in aanmerking komen voor oppervlakteberging. Aanpassingen aan bestaande families of het toevoegen van nieuwe families in vergelijking met de afvalbronterm die in de vergunningsaanvraag staat, kan op voorwaarde dat de totale radiologische inventaris binnen de limieten blijft van de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie (zie Hoofdstuk 14 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-14]), en/of indien vereist, na een specifieke veiligheidsevaluatie.
Voor deze goedgekeurde families zal NIRAS, collo per collo, de toelaatbaarheid van het afval bevestigen op basis van het opvolgingsdossier. Het opvolgingsdossier zal alle relevante informatie over het afval in kwestie verzamelen en vervult dus een belangrijke rol bij het toelaten van dit afval in de bergingsinstallatie. De opvolgingsdossiers van de afvalcolli bieden NIRAS, als exploitant van de oppervlaktebergingsinrichting, alle informatie waardoor zij de acceptatie voor berging kan controleren. Alleen afvalcolli die door NIRAS geaccepteerd zijn, kunnen worden geborgen.
Op deze wijze zal NIRAS bij exploitatie stap voor stap de eigenlijke bronterm van de berging vastleggen. 6.4.3.2 Geschatte hoeveelheden
De bronterm van categorie A afval uit 2008 (versie 2) omvat in totaal ongeveer 53 906 m3 opslagvolume geconditioneerd afval dat als volgt verdeeld is:
13 766 m3 was op 1 januari 2008 in opslag waarvan: ►
10 416 m3 geproduceerd voor de goedkeuring van de algemene regels in 1999 (zie vorige paragraaf 6.1.1); dit afval is verder onderverdeeld als
►
4 105 m3 afval geproduceerd voor de standaardisatie van de afvalcolli in 1989 ; 6 311 m3 afval geproduceerd tussen 1989 en 1999;
3 350 m3 geproduceerd tussen 1999 en 2008.
40 140 m3 prognoses waarvan: ►
9 235 m3 operationeel afval;
►
30 905 m3 ontmantelingsafval
Het bestaande categorie A afval bevat 7 types afvalcolli, het 400 liter standaard vat is het enige standaard afvalcollo dat wordt gebruikt sinds 1989. In periode daarvoor werd een brede variëteit aan niet-standaard colli gebruikt (Tabel 5). De prognoses voor het categorie A afval omvatten een directe conditionering van grotere stukken ontmantelingsafval in type III monolieten, zodat manipulaties op deze stukken tijdens de ontmanteling worden beperkt en stralingsbescherming voor de ontmantelingsoperatoren wordt geoptimaliseerd. Varianten qua
140
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
verwerking en conditionering van grote stukken zijn mogelijk in de toekomst om werkzaamheden bij versnijding verder te verminderen. Tabel 5 geeft een schatting van het aantal monolieten dat overeenkomt met de 2008 bronterm (versie 2). Uit deze tabel blijkt ook dat elk van de types afvalcollo wordt toegewezen aan een van de drie momenteel voorziene monoliet types I, II en III. Het modulaire ontwerp van de berging geeft de flexibiliteit voor het toevoegen van bijkomende types monolieten, indien dit nodig mocht blijken om tegemoet te komen aan de veranderde technologie die tot nieuwe types afvalcolli leidt. Meer in het algemeen geven het modulair ontwerp en de mogelijkheid tot verschillende types monolieten de noodzakelijke flexibiliteit om op gepaste en geoptimaliseerde wijze met mogelijk nieuwe families afval in de toekomst om te gaan. Tabel 5: Raming van het aantal monolieten (bronterm 2008 versie 2). Type verpakking
# collo
220 L vat
1 142
400 L vat (oud niet-standaard)
Type Monoliet
# monoliet
Type I
228
3 054
Type II
764
62 843
Type I
15 712
600 L vat
23
Type II
23
1000 L vat
103
Type II
103
1500 L vat
498
Type II
498
1600 L vat
171
Type II
171
Bulk afval
8 226
Type III
8 226
Subtotaal
76 060
400 L vat (standaard)
25 725
Reserve
-
Type I
2 312
Reserve
-
Type II/III
1 525
Totaal
-
-
29 562
6.4.3.3 Geschatte chemische karakteristieken
De chemische karakteristieken van de bronterm wordt op twee manieren gebruikt: om de chemische verenigbaarheid tussen het afval en de omringende gebaseerde barrières te evalueren en het (lange termijn) chemisch effect van de chemische stoffen die aanwezig zijn in het bergingssysteem te evalueren. Ten eerste wordt de chemische samenstelling gebruikt om de chemische verenigbaarheid tussen het afval en de omringende cementgebaseerde barrières te evalueren. Een belangrijk deel van de chemische verenigbaarheid van het afval en de omringende cementgebaseerde barrières betreft complexvorming van radionucliden wat leidt tot een vermindering van chemische retentie in cementgebaseerde barrières door de aanwezigheid van organische stoffen, chloride en boor. Uit deze evaluatie kon worden geconcludeerd dat specifieke maatregelen nodig zijn voor de afbraakproducten van cellulose in het afval en voor de verdamperconcentraten met een hoog gehalte aan chloriden.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
141
Om rekening te houden met de verminderde retentie ingeval van afval met chloride en cellulose, zijn er correctie factoren berekend op de radiologische capaciteit. NIRAS is er zich van bewust dat de correctiefactoren voor verminderde chemische retentie, te wijten aan de aanwezigheid van cellulose en chloriden, een gebied van onzekerheid is, en dus plant NIRAS om de verdere ontwikkelingen in dit gebied voorzichtig op te volgen binnen het kader van verder O&O. Om de invloed van verminderde retentie te beperken tot deze twee types afval, wordt cellulosehoudend afval onderaan de modules geplaatst zodat migratie van afbraakproducten van cellulose geen andere monolieten kunnen besmetten en de verdamperconcentraten worden geborgen in afzonderlijke modules. Een ander deel van deze evaluatie van chemische verenigbaarheid heeft betrekking op de mogelijke zwelling van bitumen homogeen vermengd met slib, als gevolg van de mogelijke aanwezigheid van hygroscopische zouten. Dit wordt momenteel verder onderzocht en de eerste resultaten van de lopende karakterisatie tonen aan dat er geen zwelling te verwachten is, omdat de zouten die effectief aanwezig zijn niet tot zwelling leiden. De resultaten van de evaluatie van de chemische verenigbaarheid zullen gedocumenteerd worden in de conformiteitsdossiers voorafgaand aan de start van de berging van de verschillende afvalfamilies. Ten tweede wordt de chemische samenstelling van het afval gebruikt om de (lange termijn) chemische effecten van chemische stoffen, aanwezig in het bergingssysteem, te evalueren. Deze evaluaties geven aan dat de chemische effecten van de bergingsinstallatie onder de milieukwaliteitsniveaus voor het grondwater liggen en dus de kwaliteit van het grondwater niet verstoren. Deze evaluatie maakt deel uit van de niet-nucleaire milieurisico's die aan bod komen in het kader van het milieueffectrapport. 6.4.3.4 Geschatte radiologische karakteristieken
Het afval in opslag op 1 januari 2008 bestaat uit door NIRAS geaccepteerd afval en nog niet geaccepteerd afval.
ď&#x201A;§
De radiologische kenmerken van het geaccepteerde afval zijn gecontroleerd door NIRAS en worden als
ď&#x201A;§
In de bronterm worden de kenmerken van het niet-geaccepteerde geconditioneerde afval in opslag genomen
dusdanig opgenomen in de bronterm indien het afval tot de categorie A behoort. zoals ze zijn, dat wil zeggen wanneer informatie over de radiologische kenmerken bestaat, wordt deze opgenomen in de bronterm. Bij de toekomstige acceptatie van dit afval door NIRAS wordt de karakterisatie onderworpen aan een formele controle inclusief correcties indien nodig en/of de ontbrekende kenmerken worden bepaald.
Radiologische kenmerken van prognoses van operationele afval werden geschat op basis van extrapolaties van bestaand geconditioneerd of niet-geconditioneerd afval en/of modellen voor toekomstige veranderingen in de afvalproductie. Voor de prognoses van operationeel niet-geconditioneerd afval zijn specifieke conceptuele modellen gebruikt van de referentie-installaties voor verwerking. De prognoses voor de radiologische karakteristieken van ontmantelingsafval werden voor bepaalde stromen afval bepaald aan de hand van specifieke activatie berekeningen. Het deel van het afval uit de geschatte bronterm waarvoor geen radiologische karakteristieken beschikbaar zijn, werd in rekening gebracht door extrapolatie: de activiteit van de nucliden in het deel van de bronterm met radiologische karakteristieken werd vermenigvuldigd met de verhouding tussen het gehele opslagvolume van de bron-
142
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
term (~ 54 000 m3) en het opslagvolume van het deel van de bronterm met radiologische karakteristieken (~ 41 000 m3). Deze schatting is naar verwachting conservatief omdat het afval zonder beschikbare radiologische karakteristieken bestaat uit:
een gedeelte toekomstig ontmantelingsafval (10 056 m3), met een verwachte radiologische activiteit die lager is dan die van het momenteel gekarakteriseerde operationele afval, een gedeelte historisch afval van de kerncentrales van Doel en Tihange (202 m3), en waarvan de radiologische inhoud niet wezenlijk verschilt van het niet-geconditioneerde afval dat momenteel wordt geproduceerd door dezelfde kerncentrales,
een gedeelte historisch afval van oude behandelings- en conditioneringsinstallaties (2 939 m3), die vervangen werden door de CILVA-installatie. Deze laatste biedt algemeen een grotere volumereductie dan de oudere installaties (dat wil zeggen een hogere concentratie van de specifieke activiteit van het afval),
en een beperkt deel prognoses divers exploitatieafval (196 m3).
De schatting van de bronterm uit 2008 ging uit van afvalfluxen, waarbij er in vergelijking met de afvalfamilies extra fluxen zijn in functie van (1) het al dan niet geaccepteerd zijn van het geconditioneerd afval, (2) het type radiologische afscherming binnenin de colli geconditioneerd afval en (3) de producenten en karakteristieken van het niet-geconditioneerde afval dat bij CILVA aangeboden wordt voor verwerking en conditionering. Dit resulteert in ongeveer 900 afvalfluxen in de bronterm 2008. Sinds 2008 heeft NIRAS de methodologie voor het vastleggen radiologische karakteristieken van de bronterm verder verfijnd door twee zaken. Ten eerste werden de radiologische karakteristieken meer gekoppeld aan de extrapolatie van de kenmerken van het geconditioneerde afval in plaats van de verwachte kenmerken van het niet-geconditioneerde afval te modelleren tot theoretische colli geconditioneerd afval. Ten tweede werd het afval gegroepeerd in afvalfamilies. Deze kunnen gemakkelijk worden geëxtrapoleerd voor het stapsgewijs organiseren van de acceptatie voor berging onder toezicht van de veiligheidsautoriteit FANC. De ongeveer 900 afvalfluxen stemmen overeen met 58 afvalfamilies. Met de methodologie gebaseerd op afvalfamilies wordt de aanpak robuuster en betrouwbaarder voor toekomstige updates. Het Koninklijk Besluit van 18 november 2002 verplicht de afvalproducenten onzekerheden over de radiologische kenmerken te bepalen in het kader van de erkenningsdossiers voor afval dat geaccepteerd wordt.
Voor de huidige productie van afvalcolli heeft NIRAS een aanpak ontwikkeld die momenteel wordt getest. Er zal worden rekening gehouden met onzekerheden op radiologische karakteristieken bij de berekening van het X-criterium dat verifieert dat het afval de toelaatbare activiteitsconcentraties Ci,max respecteert (zie hoofdstuk 15 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-15]).
Historisch afval moet geval per geval worden behandeld. Voor elk geval wordt de beschikbare informatie gecontroleerd, evenals de betrouwbaarheid van deze informatie in de huidige context. Het resultaat van dit onderzoek, in combinatie met de gedeclareerde activiteitswaarden, wordt gebruikt om te bepalen indien destructieve radiologische analyses of nieuwe metingen uitgevoerd moeten worden of indien de beschikbare informatie voldoende is.
Op het niveau van de bronterm, waarin zowel niet-geaccepteerde (historisch) afval, geaccepteerd afval als prognoses voor de toekomstige productie van afval verrekend zijn, is een conservatieve schatting van de radiologische karakteristieken in hun geheel op dit ogenblik het meest aangewezen, gezien een groot percentage van het toekomstig afval van ontmantelingsactiviteiten zal komen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
143
De radiologische samenstelling van de afval bronterm als geheel is een noodzakelijk invoergegeven in de veiligheidsevaluatie. De radiologische samenstelling van de afval bronterm (versie 1) wordt gebruikt om een lijst te bepalen van voor de langetermijn veiligheid relevante radionucliden. Deze afbakening gebeurt door middel van screening berekeningen binnen de radiologische langetermijn veiligheidsevaluaties (de langetermijn veiligheidsevaluaties worden besproken in hoofdstuk 14 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-14]). Vervolgens worden radiologische bergingslimieten berekend die rekening houden met alle 40 voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden. Daarna worden deze limieten gebruikt om versie 2 van de bronterm te bepalen door het weglaten van een deel van het beschouwde afval in versie 1 van de bronterm. Dit om een bronterm te bekomen die voldoet aan de radiologische limieten, opgelegd door de veiligheidsevaluaties. Ten slotte wordt versie 2 van de bronterm gebruikt door de veiligheidsevaluaties om de radiologische impacts te berekenen en deze te vergelijken met de van toepassing zijnde reglementaire dosisniveaus. De invoergegevens voor de veiligheidsevaluaties zijn vermeld in Tabel 6 en Tabel 7. Tabel 6 heeft betrekking op versie 1 van de bronterm die gebruikt wordt om de 40 langetermijn veiligheid relevante radionucliden te bepalen. Tabel 7 heeft betrekking op versie 2 van de bronterm die gebruikt wordt om de radiologische effecten te berekenen van de 40 langetermijn veiligheid relevante radionucliden. Deze tabel geeft eveneens de belangrijkste nucliden die gebruikt worden voor de operationele radiologische veiligheidsevaluaties, met name 60Co, 137Cs (de operationele veiligheidsevaluaties zijn beschreven in de hoofdstukken 12 en 13 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-12, HS-13]).
Tabel 6: Radiologische kenmerken van de bronterm 2008 - versie 1, gebruikt om de voor de langetermijn veiligheid relevante radionucliden te bepalen.
144
Radionuclide
Totale geschatte activiteit (Bq)
Radionuclide
Totale geschatte activiteit (Bq)
Radionuclide
Totale geschatte activiteit (Bq)
H-3
3,39E+14
Mo-99
2,66E+07
W-188
2,05E+07
Be-7
2,35E+06
Tc-99
1,62E+11
Re-188
4,32E+07
Be-10
6,56E+08
Tc-99m
2,07E+07
Ir-192
9,51E+10
C-14
8,50E+12
Ru-103
4,89E+08
Tl-200
9,83E+05
Na-22
3,59E+08
Ru-106
3,86E+11
Tl-201
3,19E+09
Na-24
9,57E+10
Pd-107
7,54E+11
Tl-202
7,33E+09
P-32
6,34E+08
Ag-105
4,00E+09
Tl-204
1,22E+08
P-33
5,03E+08
Ag-108m
9,45E+15
Ra-226
6,41E+09
S-35
2,39E+10
Ag-110m
1,56E+16
Ac-227
3,56E+08
Cl-36
5,62E+10
Cd-109
4,52E+10
Th-229
6,48E+07
Ar-39
4,04E+06
Sn-119m
9,44E+02
Th-230
4,72E+05
K-40
5,13E+03
Sn-121m
7,94E+09
Th-232
4,02E+06
Ca-41
4,24E+11
Sn-125
3,23E+08
Pa-231
1,60E+05
Ca-45
3,36E+04
Sn-126
1,52E+08
U-232
3,58E+06
Sc-46
1,28E+06
Sb-124
5,05E+06
U-233
1,12E+09
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
Radionuclide
Totale geschatte activiteit (Bq)
Radionuclide
Totale geschatte activiteit (Bq)
Radionuclide
Totale geschatte activiteit (Bq)
V-48
2,83E+06
Sb-125
2,55E+10
U-234
3,40E+10
Cr-51
4,19E+10
Te-123m
7,63E+07
U-235
1,56E+09
Mn-54
3,47E+14
I-125
2,09E+11
U-236
1,38E+09
Mn-56
1,57E+06
I-129
6,85E+09
U-238
1,34E+10
Fe-55
2,75E+14
I-131
3,11E+09
Np-236
1,94E+07
Fe-59
3,12E+09
Cs-134
4,65E+13
Np-237
1,08E+09
Co-56
1,42E+10
Cs-135
4,52E+09
Pu-236
1,80E+04
Co-57
7,66E+09
Cs-137
9,68E+13
Pu-238
3,11E+11
Co-58
2,85E+14
Ba-133
1,18E+10
Pu-239
1,61E+11
Co-60
8,48E+15
Ba-140
3,74E+07
Pu-240
1,72E+11
Ni-59
1,04E+13
La-140
3,63E+07
Pu-241
1,17E+13
Ni-63
1,28E+15
Ce-139
1,53E+05
Pu-242
1,90E+09
Zn-65
6,46E+10
Ce-141
3,10E+08
Pu-244
4,63E+08
Ge-68
9,85E+05
Ce-144
4,69E+11
Am-241
6,33E+11
Se-79
7,54E+11
Pm-145
1,53E+03
Am-242
1,68E+09
Kr-85
1,54E+11
Pm-147
2,05E+10
Am-243
2,25E+09
Sr-85
3,91E+07
Sm-151
9,00E+11
Cm-242
1,95E+10
Sr-89
2,86E+07
Eu-152
3,34E+11
Cm-243
3,55E+08
Sr-90
1,33E+13
Eu-154
1,99E+11
Cm-244
2,27E+11
Zr-93
7,54E+11
Eu-155
6,22E+09
Cm-245
6,87E+06
Zr-95
1,21E+09
Gd-153
2,82E+03
Cm-246
2,21E+06
Nb-93m
2,37E+07
Tb-157
9,87E+02
Cm-247
8,64E-01
Nb-94
6,13E+11
Ho-166m
1,33E+03
Cm-248
6,91E+02
Nb-95
6,16E+09
Yb-169
2,86E+07
Cf-252
3,62E+03
Mo-93
7,54E+11
Ta-182
2,97E+05
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
145
Tabel 7: Radiologische kenmerken van de bronterm 2008 - versie 2 gebruikt om de operationele en de lange termijn radiologische effecten te berekenen. Radionuclide
Activiteit (Bq)
Halveringstijd (Jaren)
Radionuclide
Activiteit (Bq)
Halveringstijd (Jaren)
Radionuclide
Activiteit (Bq)
Halveringstijd (Jaren)
H-3
3,42E+14
1,23E+01
Pd-107
6,51E+08
6,50E+06
U-238
4,59E+09
4,47E+09
Be-10 C-14
6,59E+08 8,13E+12
1,60E+06 5,70E+03
Ag-108m Sn-126
2,74E+10 1,40E+08
4,18E+02 2,30E+05
Np-236 Np-237
1,96E+07 7,00E+08
1,52E+05 2,14E+06
Cl-36
5,56E+10
3,01E+05
I-129
1,05E+09
1,61E+07
Pu-238
1,92E+11
8,77E+01
5,20E+09
1,03E+05
Cs-135
4,45E+09
2,30E+06
Pu-239
1,12E+11
2,41E+04
Co-60
1,22E+15
5,27E+00
Cs-137
9,72E+13
3,00E+01
Pu-240
9,26E+10
6,56E+03
Ni-59
5,31E+12
7,60E+04
Ra-226
8,87E+08
1,60E+03
Pu-241
7,69E+12
1,43E+01
Ni-63
5,36E+14
1,01E+02
Th-229
6,54E+07
7,34E+03
Pu-242
6,53E+08
3,74E+05
Se-79
3,53E+08
3,56E+05
Th-232
4,05E+06
1,41E+10
Pu-244
4,67E+08
8,00E+07
Sr-90
1,08E+13
2,88E+01
U-232
3,61E+06
6,98E+01
Am-241
3,25E+11
4,33E+02
Zr-93
5,59E+08
1,53E+06
U-233
1,13E+09
1,59E+05
Am-242m
1,68E+08
1,41E+02
Nb-94
5,79E+11
2,00E+04
U-234
1,63E+10
2,46E+05
Am-243
1,45E+09
7,36E+03
Mo-93
1,24E+08
4,00E+03
U-235
9,22E+08
7,04E+08
Cm-244
1,90E+11
1,80E+01
Tc-99
1,40E+11
2,14E+05
U-236
3,82E+08
2,37E+07
Ca-41 (*)
(°)
Co-60 is gebruikt in de berekeningen van de operationele radiologische effecten.
De radiologische bronterm is geoptimaliseerd Het feit dat een deel van het beschouwde afval in versie 1 van de bronterm wordt weggelaten om te voldoen aan de radiologische limieten, houdt in dat de radiologische limieten gepast laag zijn zodanig dat een vergunning gebaseerd op deze limieten gerechtvaardigd is en geen breder toepassingsgebied van de vergunning impliceert dan wat werkelijk nodig is. Er moest slechts een beperkt volume weggelaten worden uit bronterm versie 1 om bronterm versie 2 te verkrijgen. Dit impliceert dat het merendeel van het categorie A-afval al in de komende jaren in aanmerking komt voor berging met een zeer robuuste bescherming, in plaats van gedurende een aantal decennia langer in opslag te blijven in afwachting van de implementatie van een oplossing voor het langetermijnbeheer van categorie B afval. Deze verenigbaarheid tussen vergunningsvoorwaarden en de behoeften aan berging draagt bij tot een globale optimalisering van de stralingsbescherming in België. 6.4.3.5 Het type afval voor oppervlakteberging is in overeenstemming met internationale praktijken en de radiologische afvalbronterm ligt onder de internationale referentieniveaus voor oppervlakteberging
Categorie A afval uit operaties Categorie A afval is afkomstig uit vroegere, huidige en toekomstige operationele activiteiten in de nucleaire splijtstofcyclus. Voorbeelden hiervan zijn de commerciële kerncentrales van Doel en Tihange, het onderhoud van toestellen bij Westinghouse - Nijvel en de centrale verwerking, conditionering en opslag van radioactief af-
146
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
val bij Belgoprocess - Dessel, Mol. Operationeel afval is ook afkomstig uit onderzoek, zoals nucleair onderzoek op het SCK•CEN - Mol, IRMM - Geel en verschillende onderzoeksactiviteiten aan de Belgische universiteiten. Het operationele afval is ook afkomstig van medische toepassingen zoals de productie van radio-isotopen door het IRE, IBA radio-isotopen en het geneeskundig onderzoek bij Janssen Pharmaceutica. Dit operationele afval omvat o.a. filters, licht besmet afval waaronder besmette beschermkledij, vloerveegsel, papier en plastic, resten van decontaminatie, vloeibare effluenten, gebruikte harsen van ionenwisselaars… Categorie A afval uit ontmanteling Categorie A afval is ook afkomstig uit ontmanteling en decontaminatie van installaties bij hun buitenbedrijfstelling. Het betreft installaties in de nucleaire splijtstofcyclus, cyclotrons, onderzoeksinstellingen en instellingen voor de productie van medische toepassingen. Ontmantelingsafval van kernreactoren en hun hulpgebouwen, evenals van andere installaties uit de splijtstofcyclus zal in meerderheid geactiveerd en besmet beton en metaalafval zijn, hoewel er ook vaste en vloeibare residuen afkomstig van de decontaminatie van delen van de installatie kunnen zijn. Deeltjesversnellers gebruikt voor onderzoek en voor de productie van isotopen zullen voornamelijk aanleiding geven tot geactiveerd metaal en beton. Bovendien zal ontmanteling ook afval zoals filters, besmette beschermkledij, vloerveegsel, papier, plastic ... met zich meebrengen. Families van categorie A afval Al het categorie A afval is vast of gesolidifieerd geconditioneerd afval. Het type geconditioneerd afval behorende tot categorie A bestaat onder andere uit gesupercompacteerde as vaten, constructiematerialen, filters, metaal, verdamperconcentraten, vast afval, niet-compacteerbaar vast afval, harsen, gesupercompacteerde vaten nietbrandbaar afval, divers vast afval, slib. Gebaseerd op het type geconditioneerd afval levert de afvalproducent het algemene type matrix, het dosistempo op het ogenblik van de productie van het afval (LAAG komt overeen met 5 mSv/h op contact of 0.5 mSv/h op 1 m, en MIDDEL voor hogere dosistempi) en het algemene type afvalcollo. Dit leidt tot 58 families categorie A afval die momenteel beschouwd wordt en opgelijst staan in Tabel 8. Bestaande families kunnen worden gewijzigd en nieuwe families toegevoegd op voorwaarde dat de totale radiologische inventaris binnen de limieten blijft van de radiologische capaciteit van de berging.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
147
Tabel 8: Overzicht van de families geconditioneerd radioactief afval. Familie ASHES-BGEVCO-400 ASHES-CILVA-400 CONCT-CNT-LOW-1500 CONCT-CNT-LOW-1600 CONCT-CNT-LOW-220 CONCT-CNT-LOW-400 CONCT-KCD-LOW-220 CONCT-KCD-LOW-400 CONCT-KCD-LOW-400V CONCT-KCD-LOW-600 CONSTRUCT-DECOMLOW-400 CONSTRUCT-DECOMLOW-CT3 FILTR-CNT-LOW-1500 FILTR-CNT-LOW-1600-A FILTR-CNT-LOW-400 FILTR-KCD-LOW-400 FILTR-KCD-LOW-400V METAL-DECOM-LOW400 METAL-DECOM-LOWCT3 MIXED-CNT-LOW-1500 MIXED-KCD-LOW-400 MIXED-KCD-LOW-400V NCOMP-BGEVCO-400 NCOMP-CILVA-400 RESIN-CNT-LOW-C1500 RESIN-CNT-LOW-C400 RESIN-CNT-LOW-R1500 RESIN-CNT-LOW-R1600 RESIN-KCD-LOW-C400
148
Beschrijving Assen afkomstig van de Evence-Coppée verbrandingsoven Supergecompacteerde as in perschijven, CILVA verbrandingsoven Kerncentrale Tihange, gecementeerde concentraten, laagstralend, 1500 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde concentraten, laagstralend, 1600 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde concentraten, laagstralend, 220 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde concentraten, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde concentraten, laagstralend, 220 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde concentraten, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde concentraten, laagstralend, oud 400 L vat Kerncentrale Doel, concentraten + vast afval, laagstralend, 600 L vat Ontmanteling. Constructiematerialen. Conditionering in 400 L vat Ontmanteling. Constructiematerialen. Conditionering in monoliet Kerncentrale Tihange, gecementeerde filters, laagstralend, 1500 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde filters, laagstralend, 1600 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde filters, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde filters, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde filters, laagstralend, oud 400 L vat Ontmanteling. Metalen. Conditionering in 400 L vat Ontmanteling. Metalen. Conditionering in monoliet Kerncentrale Tihange, concentraten + vast afval, laagstralend, 1500 L vat Kerncentrale Doel, concentraten + vast afval, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, concentraten + vast afval, laagstralend, oud 400 L vat Directe immobilisatie door cementering, voorafgaand aan CILVA (beta-gamma cel) Directe immobilisatie door cementering, CILVA Kerncentrale Tihange, gecementeerde harsen, laagstralend, 1500 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde harsen, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Tihange, harsen in polymeer, laagstralend, 1500 L vat Kerncentrale Tihange, harsen in polymeer, laagstralend, 1600 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde harsen, laagstralend, 400 L vat
Familie
Beschrijving
RESIN-KCD-LOW-C400V SCOMP-BGEVCO-400 SCOMP-CILVA-400 SOLID-233-SCK-220 SOLID-233-SCK-400 SOLID-233-SCK-400V SOLID-DECOM-LOW400
Kerncentrale Doel, gecementeerde harsen, laagstralend, oud 400 L vat Supergecompacteerde schijven, voorafgaand aan CILVA (mobiele supercompactor) Supergecompacteerde schijven, CILVA nietbrandbaar gemengd afval 220 L vaten uit mobiele cementerings- eenheid (onderaanneming van SCK; historisch afval) 400 L vaten uit mobiele cementerings- eenheid (onderaanneming van SCK; historisch afval) Oude 400 L vaten uit mobiele cementeringseenheid (onderaanneming van SCK; historisch afval) Ontmanteling. SCOMPAC en/of VAST. 400 L vat
RESIN-KCD-LOW-1000A
Gecementeerd vast afval, BELGOPROCESS, 220 L vat Gecementeerd vast afval, BELGOPROCESS, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Tihange, divers vast afval, laagstralend, 1500 L vat Kerncentrale Tihange, divers vast afval, laagstralend, 1600 L vat Kerncentrale Tihange, divers vast afval, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, divers vast afval, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde harsen, laagstralend, 1000 L vat
SLUDGE-LOW-220
SCK·CEN, slib in bitumen, 220 L vat
SOLID-LOW-220 SOLID-LOW-400-A VARIA-CNT-LOW-1500 VARIA-CNT-LOW-1600A VARIA-CNT-LOW-400 VARIA-KCD-LOW-400
SLUDGE-LOW-B400 FILTR-CNT-MEDIUM400-A FILTR-KCD-MEDIUM400-A MIXED-KCD-MEDIUM400 MIXED-KCD-MEDIUM400V RESIN-CNT-MEDIUMC400 RESIN-CNT-MEDIUMR400 RESIN-KCD-MEDIUMC400-A RESIN-KCD-MEDIUMC400V SLUDGE-MEDIUMB400 SLUDGE-MEDIUMB400V SOLID-MEDIUM-400-A VARIA-CNT-MEDIUM400-A VARIA-KCD-MEDIUM400
BELGOPROCESS, slib in bitumen, laagstralend, 400 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde filters, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde filters, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, concentraten + vast afval, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, concentraten + vast afval, middelstralend, oud 400 L vat Kerncentrale Tihange, gecementeerde harsen, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Tihange, harsen in polymeer, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde harsen, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, gecementeerde harsen, middelstralend, oud 400 L vat BELGOPROCESS, slib in bitumen, middelstralend, 400 L vat SCK·CEN, slib in bitumen, middelstralend, oud 400 L vat Gecementeerd vast afval, BELGOPROCESS, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Tihange, divers vast afval, middelstralend, 400 L vat Kerncentrale Doel, divers vast afval, middelstralend, 400 L vat
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Overeenstemming tussen het categorie A afval en de internationale praktijken De families van categorie A afval zijn in overeenstemming met de internationale praktijken van afval dat afgevoerd wordt naar gesloten types oppervlaktebergingsinstallaties zoals het Centre de l’Aube – FMA (Faible et Moyenne Activité) in Frankrijk, El Cabril in Spanje, LWWR (Low Level Waste Repository) en Dounreay in het Verenigd Koninkrijk, Mochovce in Slowakije … Ze zijn ook in overeenstemming met de types afval, beschreven als laagactief afval dat in aanmerking komt voor oppervlakteberging, vermeld in de IAEA standaard over “Classificatie van radioactief afval” (GSG-1) gepubliceerd in 2009. Merk op dat in het categorie A afval grote volumes laagactief afval aanwezig zijn die afkomstig zijn van de ontmanteling van kerncentrales. In sommige landen, worden voor dergelijk zeer laagactief afval specifieke ontwerpen ontwikkeld die meer in lijn liggen met klassieke stortplaatsen en dus veel minder performante technische barrières hebben dan een oppervlaktebergingsinstallatie zoals in Dessel (Centre de l’Aube – TFA, El Cabril, UK …). Ook op het vlak van radiologische kenmerken is het Belgische categorie A afval in overeenstemming met de internationale praktijken. Gemiddeld ligt het Belgische categorie A afval zelfs een ordegrootte onder de internationale richtwaarden. Hoewel de bergingslimieten voor langlevende radionucliden worden bepaald volgens de specifieke karakteristieken van ieder bergingssysteem, worden er internationaal generieke richtwaarden voor langlevende alfa stralende radionucliden gehanteerd van 4000 Bq/g voor individuele colli en 400 Bq/g gemiddeld voor de hele berging. Deze waarden worden bijvoorbeeld vermeld in de Europese aanbeveling van de Commissie 99/669/Euratom van 15 september 1999 met betrekking tot een classificatiesysteem voor vast radioactief afval en in de IAEA Safety Guide GSG-1. Deze richtwaarden worden ook gebruikt voor de radiologische criteria voor de bergingsinstallaties van het FMA in Frankrijk en El Cabril in Spanje. Vergeleken met de 400 Bq/g voor de langlevende alfastralers bevat de categorie A-bronterm (2008 versie 2) gemiddeld 10 Bq/g. Zoals eerder vermeld zitten relatief grote volumes zeer laagactief ontmantelingsafval inbegrepen in deze bronterm. Indien enkel het bestaande categorie A afval op 1 januari 2011 wordt genomen, dan is de gemiddelde activiteitsconcentratie aan langlevende alfa-activiteit 50 Bq/g. Dit is nog altijd bijna een ordegrootte lager dan de 400 Bq/g voor de volledige bergingsinstallatie. Als de richtwaarde van 4000 Bq/g aan langlevende alfastralers voor individuele verpakkingen wordt beschouwd, dan is het bestaande en geaccepteerde categorie A afval zoals op 1 januari 2011 eveneens volledig in lijn met deze richtwaarde: de meeste verpakkingen liggen een ordegrootte of meer lager dan de richtwaarde van 4000 Bq/g. De verdeling van de bestaande en geaccepteerde afvalcolli is als volgt: 86% < 40 Bq/g ; 40 Bq/g ≤ 8% < 400 Bq/g, 400 Bq/g ≤ 6 % < 4000 Bq/g. Het feit dat slechts 6% van de colli een langlevende alfa-activiteit tussen 400 en 4000 Bq/g heeft, duidt erop dat de langlevende alfa-activiteit in het categorie A afval geoptimaliseerd is. Het feit dat het categorie A afval in overeenstemming is met deze richtwaarden maakt dat oppervlakteberging overwogen kan worden. Bijvoorbeeld, in de verantwoording van de onlangs gepubliceerde Europese richtlijn 2011/70/Euratom (19 juli 2011) wordt er vermeld dat een typisch bergingsconcept voor dergelijk afval oppervlakteberging is.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
149
Aanwezigheid van langlevende alfastralers in categorie A afval is geoptimaliseerd Deze vergelijkingen met de internationale richtwaarden, waaruit blijkt dat het Belgische categorie A afval zelfs een orde van grootte lager ligt dan deze referentieniveaus, tonen aan dat in het Belgische categorie A afval, de aanwezigheid van langlevende alfastralers is geoptimaliseerd. De optimalisatie gebeurt door middel van afval productieprocessen waarin vooreerst de totale hoeveelheid radioactief afval geminimaliseerd word. Het gebeurt ook door middel van het zoveel als mogelijk vermijden alfabesmetting in installaties van de nucleaire splijtstofcyclus, en dus ook van resulterende alfa-besmetting in het afval afkomstig uit deze installaties. Een ander middel waarmee de aanwezigheid van alfastralers in het geconditioneerde categorie A afval beperkt wordt is eerst een adequate classificatie en sortering van het nietgeconditioneerd afval naar afval met hoge waarden aan langlevende alfa-activiteit en afval met geen of lage niveaus aan langlevende alfa-activiteit en daarna behandeling- en conditionering in aparte installaties om kruisbesmettingen tussen de twee stromen te voorkomen.
150
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.5
De bergingsinstallatie is geoptimaliseerd en uitvoerbaar
NIRAS heeft aangetoond dat het ontwerp, de bouw, exploitatie en sluiting van de voorgestelde bergingsinstallatie geoptimaliseerd en uitvoerbaar zijn. Deze stelling wordt verder ondersteund door de volgende argumenten: 1) De SSCs en hun implementatie houden systematisch rekening met het veiligheidsconcept. 2) De SSCs en hun implementatie zijn geoptimaliseerd, robuust en uitvoerbaar. 3) Als nucleair exploitant van de berging heeft NIRAS de belangrijkste aspecten van het geïntegreerde beheersysteem gedefinieerd. Het geïntegreerde beheersysteem zal worden toegepast om een uitvoerbare, efficiënte, geoptimaliseerde en veilige exploitatie van de berging te verzekeren. 4) De SSCs en hun implementatie zijn voldoende nauwkeurig gedefinieerd om de veiligheidsevaluatie en het opstellen van de technische bestekken voor constructie en inbedrijfstelling mogelijk te maken. In de volgende paragrafen worden deze argumenten meer in detail behandeld. De informatie in deze paragrafen steunt op de hoofdstukken 3, 7, 8, 9, 10, 11, 16 en 17 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-3] [HS-7] [HS-8] [HS-9] [HS-10] [HS-11] en [HS-16]. 6.5.1
Het ontwerp van SSCs en hun implementatie houdt systematisch rekening met het veiligheidsconcept
Voor een overzicht van de verschillende SSCs van de categorie A oppervlakteberging in Dessel verwijzen we naar het vorige hoofdstuk 3 van dit rapport. De ontwikkeling van het ontwerp van de SSCs en hun implementatie is gedocumenteerd in de hoofdstukken 7 en 8 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-7], [HS-8]. De acties die plaatsvinden in de gerealiseerde berging zijn op een meta-niveau beschreven in de vorm van het geïntegreerde beheersysteem, beschreven in hoofdstuk 3 [HS-3] en meer praktisch in de vorm van de exploitatie activiteiten en de processen die plaatsvinden in de berging in hoofdstuk 9 [HS-9]. De geplande ontwerpmaatregelen en werkzaamheden tijdens het sluiten worden beschreven in hoofdstuk 10 [HS-10], de maatregelen na sluiting in hoofdstuk 11 [HS-11] en de monitoring wordt gedocumenteerd in hoofdstuk 16 [HS-16]. Het ontwerp van de SSCs en hun implementatie is vastgelegd via een systematische ontwerpstrategie die is opgenomen in de veiligheidsstrategie. Zoals geschetst in Figuur 44 vormen het veiligheidsconcept en de ontwerpkeuzes en de vereisten afgeleid van de randvoorwaarden, samen de design inputs. Deze design inputs vormen verder de leidraad voor de ontwikkeling van het ontwerp voor de berging. De design inputs worden vertaald in ontwerpvereisten die de selectievoorwaarden van de verschillende SSCs beschrijven. Deze worden verder gekenmerkt door ontwerpconformiteitscriteria die een evaluatie mogelijk maken of aan de ontwerpvereisten wordt voldaan. Alle M-rollen in het veiligheidsconcept (voor het veiligheidsconcept zie vorige paragraaf 6.3.2, Tabel 3) zijn gekoppeld aan ontwerpvereisten. Als de kennis bestaat en als het doenbaar is, worden die C-functies van het veiligheidsconcept, die beloften inhouden voor toekomstige optimalisatie van de systeemperformantie, ook proactief geoptimaliseerd via het ontwerp. Bij de ontwikkeling en beschrijving van het ontwerp van de SSCs worden
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
151
de relevante elementen van het veiligheidsconcept altijd opgelijst zodat ze verder op gepaste wijze kunnen in rekening gebracht worden in het ontwerp (zie hoofdstukken 7 en 8 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-7], [HS-8]).
Bestaande gegevenheden
Veiligheidsstrategie Veiligheidsdoelstelling
Regelgevend kader Strategische veiligheidsoriĂŤntaties Institutionele beslissingen& voorwaarden van stakeholders Resultaten uit vroegere programmastappen en iteraties
Keuzen, inputs en processen
Ontwerp
Beheerstrategie
strategie
ontwerp
inputs
VeiligheidsSafety Vereisten concept Concept
Evaluatie strategie
Ontwerp keuzes
> Conformiteitscriteria > Ontwerpvereisten
Figuur 44: Ontwerpstrategie als onderdeel van de veiligheidsstrategie.
6.5.2
Het ontwerp van de SSCs en hun uitvoering werden geoptimaliseerd, zijn robuust en middels een adequaat QA/QC programma uitvoerbaar
Optimalisatie van de stralingsbescherming en de systeemoptimalisatie zijn de belangrijkste uitgangspunten voor het ontwikkelen en de realisatie van een bergingssysteem en de evaluatie en de beoordeling van de veiligheid ervan. Optimalisatie van de bescherming is een anticiperend proces dat gericht is op het selecteren van de beste beschermingsopties onder de heersende omstandigheden, op basis van wetenschappelijke en technologische overwegingen, maatschappelijk belang, ethische aspecten en economische factoren. Het stapsgewijs besluitvormingsproces voor de ontwikkeling en de realisatie van de berging vormt het kader voor dit optimalisatieproces. Met het oog op adequaat omgaan met de verschillende aspecten met betrekking tot de heersende omstandigheden heeft de Internationale Commissie voor Stralingsbescherming (International Commission on Radiological Protection - ICRP) in haar publicatie 101b (2006) gesteld dat de betrokkenheid van belanghebbenden een belangrijk invoergegeven is voor het optimalisatieproces, om meer effectieve en duurzame beslissingen te bereiken dan op basis van optimalisatie zonder betrokkenheid van de belanghebbenden. De gestructureerde dialoog met lokale belanghebbenden en met de nucleaire veiligheidsautoriteit, het FANC, tijdens de prelicensing fasen (zoals eerder besproken in paragraaf 6.2.1) moeten ook gezien worden in dit kader van optimalisatie met als doel het bereiken van effectieve en duurzame beslissingen. Het behoud van lokale participatie aan het bergingsproject zal ook bijdragen aan een blijvende betrokkenheid van maatschappelijke actoren in het optimalisatieproces, zoals eerder vermeld in paragraaf 6.1.4. Het stapsgewijs vergunningsproces (zie paragraaf 6.1.5.1) vormt op zijn beurt het kader voor de blijvende betrokkenheid van het FANC.
152
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
Verder wordt in voornoemde ICRP publicatie vermeld dat vooral voor de controle van radioactieve emissies in het milieu, het principe van de optimalisatie complementair is aan het beginsel van toegepaste beste beschikbare technologieën (BBT), die geen overmatig hoge kosten met zich meebrengen en die op grote schaal worden toegepast in de milieuwetgeving en de klassieke industrie. Deze publicatie stelt verder dat, hoewel verschillende elementen van radiologische optimalisatie nog steeds waardevolle elementen bevatten om het optimalisatieproces en de gemaakte keuzes vorm te geven, de nadruk duidelijk verschuift naar optimalisatie door toepassing van het begrip BBT op de verschillende niveaus van het bergingssysteem als het gaat om de veiligheid in de meer verre toekomst van meer dan een paar generaties. Samen met recent werk van het NEA over optimalisatie en de huidige voorbereidingen van nieuwe aanbevelingen van de ICRP over berging, bevestigt dit een groeiende internationale consensus dat BBT een centrale rol speelt om ervoor te zorgen dat de aspecten van de langetermijn veiligheid van bergingsinstallaties voor radioactief afval zijn geoptimaliseerd. Met het oog op een gestructureerde en transparante reeks van argumenten met betrekking tot optimalisatie, werden de verschillende elementen die het optimalisatieproces van het oppervlaktebergingssysteem in Dessel vorm geven, geconceptualiseerd in het schema in Figuur 45. De verschillende elementen van dit schema worden hieronder verder besproken.
Randvoorwaarden en doelstellingen van het systeem 1. Oppervlakteberging 2. Geselecteerde site in Dessel 3. Veilig, omkeerbaar en controleerbaar bergingsconcept 4. STOLA-Dessel voorontwerp
Implementatie van het bergingssysteem 1. Testen constructie-aspecten en adequaat kwaliteitsborgingsysteem voor constructie 2. Gecontroleerd systeem van afvalaanvaarding en opvolging van bronterm in de berging 3. Controle en monitoring 4. Ervaringsfeedback bijhouden en monitoren van technologische ontwikkelingen 5. Periodieke veiligheidsrevisies
Ontwikkeling van het bergingssysteem
Evaluatie van het bergingssysteem
1. Best beschikbare technieken 2. Sitekarakteristieken volledig in rekening brengen 3. Geïntegreerd programma voor nagaan van haalbaarheid van performantie en duurzaamheid van kunstmatige barrières 4. Robuust veiligheidsconcept met adequate complementariteit en onafhankelijkheid
1. Best beschikbare kennis met betrekking tot bergingssysteem 2. Systematische en adequate methodologie voor veiligheidsevaluaties 3. Geïntegreerde analyse van performantie en veiligheid 4. Voorzichtige afleiding van bergingslimieten 5. Bevestiging robuustheid en veiligheidsmarges van het ontwerp 6. Prioriteiten verder onderzoeks, ontwikkelings en demonstratieprogramma
Figuur 45: Optimalisatieproces dat werd toegepast en verder zal worden toegepast voor de categorie A afval bergingsinstallatie in Dessel en de belangrijkste elementen van systeemoptimalisatie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
153
6.5.2.1 Optimalisatie en randvoorwaarden/doelstellingen van het systeem
Een evaluatie van verschillende opties voor langetermijnbeheer met betrokkenheid van de verschillende belanghebbenden werd verwezenlijkt in het proces dat leidt tot de maatschappelijk duurzame beslissing om de oppervlakteberging in Dessel te selecteren op basis van het voorstel voor oppervlakteberging van STOLA-Dessel, dat de voorwaarden, opgelegd door de overheid op het vlak van veiligheid, omkeerbaarheid en controleerbaarheid, zoals beschreven in de paragrafen 6.1.2 en 6.1.3 , incorporeert. Tijdens dit proces werd al een zekere mate van strategische en concept optimalisatie uitgevoerd, rekening houdende met specifieke karakteristieken van de site, vereisten qua alertheid van monitoring en de mogelijkheid tot terugneembaarheid indien ondanks alle genomen maatregelen defecten zouden vastgesteld worden (zie vroegere paragraag 6.1.2).
154
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.5.2.2 Optimalisatie en ontwikkeling van het bergingssysteem
Zoals weergegeven in Figuur 45 bestaat het optimalisatieproces tijdens de ontwikkeling van het bergingssysteem uit vier aspecten: 1) Het toepassen van de best beschikbare technieken 2) Volledig in rekening brengen van de sitekarakteristieken 3) Een geïntegreerd programma voor het nagaan van de haalbaarheid van de performantie en duurzaamheid van kunstmatige barrières 4) Een robuust veiligheidsconcept met adequate complementariteit en onafhankelijkheid. Deze aspecten worden hieronder verder besproken.
1) Best beschikbare technieken De optimalisatie van het ontwerp en de SSCs heeft in grote mate gesteund op het gebruik van BBT voor oppervlaktebergingsinstallaties voor laagradioactief afval die wereldwijd ondertussen sinds een aantal decennia een beproefde technologie vormen, en meer in het algemeen ook op BBT voor cementgebaseerde materialen. Volgende ontwerpkeuzes zijn in essentie gebaseerd op BBT:
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
155
Afval moet zich onder de vorm van geconditioneerd vast afval bevinden om in aanmerking te kunnen ko-
Cementgebaseerde barrières worden gebruikt als belangrijke chemische retentie barrières voor radionucliden.
Monolieten worden gestapeld in betonnen structuren, met name de modules.
men voor berging in de oppervlaktebergingsinstallatie te Dessel Betonnen monolieten zijn voorzien als afvalverpakking voor berging en bieden een bijkomende conditionering van het afval. Dit laat een standaardisatie van verpakkingen toe. Het plaatsen in de berging van afval wordt beschermd tegen regenwater door een overkapping. Drainagesystemen binnen de modules en een inspectiegalerij aangrenzend aan de modules zijn voorzien, zodat (potentieel) vrijkomen van radionucliden zo dicht als mogelijk bij de bron wordt gedetecteerd en kan opgevolgd worden.
In de afdekking is een zwakkere helling voorzien dan in het generieke ontwerp uit voorgaande fasen, zodanig dat het risico op afschuivingen verminderd wordt. In de afdekking is evapotranspiratie door de capacitieve werking van de biologische laag te verhogen.
Meer details over deze design keuzen worden in hoofdstuk 2 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-2] verschaft. 2) Sitekarakteristieken volledig in rekening brengen Een tweede aspect van optimalisatie tijdens de ontwikkeling van het systeem houdt verband met rekening houden met de sitekarakteristieken bij de ontwikkeling van het bergingsontwerp en de exploitatie. Zoals geargumenteerd in de vorige paragraaf 6.4.1.1 is de site van Dessel het voorwerp geweest van een uitgebreide karakterisering. Op basis van de uitkomsten van de sitekarakterisatie heeft NIRAS, in overleg met de lokale partnerschappen en met raadpleging van het FANC, een ontwerp ontwikkeld dat in staat is om de natuurlijke aspecten van de site en zijn omgeving te compenseren en dat voorzichtig rekening houdt met de kenmerken van de site te Dessel, zoals aangehaald in paragraaf 6.4.1.2. 3) Een geïntegreerd programma voor optimaliseren van de performantie en duurzaamheid en voor het nagaan van de haalbaarheid van performantie van technische barrières Een derde aspect van de ontwikkeling van het systeem is het geïntegreerde programma voor het optimaliseren van de performantie en duurzaamheid, en het nagaan van de haalbaarheid van performantie van de technische barrières, in het bijzonder van de cementgebaseerde barrières. De evaluatie van de optimalisatie en de duurzaamheid van de cementgebaseerde barrières is gestoeld op een brede internationale ervaring in combinatie met specifiek onderzoek en demonstratie door NIRAS om bepaalde punten die specifiek verband houden met de berging de Dessel te behandelen. Dit werd besproken in de vorige paragraaf 6.4.2.1. Het resultaat van deze ontwikkelings- en onderzoeksactiviteiten is een beton met hoge duurzaamheid en een hoge mechanische weerstand, zoals besproken in paragraaf 6.4.2.2. De mechanische weerstand van het beton werd voorzichtig in rekening gebracht bij het ontwerp van het systeem. Inderdaad, volgens de klassieke burgerlijke bouwkundige praktijk worden veiligheidsfactoren toegepast bij de berekeningen van de geotechnische stabiliteit en het seismische ontwerp. De performantie van het bergingssysteem op het vlak van afscherming tegen uitwendige straling afkomstig van de monolieten werd verder geoptimaliseerd door:
156
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
het voorzien van prefab afschermingsplaten bovenop de monolieten die in de bergingsmodules zijn geborgen (zie Figuur 46); het voorzien van een afgeschermde transportcontainer (overpack) voor het transport van de monoliet van de IPM (Installatie voor de Productie van Monolieten) naar de modules (zie Figuur 47).
Figuur 46: Monoliet en prefab afschermingsplaat.
Figuur 47: Monoliet transportcontainer.
Andere maatregelen die hebben bijgedragen aan de verdere optimalisatie van de blootstelling aan externe straling zijn:
Voorzien dat alle vuloperaties afstandsbediend worden uitgevoerd. De ontwikkeling van een specifieke zonering voor de oppervlakte van de berging in Dessel op basis van verschillende stralingszones. De opsplitsing van de berging in verschillende stralingszones maakt een doelgerichte planning en verificatie van het ALARA-programma mogelijk teneinde de beroepsmatige blootstellingen te minimaliseren.
4) Robuustheid van het veiligheidsconcept met voldoende complementariteit en onafhankelijkheid Een vierde aspect van de optimalisatie tijdens de ontwikkeling van het bergingssysteem heeft betrekking op de robuustheid van het ontwerp van het bergingssysteem, met name dat er een redelijke zekerheid bestaat dat de berging adequate performantie heeft en veilig blijft bij een breed scala aan omstandigheden waarvan redelijkerwijs mag worden verwachten dat deze voorvallen. Dit vertaalt zich zowel in het veiligheidsconcept, dat voldoende adequate complementariteit en onafhankelijkheid heeft, als in de ontwerpkeuzes om de robuustheid van het systeem verder te verhogen. Veel mogelijke bedreigingen aan de performantie werden al vermeden door gepaste aannames in het veiligheidsconcept dat de ontwerpontwikkeling voorafging:
De veiligheidsfuncties in het veiligheidsconcept werden voorzichtig toegeschreven aan SSCs, zoals beschreven in de voorgaande paragraaf 6.3.2.1: ►
De R2b functie van de betonnen componenten wordt beschermd door de R2a functie van de beschermende aarden afdekkingslagen. De degradatie van de R2b functie van de betonnen componenten vindt geleidelijk aan plaats, volgend op de degradatie van de R2a functie van de aarden afdekkingslagen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
157
►
De R3 functie van de betonnen componenten degradeert zeer geleidelijk nadat R2a/b is gedegradeerd (cfr. vorige paragraaf 6.4.2.2).
►
Gezien de onzekerheden over het exacte tijdstip van de degradatie van infiltratie van de klei infiltratie barrière in de afdekking, wordt verondersteld in het veiligheidsconcept dat deze barrière na fase III enkel een C-rol heeft.
►
Gezien de onzekerheden over de performantie van de kenmerken van de site voor het chemisch vasthouden van radionucliden, heeft de R3 functie van de site een C-rol en daarom wordt er niet op gerekend voor de veiligheidsdemonstratie.
Een operationele veiligheidsfunctie 'overgang naar langetermijn veiligheid ' werd voorzien en vervolgens als invoergegeven voor het ontwerp en als ontwerpeis ingebracht om zo de negatieve gevolgen op lange termijn van de exploitatie te voorkomen.
De optimalisatie van de robuustheid via ontwerpkeuzes betekent in dalende volgorde van prioriteit: 1) in de eerste plaats het vermijden van mogelijke bedreigingen, 2) het verkleinen van de waarschijnlijkheid van optreden of de waarschijnlijkheid van bedreigingen, 3) het beperken van de effecten in termen van veiligheid en performantie van de resterende problemen zowel: a) door de individuele SSCs robuust te maken en b) door te voorzien in onafhankelijkheid, complementariteit en opeenvolgende SSCs binnen het bergingssysteem, 4) en ten slotte het voorzien van een alert en betrouwbaar controle- en monitoringsysteem, zodat a) de effecten kunnen worden gedetecteerd en voor zover mogelijk beperkt, b) het ontwerp voor zover mogelijk kan worden hersteld. De betrouwbaarheid en de robuustheid van het veiligheidsconcept is geoptimaliseerd door (1) het vermijden van vele mogelijke bedreigingen aan de langetermijn veiligheid en (2) waar vermijden strikt genomen niet mogelijk was het in sterke mate beperken van de waarschijnlijkheid van optreden van de bedreiging:
Het bouwen van de modules en de inspectiegalerijen boven de grondwaterspiegel en het realiseren van een drainagelaag in de fundering om het binnendringen van grondwater te voorkomen. Het plaatsen van de modules en inspectiegalerijen boven het niveau van de ontwerpoverstroming, om het binnendringen van oppervlaktewater te vermijden. Het plaatsen van een vaste dakconstructie over het geheel van één dubbele rij modules om binnendringend regenwater voorkomen. Het voorzien van een centrale inspectiegalerij in plaats van twee galerijen aan de buitenzijde van de dubbele rij modules in het STOLA-Dessel voorontwerp, om interactie met het transport van monolieten te vermijden, om het risico van menselijke intrusie beperken en om de omvang van de sluitingsactiviteiten te minimaliseren.
De zorgvuldige keuze van cementgebaseerde materialen en constructie van de betonnen barrières: ►
De keuze van sterk sulfaatresistent (HSR) cement samen met de niet-agressieve omgeving en de beperkte toename van temperatuur in de modulewanden voorkomen sulfaataanval.
►
De keuze van kalkhoudende aggregaten voorkomt alkali-silica reacties.
►
De beperkte toename van temperatuur in de modulewand samen met de keuze van een lage-warmte (LH) cement voor de modules voorkomt scheuren door hydratatiewarmte.
►
De algemene keuze van het beton samen met de hoge performantie van het beton voorkomt schade als gevolg van vorst-dooi cycli.
158
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
►
De keuze van specifieke op naftaleensulfonaat en op polycarboxylaat gebaseerde superplastificeerders vermijden de complexatie en snellere uitloging van radionucliden uit de cementgebaseerde barrières (voor afvalvormen die cellulose en chloriden bevatten worden specifieke maatregelen genomen, cfr. vorige paragraaf 6.4.3.3).
Het niet gemakkelijk toegankelijk maken van de inspectieruimten voor een mens, het voorzien in een afdek-
De bekisting gebruikt bij de constructie bevat geen doorgaande steunstaven doorheen het beton die zwakke
king van enkele meters dik en het voorzien van de combinatie van een structurele top plaat en een ondoorlaatbare top plaat zorgen er allemaal voor dat het risico op menselijke intrusie beperkt wordt. zones in het beton zouden kunnen teweegbrengen.
De manipulatie toestellen in de bergingsinstallatie zijn ontworpen als Single Failure Proof (SFP) om opera-
De monolieten worden per spoor van de IPM naar de bergingsinstallatie getransporteerd. Dit beperkt het
tionele gebeurtenissen en ongevallen te voorkomen. optreden van operationele gebeurtenissen en ongevallen met negatieve gevolgen op lange termijn voor de bergingsstructuren die belangrijk zijn de langetermijn veiligheid, zoals de modules.
Bijkomend werd de robuustheid van het veiligheidsconcept verder geoptimaliseerd door (3) het beperken van de effecten op de systeemperformantie van de resterende bedreigingen:
Macroscheuren als gevolg van wapeningscorrosie vormen op lange termijn, na enkele honderden jaren, het belangrijkste degradatiemechanisme van klassiek gewapend beton. Verschillende cementgebaseerde materialen, naast klassiek gewapend beton zijn voorzien voor het beperken van de effecten van dergelijke scheuren op de systeemperformantie: ►
Vezelversterkt beton voor de ondoorlatende top plaat beschermt de onderliggende cementgebaseerde barrières.
►
Mortel voor de opvulling van de monolieten en conditionering van het afval.
►
Zand-cement ophoging als onderdeel van de funderingen.
►
Een lopend O&O-programma dat de mogelijkheid nagaat voor het vullen van de inspectieruimten met op zeoliet gebaseerd materiaal.
Macroscheuren die zouden aanwezig zijn op korte termijn, zouden tot een versnelling van de degradatie en verkorting van de duur van de corrosie initiatie fase kunnen leiden. Daarom worden scheuren als gevolg van plastische krimp en aardbevingen zoveel als mogelijk beperkt, gecontroleerd en opgevolgd en waar mogelijk hersteld.
Scheuren als gevolg van plastische krimp tijdens uitharding van de betonstructuren worden beperkt: ►
De krimp en andere effecten op vroege leeftijd is een prioriteit van het onderzoeksprogramma, zodat aanbevelingen kunnen worden geformuleerd voor de bestekken voor de bouw van de modules. Dit onderzoeksprogramma heeft, zoals reeds besproken in voorgaande paragraaf 6.4.2.2, als doelstelling om bijkomend te bevestigen dat er geen macroscheuren aanwezig zijn in de betondekking.
►
Door het vergelijken van verschillende opties voor de constructiesequentie van de module, werd deze geoptimaliseerd om mogelijke krimpscheuren te voorkomen.
De volgorde bestaat uit het eerst in één fase storten van de vier modulewanden, waarvoor de uitvoerbaarheid op industriële schaal werd aangetoond in projecten zoals de constructie van het Deurganckdok in de haven van Antwerpen. Dit vermijdt constructievoegen tussen verschillende gedeel-
tes van de muur. Zo spoedig mogelijk na het storten wordt de interne bekisting losgezet. Dit laat een ongehinderd vrije krimp toe, wat de kans op krimpscheuren sterk beperkt.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
159
Dan wordt de funderingsplaat gestort en vervolgens de kolommen. Vervolgens worden de prefabplaten bovenop de kolommen geplaatst als (verloren) bekisting voor de steunplaat. Dan wordt de steunplaat gegoten.
De gekozen constructiesequentie werd getest in de demonstratietest en heeft tot nog toe geen waarneembare (macro)scheuren vertoond. ►
De constructie van monolieten is getest met prototype caissons/monolieten.
De prototype caissons hebben de afwezigheid van waarneembare (macro)scheuren aangetoond. Door het toepassen van deze ervaring en te voorzien in procescontrole in de speciale fabriek voor de productie van caissons, moet het haalbaar zijn om de caissons te produceren zonder (macro)scheuren.
►
Bovenop de wapening wordt een dekking van beton voorzien van 4 cm. Dit is het resultaat van een optimalisatie waarin een afweging gemaakt wordt tussen enerzijds het risico op krimpscheuren dat verminderd wordt met een mindere dikte en anderzijds het bereiken van de wapening door het carbonatatiefront dat in de tijd uitgesteld wordt naarmate de dekking groter is. Het resultaat is een optimalisatie waarbij enerzijds het risico op krimpscheuren beperkt wordt, maar anderzijds ook een hoge duurzaamheid ten opzichte van carbonatatie verkregen wordt.
Scheuren als gevolg van aardbevingen worden beperkt: ►
Gezien de veiligheidsmarges (seismische spectra, belastingen en materiaaleigenschappen) die in aanmerking zijn genomen in de dimensionering van het systeem, is het niet zeker dat scheuren ook daadwerkelijk zullen ontstaan bij een ontwerpaardbeving. Bovendien werd geen ductiliteitsfactor toegepast op het seismische spectrum, dit betekent dat kan worden aangenomen dat de structuur (de wapeningen) in het elastische gebied blijven. De lange termijn ontwerpaardbeving (DBE 350) is gedefinieerd, zodanig dat de waarschijnlijkheid van optreden voldoende laag is. Voor hogere waarschijnlijke aardbevingen die kleiner zijn dan de ontwerpaardbeving, wordt verwacht dat de structuur nog beter bestand is tegen scheuren en dat slechts een deel van de wapening wordt belast.
►
Gezien de onzekerheid over het voorkomen van scheuren tijdens aardbevingen en de mogelijke sluiting van deze scheuren direct na het optreden van aardbevingen,
is het mechanisch gedrag van beton onder (cycli van) dynamische belasting en statische belasting een prioriteit van het verder onderzoeksprogramma en zijn er na het optreden van een grote aardbeving (waarvan het niveau nog moet worden bepaald) inspecties voorzien van de structuren gewapend beton; daarbij zullen indien nodig de structuren hersteld worden om hun voorziene performantielevensduur te herstellen.
Betonnen structuren worden gecontroleerd tijdens en direct na de constructie. Vooraleer de betonnen structuren gebruikt worden bij de bergingswerkzaamheden worden ze opnieuw geverifieerd. Tijdens de fases van exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle zullen de betonstructuren blijvend opgevolgd worden door een combinatie van verificaties en controles direct op de structuren, verificaties op getuige structuren en verder onderzoek en ontwikkeling met betrekking tot betondegradatie. Indien er door deze controles macroscheuren vastgesteld worden, wordt het fenomeen verder onderzocht en indien noodzakelijk gemitigeerd, bijvoorbeeld door middel van reparaties, versterking van andere barrières in het kader van gelaagde bescherming, lokale vermindering van de bronterm ... Een methodologie voor verificatie en bepaling van macro/microscheuren en voor beslissingen tot mitigatie van macroscheuren wordt ontwikkeld en zal beschikbaar zijn bij de start van de fase van constructie. De strategie vormt de basis voor het QA/QC pro-
160
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
gramma dat NIRAS zal vastleggen voor de start van de realisatie van de berging en zal (laten) toepassen en verifiëren bij de constructiewerkzaamheden. Een volgende optimalisatiemaatregel is (4) het verhogen van de betrouwbaarheid van de lange termijn werking van het bergingssysteem door te voorzien in een alert en betrouwbaar controle- en monitoringsysteem, zodat de effecten kunnen worden gedetecteerd en voor zover mogelijk beperkt, zodat het ontwerp voor zover mogelijk kan worden hersteld. Volgende ontwerpkeuzen werden gemaakt voor monitoring:
inspecties op de afdekking en herstellingen indien nodig, opvolging van in-situ getuige structuren in testkamers gesitueerd in-situ tussen vier modules en opvolging van testmuren gestort ter plaatse tijdens constructie; deze opvolging heeft als doelstelling om de gemaakte hypothesen voor de evaluatie van de carbonatatiesnelheid in betonconstructies verder te bevestigen;
de plaatsing van het drainage systeem zo dicht mogelijk bij het afval levert een middel om voorlopers van het mogelijk vrijkomen van radionucliden te detecteren; de plaatsing van het drainagesysteem in de inspectieruimten verhoogt de controleerbaarheid van de correcte werking, en dus de betrouwbaarheid van controle- en monitoringsysteem; de inspectieruimten verhogen ook de herstelbaarheid van het drainagesysteem; de inspectieruimten vormen ten slotte een bijkomende barrière tegen het vrijkomen van radionucliden in het grondwater, indien er ondanks alle genomen maatregelen voor de langetermijn veiligheid van afval, monolieten, modules en voor het drainagesysteem, radionucliden zouden vrijkomen door een lek in het drainagesysteem.
Ten slotte is er een noodplan en zijn er op de site voorzieningen om radiologische gevolgen in te perken indien er zich, ondanks alle preventieve ontwerp- en operationele maatregelen, toch ongevallen zouden voordoen.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
161
6.5.2.3 Optimalisatie en systeemevaluatie
Zoals weergegeven in voorgaande Figuur 45 omvat het optimalisatieproces tijdens de evaluatie van het bergingssysteem zes aspecten: 1) Het toepassen van de best beschikbare kennis met betrekking tot het bergingssysteem 2) Een systematische en adequate methodologie voor de veiligheidsevaluaties 3) Een geĂŻntegreerde analyse van performantie en van veiligheid 4) De voorzichtige afleiding van de bergingslimieten 5) De bevestiging van robuustheid en veiligheidsmarges van het ontwerp 6) De prioriteiten van het verdere onderzoeks-, ontwikkelings- en demonstratieprogramma Deze aspecten worden hieronder verder besproken. 1) De beste beschikbare kennis over het bergingssysteem Optimalisatie wordt, naast de reeds besproken ontwerpmaatregelen tijdens de ontwikkeling van het bergingssysteem, ook bereikt door het gebruik van de best beschikbare kennis, middelen en gegevens voor de veiligheidsevaluaties, dat wil zeggen de brede kennisbasis die is ontwikkeld via de volgende stappen: 1) Beschrijving van de algemene context van het programma en de randvoorwaarden (cfr. vorige paragrafen 6.1 en 6.2) die beschreven worden in de hoofdstukken 1, 2 en 3 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-1] [HS-2] [HS-3]. 2) Ontwikkeling van een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept op basis van de algemene context en randvoorwaarden (cfr. vorige paragraaf 6.3) en beschreven in hoofdstuk 2 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-2].
162
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
3) Ontwikkeling van een ontwerp en een wetenschappelijk kennisbasis, die gericht zijn op de veiligheidsstrategie en het veiligheidsconcept (cfr. vorige paragraaf 6.4). De wetenschappelijke kennisbasis die relevant gebleken is voor het ontwerp en voor de veiligheidsevaluaties wordt beschreven in de hoofdstukken 4, 5 en 6 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-4], [HS-5], [HS-6]. De volledige kennisbasis gebruikt bij het ontwerp en bij de evaluaties wordt beschreven in een reeks van ondersteunende documenten niveau 4 (STB, DATA, QUAL zie paragraaf 2.2.2). 4) Specificatie van een ontwerp van SSCs en van de uitvoering ervan, gebaseerd op het ontwerp en de evaluatiebasis, de veiligheidsstrategie en het veiligheidsconcept als richtlijn (deze paragraaf 6.5) en beschreven in de hoofdstukken 7, 8, 9, 10 en 11 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-7], [HS-8], [HS-9], [HS-10], [HS11]. De veiligheidsevaluaties zijn beschreven in de hoofdstukken 12, 13 en 14 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-12], [HS-13] en [HS-14]. De brede kennisbasis van de veiligheidsevaluaties wordt geïllustreerd in Figuur 48.
Brede kennisbasis van de veiligheidsevaluaties Algemene context van het bergingsprogramma en randvoorwaarden Veiligheidsstrategie en veiligheidsconcept Evaluatie en ontwerp basis site, kunstmatige barrières, afval Ontwerp van SSCs en van de implementatie
Veiligheidsevaluaties Figuur 48: Brede kennis van de veiligheidsevaluaties. Bij de ontwikkeling van kennisbasis hebben NIRAS en haar contractanten, conform de aanbevelingen van IAEA voor veiligheidsevaluaties (IAEA safety requirements GSR-4), gezocht om verbeteringen aan te brengen aan instrumenten en gegevens voor de veiligheidsevaluaties. Voorbeelden hiervan zijn:
Formalisering van de veiligheidsstrategie, Verbeteringen in de karakterisering van de site, van de technische barrières en het afval, Verbeteringen in de modelleringsinstrumenten voor de veiligheidsevaluaties, zoals: ►
De ontwikkeling van installatiemodellen in COMSOL Multiphysics waardoor volledig expliciet rekening wordt gehouden met:
complexe lange actinide ketens, verschillende wiskundige modellen voor de expliciete modellering van scheuren in beton en complexe modellen met betrekking tot betondegradatie.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
163
Deze zaken waren niet mogelijk in de installatiemodellen ontwikkeld tijdens van de vorige voorontwerpfase. ►
De ontwikkeling van modellen in MCNP, gebaseerd op een Monte-Carlo methodologie, voor de optimalisatie van de stralingsbescherming waardoor expliciet rekening wordt houden met skyshine als een bijdrage aan de externe dosis. De bijdrage van skyshine is voor deze installaties belangrijk omdat de modules weliswaar door de 0,7 m dikke muren aan de zijkanten een hoge mate van afscherming bieden tegen externe bestraling, maar aan de bovenkant open zijn en enkel overkapt met een dak structuur. De bijdrage van skyshine aan de externe dosis zit niet inbegrepen in modellen of codes voor optimalisatie van stralingsbescherming die gebaseerd zijn op een point-kernel methode8.
Zoals reeds besproken in paragraaf 6.2.4, zijn de modellen die worden gebruikt voor het uitvoeren van de veiligheidsevaluaties uitgebreid gekwalificeerd, gecontroleerd en waar mogelijk gevalideerd. Een bewijsstuk van de brede en voldoende kennis van de huidige veiligheidsevaluaties is te vinden in paragraaf 0 waarin beargumenteerd wordt dat de veiligheidsrollen en onzekerheden in het veiligheidsconcept adequaat worden begrepen en behandeld in het ontwerp, de veiligheid en het toekomstige onderzoeks-, ontwikkelings- en demonstratieprogramma. 2) Systematische en gepaste methodologie voor veiligheidsevaluaties De systematische en passende methodologie voor de veiligheidsevaluatie, verder beschreven in paragraaf 6.6.1, draagt ook bij tot het transparant en adequaat zijn van het optimalisatieproces voor categorie A afval te Dessel. 3) Geïntegreerde analyse van veiligheid en performantie In de methodologie van de veiligheidsevaluatie zijn de twee aspecten, (1) performantie qua afzondering en insluiting, en (2) radiologische effect/risico, op verschillende niveaus nauw met elkaar verweven en worden dus geëvalueerd op een geïntegreerde manier. In deze geïntegreerde evaluatie worden meerdere complementaire veiligheids- en performantie-indicatoren samen gebruikt in combinatie met aanvullende niet-kwantitatieve redeneringen op basis van het begrip BBT. Omdat verschillende indicatoren verschillende deelaspecten van de veiligheid en performantie benadrukken, bijvoorbeeld individuele piekdosis versus totale oppervlakte waarin radionucliden op lange termijn kunnen vrijkomen, levert dergelijke geïntegreerde evaluatie de mogelijkheid tot een evenwichtige beoordeling waarin de optimalisatie niet onterecht focust op één enkel deelaspect van de veiligheid of de performantie van de berging. Bij de beoordeling van de veiligheidsindicatoren radiologische impact en radiologisch risico wordt naast de vergelijking van de indicators met de referentiewaarden ook rekening gehouden met (zie vorige paragraaf 6.3.1.1):
de voorzichtigheid waarmee dosis- en risicobeperkingen vastgelegd werden,
8
Bij een point-kernel methode voor gammastraling wordt de gammadosis benaderend berekend als de volume en energie integraal van de exponentiële attenuatie tussen het bronvolume en het dosispunt voor de verschillende gamma energieën, waarbij deze exponentiële attenuatieterm gecorrigeerd wordt met getabelleerde build-up factoren die rekening houden met secundaire effecten zoals de relatieve aanrijking aan lage energiestraling door interactie van gammafotonen met de materie; deze point-kernel benadering is geschikt voor berekeningen waarbij de directe line-of-sight straling tussen bron en receptor domineert en voor materialen waarvoor de build-up factoren goed gekend zijn. Monte-Carlo methodes daarentegen modelleren expliciet de interacties van de gamma fotonen op hun verschillende mogelijke trajecten tussen bron en dosispunt.
164
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
de voorzichtigheid van de scenario’s, modellen en parameters waarmee de radiologische impact en risico berekend worden.
Door met al deze aspecten rekening te houden wordt er een evenwichtige beoordeling verkregen, waarin geen enkel aspect van de radiologische veiligheid onterecht teveel wordt benadrukt en op die wijze mogelijks de optimalisatie in het gedrang brengt van andere aspecten van de performantie van het bergingssysteem en/of de veiligheid van het afvalbeheer. De geïntegreerde evaluatie van veiligheid en performantie brengt de veelzijdige aard van veiligheid in rekening, alsook de daaruit voortvloeiende globale systeem optimalisatie die, zeker voor langetermijn veiligheid die verder reikt dan enkele generaties, eerder kwalitatief van aard is dan beperkt tot een louter wiskundige kwantitatieve optimalisatie-oefening van bv. een veiligheidsindicator zoals het individuele dosistempo of een gewogen combinatie van verscheidene kwantitatieve indicatoren. 4) Voorzichtige afleiding van de bergingslimieten De methodologie voor de veiligheidsevaluatie omvat ook een voorzichtige bepaling van de bergingslimieten, die verder worden besproken in paragraaf 6.6.4. De algemene voorzichtigheid van de afleiding van de bergingslimieten wordt gekarakteriseerd door de volgende elementen:
De voorzichtigheid van de dosis en de risicobeperkingen en de referentieniveaus. De voorzichtigheid bij de afleiding van het veiligheidsconcept dat de basis vormt voor de ontwikkeling van de scenario's in de veiligheidsevaluaties. De voorzichtigheid van hypothesen voor scenario's, modellen en parameters in veiligheidsevaluaties De voorzichtigheid van het verificatieproces, de bevestiging en de controle op de limieten tijdens de bergingsoperaties. De voorzichtigheid van de bergingslimieten voor de bergingsinstallatie te Dessel in vergelijking met internationaal gehanteerde richtwaarden. De voorzichtigheid van aanpak bij de afleiding van bergingslimieten in vergelijking met de aanpak die gevolgd wordt bij andere reglementaire praktijken.
5) Bevestiging van robuustheid en veiligheidsmarges van het ontwerp De veiligheidsevaluaties bevestigen verder met kwantitatieve analyses de robuustheid en de veiligheidsmarges van het ontwerp van de SSCs. De bevestiging van de robuustheid van het systeem door de veiligheidsevaluaties wordt besproken in paragraaf 6.6.3. 6) Prioriteiten van het toekomstige O&O-programma De evaluatie van de robuustheid van het systeem en de evaluatie van de veiligheidsmarges worden gebruikt als invoergegevens om te focussen op de prioriteiten van het toekomstige O&O programma, zoals besproken in paragraaf 6.7.1.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
165
6.5.2.4 Optimalisatie en implementatie van de berging
De implementatie van het bergingssysteem omvat de bouw van de SSCs, het bergen van het afval, de sluiting van de bergingsinstallaties, alsook het toezicht houden op de activiteiten en de bewarende/remediĂŤrende maatregelen gedurende de verschillende fasen van de berging. Zoals weergegeven in voorgaande Figuur 45, omvat het optimalisatieproces tijdens de implementatie van het systeem vijf aspecten: 1) Het testen van de constructie-aspecten en het opstellen van een adequaat QA/QC programma bij constructie. 2) Een gecontroleerd systeem van afvalacceptatie en opvolging van de bronterm in de bergingsinstallatie. 3) Controle en monitoring. 4) Ervaringsfeedback bijhouden en opvolging van de technologische evoluties. 5) Periodieke veiligheidsherzieningen. Deze aspecten worden hierna verder besproken. 1) Testen van de constructie-aspecten en een adequaat QA/QC programma Tijdens de implementatie van het systeem wordt de bouw van de SSCs geoptimaliseerd door rekening te houden met de best beschikbare kennis en de beste beschikbare technieken en met een continu programma van ervaringsfeedback en perfectionering van bouwtechnieken door middel van testen. Dit zowel bij het opstellen van de bestekken voor de bouw als bij het formuleren en implementeren van een adequaat QA/QC programma. Het QA/QC programma wordt opgesteld om de bouw- en de inbedrijfstellingsactiviteiten te verifiĂŤren en te beheren. Bij het ontwerpen van de SSCs wordt in toepassing van het principe van aantoonbaarheid de voorkeur gegeven aan het toepassen van procedures waarvoor een brede ervaring en kennis bestaat.
166
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
NIRAS heeft, in toepassing van het principe van aantoonbaarheid, testprogramma’s ontwikkeld. De testprogramma’s hebben als doelstelling om de uitvoerbaarheid en beheersbaarheid aan te tonen van implementatieprocessen die nieuwe aspecten vertonen ten opzichte van bestaande ervaring. De testprogramma’s hebben daarnaast ook als doelstelling om te bevestigen dat de uitvoerbaarheid, die in andere contexten al werd aangetoond, kan worden geëxtrapoleerd naar het contextuele kader van het bergingsprogramma voor categorie A afval van NIRAS (beheersbaarheid door NIRAS). Indien deze beide doelstellingen vervuld zijn, kan formeel bevestigd worden dat de SSCs de vereiste veiligheidsfuncties zullen kunnen vervullen (principe van aantoonbaarheid). De testprogramma’s die passen binnen deze argumentatielijn zijn:
De prototype monolieten, zoals besproken in een vorige paragraaf 6.4.2. De demonstratieproef, zoals besproken in een vorige paragraaf 6.4.2.
De testprogramma’s werden reeds ontwikkeld voordat gestart wordt met het opstellen van de technische bestekken voor de bouw. Dit laat NIRAS toe om in de bestekken volledig rekening te houden met alle bestaande kennis en ervaring, evenals alle lessen die werden getrokken uit testprogramma’s. Een dergelijke voorzichtige benadering van de uitvoerbaarheid van de bouw heeft de volgende voordelen:
Het minimaliseert tijdens de bouw het industriële risico dat bepaalde structuren hersteld of opnieuw ge-
Het geeft, zoals vereist door het FANC, al garanties qua uitvoerbaarheid in het stadium van de eerste ver-
bouwd zullen moeten worden om de vereiste performantie te bereiken. gunningsaanvraag. Dit laat toe dat de beslissing om de vergunning toe te kennen rekening kan houden met het feit dat er een vrij grote zekerheid bestaat dat de installatie zal kunnen worden gebouwd met de vereiste performanties. Het vermindert het risico op grote afwijkingen tussen de as-built structuren en de plannen tijdens de eerste vergunningsaanvraag.
Het draagt bij tot de verdere optimalisatie van de performantie van het bergingssysteem tijdens het opstellen van de bestekken en tijdens de toekomstige bouw, door het feit dat de lessen zijn getrokken uit de testprogramma’s.
Het is duidelijk dat het modulaire karakter van de bergingsinstallatie (modules, monolieten) zal toelaten om deze manier van werken te extrapoleren, door de geleerde lessen uit systemen en structuren die in eerdere stadia werden gebouwd mee te nemen bij volgende stadia van constructie. Ook zal NIRAS, zoals reeds vermeld in paragraaf 6.4.2, een proefafdekking bouwen voor het testen van en experimenteren met de performantie van de afdekking en de evolutie ervan, zodat de toekomstige bouw van de afdekking (tijdens fase Ib) verder kan worden geoptimaliseerd. Voor het begin van de sluitingsfase na ongeveer een eeuw, zal NIRAS specifieke tests in detail ontwikkelen voor de sluitingsoperaties, aanvullend aan de momenteel beschikbare industriële referenties die aantonen dat dergelijke opvuloperaties uitvoerbaar zijn. Industriële referenties die werden verzameld voor het definiëren van de opvulactiviteiten bevatten:
Het opvullen met mortel van een 30 m lange testopstelling waarin het plaatsen van een buffer rondom een afvalverpakking getest werd in het kader van een geologische berging; deze test werd in 2007 in opdracht van NIRAS uitgevoerd bij het EC ESDRED project.
Het in opdracht van Fluxys gedeeltelijk opvullen van een ontoegankelijk en verlaten ondergrondse butaanreservoir met een diameter van 3,5 m en een lengte van ongeveer 2,4 km in Antwerpen; dit gebeurde met een commercieel verkrijgbare premix bestaande uit Portland cement, klei en gips.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
167
Een adequaat QA/QC-systeem voor de bouw draagt ook bij tot een efficiënte en geoptimaliseerde set van SSCs. Tijdens de bouw en implementatie van de SSCs, zal de kwaliteit van de gerealiseerde SSCs en de naleving van de specificaties, gedefinieerd in het bestek, worden gecontroleerd en gegarandeerd door systematische controles. Onderscheid wordt gemaakt tussen de QA/QC maatregelen die worden genomen voor de productie van monolieten, die plaats zal vinden op continue basis in specifiek daartoe voorziene installaties, en de QA/QC maatregelen die worden genomen voor de bouw van de modules en andere structuren en systemen van de bergingsinstallaties, die onder bouwwerfomstandigheden plaats zullen vinden met tussenpozen:
QA/QC voor de monoliet — Rekening houdend met het belang van de performantie en de duurzaamheid van beton en immobilisatiemortel op de langetermijn veiligheid van de berging, gaat speciale aandacht uit naar het definiëren en controleren van de productieomstandigheden voor de caissons en van de voorbereiding en het aanbrengen van de immobilisatiemortel in de monoliet. Deze operaties zullen worden uitgevoerd in specifiek daartoe ontwikkelde installaties. Zo zal er een productie-eenheid specifiek bestemd voor de productie van caissons gebouwd worden in de directe nabijheid van de bergingsinrichting. Voor deze productie-eenheid zullen specifieke uitrustingen geselecteerd worden om de productie van de caissons in optimale omstandigheden te laten verlopen. Bovendien zullen deze uitrustingen exclusief gebruikt worden voor de productie van caissons om de optimale productieomstandigheden te verzekeren en te bestendigen in de tijd. Strikte voorwaarden qua temperatuur en vochtgehalte tijdens de uitharding alsook voorwaarden qua bescherming tegen regen, vorst, zonnestraling ... tijdens de tijdelijke opslag daarna, worden opgelegd om caissons met optimale performantie en duurzaamheid te verkrijgen. Dergelijke condities zullen ook opgelegd worden in de Installatie voor de Productie van Monolieten (IPM) die gebouwd zal worden op site BP1 in de directe nabijheid van de caisson productie-eenheid en de bergingsinrichting en die zal gebruikt worden om het afval in de caissons te plaatsen en te immobiliseren met mortel teneinde monolieten te krijgen die kunnen geborgen worden in de bergingsinrichting voor oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel. Zowel de betonnen caisson, als primaire verpakking voor bergingsafval, als de IPM installatie met daarin de cementeringsinstallatie voor het aanbrengen van de mortel zullen het onderwerp uitmaken van een erkenning door NIRAS in het kader van het Koninklijk Besluit van 18 November 2002. Om deze erkenning te verkrijgen zullen de instantie/dienst verantwoordelijk voor de exploitatie van de caissonfabriek en Belgoprocess als exploitant van de IPM erkenningsdossiers opstellen waarin ze aantonen dat de geproduceerde monolieten voldoen aan alle opgelegde acceptatiecriteria en vereisten. Een uitgebreid kwaliteitscontroleprogramma met inbegrip van audits door NIRAS, zal geïmplementeerd worden zowel op niveau van de productie van caissons als op niveau van de activiteiten binnen de IPM.
QA/QC voor de constructie — Enkele belangrijke principes van kwaliteitsmanagement tijdens de constructiefase zijn: ►
dat de aannemers materiaalcertificaten en uitvoeringsprocedures moeten verstrekken om aan te tonen dat gewerkt wordt in overeenstemming met de offertedocumenten en
►
dat hold points worden gebruikt tijdens de constructiewerkzaamheden.
Verschillende soorten controles zullen worden uitgevoerd tijdens het constructieproces. Een belangrijk deel van het controleprogramma zal worden uitgevoerd op een systematische manier door de aannemer zelf, zoals zal worden beschreven in de offertedocumenten. Het programma zal controles omvatten voor, tijdens en na de bouw.
168
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Naast de hierboven beschreven controles wordt een continue opvolging op de site van de constructiewerken uitgevoerd om de overeenstemming van de gebruikte materialen, de overeengekomen uitvoeringsmethoden en procedures, het toepassen van goede praktijken te controleren , ... Deze controles worden uitgevoerd samen met het bepalen van de meetstaat. Dit controleprogramma zal worden opgenomen in de aanbestedingsdocumenten. Vooraleer gestart wordt met het opvullen met afval van vier modules, wordt geverifieerd dat ze nog steeds in overeenstemming zijn met de vergunningsvoorwaarden en met het veiligheidsrapport. Vereisten en acceptatiecriteria met betrekking tot de cementgebaseerde barrières omvatten zowel aspecten in verband met korte termijn als lange termijn.
Voor de aspecten gerelateerd aan de performantie op korte termijn, zullen gelijkaardige QA/QC maatregelen getroffen worden als gebruikelijk in bouwkundige toepassingen, i.e. zoals gespecifieerd in normen (bijvoorbeeld NBN EN ISO/IEC 13369, 17020) en in specifieke productie-richtlijnen (bijvoorbeeld TRA 21-600). De productierichtlijnen omvatten onder meer vereisten betreffende de organisatie en het beheer van de kwaliteit, verifieerbaarheid en reproduceerbaarheid van constructie. Andere vereisten betreffen het industrieel zelfcontrole systeem (Industrial self-control system ISS) ter interne verificatie door de fabrikant van de kwaliteit van zijn producten. Ten slotte bevatten de productierichtlijnen omschrijvingen over hoe een derde partij het ISS zal verifiëren en inspecteren.
Omdat modules, caissons en monolieten geen gestandaardiseerde producten vormen en omdat NIRAS specifieke vereisten heeft die niet opgenomen zijn in de normen, zal NIRAS waar nodig de normen en productierichtlijnen aanvullen met bijkomende richtlijnen en vereisten.
Voor de QA/QC aspecten verbonden met de performantie en duurzaamheid op lange termijn volgt NIRAS een tweesporenbeleid. ►
Enerzijds wordt de performantie en duurzaamheid op lange termijn gerelateerd aan gemakkelijk meetbare parameters voor, tijdens of kort na productie zodat bij constructie controles kunnen uitgevoerd worden (bijvoorbeeld testen op grondstoffen, dosering, watergehalte/densiteit/vloeibaarheid van een vers betonmonster) en beslissingen over de aanvaardbaarheid kunnen worden genomen. Dit is in overeenstemming met het principe van aantoonbaarheid, en meer specifiek het streven naar operationaliseerbare indicatoren en vereisten voor de performantie.
►
Anderzijds, wegens het approximatieve karakter van en onzekerheden op de relatie tussen langetermijn performantie/ duurzaamheid en de gemakkelijk en snel meetbare parameters, zullen er op periodieke basis (bijvoorbeeld jaarlijks) al dan niet destructieve bevestigingsmetingen op getuige structuren of geproduceerde caissons georganiseerd worden ter bevestiging van de langetermijn performantie. Voor modules en reeds geproduceerde monolieten met radioactief afval moeten destructieve proeven vermeden worden. Onder andere om deze reden zullen onder meer getuige structuren op de site voorzien worden die in gelijkaardige omstandigheden geconstrueerd worden en aan gelijke omstandigheden onderhevig zijn als de eigenlijke modules. De verdere uitbouw op lange termijn van dit tweede spoor voor de QA/QC aspecten is een prioriteit voor het O&O programma.
Een ander aspect verbonden met de implementatie van de berging betreft de exploitatie, waarvoor afdoende garanties met betrekking tot de uitvoerbaarheid moeten bestaan vooraleer ermee te starten. Dit is het onderwerp van de testen voor inbedrijfstelling die zullen uitgevoerd worden op het einde van de bouwfase. Op het einde van de bouwfase voert gekwalificeerd personeel een algemeen programma voor conformiteitsverificaties van de ge-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
169
bouwde producten en voorzieningen uit. Het programma omvat, in het bijzonder en volgens de mogelijkheden, testen van de werking en performantie van de SSCs en de voorzieningen of systemen die nodig zijn voor de exploitatie en veiligheid van de bergingsinstallatie en een algemene evaluatie van de eventuele afwijkingen van de bouw of de installatie. De uitvoering van dit programma dient als basis voor het dossier dat moet worden overhandigd aan het FANC met het oog op de reglementaire oplevering. Het programma en het dossier dat wordt overhandigd aan het FANC met het oog op de reglementaire oplevering worden gecontroleerd door de Dienst Fysische Controle van NIRAS. 2) Gecontroleerd systeem van acceptatie van afval in de bergingsinstallatie Een ander belangrijk aspect van optimalisatie tijdens de realisatie van het systeem is het optimaliseren van de afval bronterm die in de berging wordt geplaatst. Een gecontroleerd proces van acceptatie van afval voor berging en een specifieke vulstrategie van de berging, gericht op maximalisatie van het volume afval voor een bepaald activiteitsniveau, zal ook bijdragen tot het optimaliseren van het systeem. Het proces van acceptatie van afval voor berging werd reeds behandeld in voorgaande paragraaf 6.4.3.1:
Een specifiek conformiteitsdossier zal worden opgesteld voor elke afvalfamilie. Het conformiteitsdossier wordt overgemaakt aan het FANC voor goedkeuring van de families die in aanmerking komen voor oppervlakteberging. Aanpassingen aan bestaande families of het toevoegen van nieuwe families in vergelijking met de afvalbronterm die in de vergunningsaanvraag staat, kan op voorwaarde dat de totale radiologische inventaris binnen de limieten blijft van de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie (zie HS-14), en/of indien vereist, na een specifieke veiligheidsevaluatie.
Voor deze goedgekeurde families zal NIRAS, collo per collo, de toelaatbaarheid van het afval bevestigen op basis van het opvolgingsdossier. Het opvolgingsdossier zal alle relevante informatie over het afval in kwestie verzamelen en vervult dus een belangrijke rol bij het toelaten van dit afval in de bergingsinstallatie. De opvolgingsdossiers van de afvalcolli bieden NIRAS, als exploitant van de oppervlaktebergingsinrichting, alle informatie waardoor zij de acceptatie voor berging kan controleren. Alleen afvalcolli die door NIRAS geaccepteerd zijn, kunnen worden geborgen.
Dit proces is een logische verderzetting van het bestaande NIRAS systeem voor acceptatie van nietgeconditioneerd en geconditioneerd afval (cfr. paragraaf 3.8.1). De acceptatie van afval voor de berging is ook onderworpen aan controle en monitoring: 3) Controle en monitoring De Dienst Fysische Controle (DFC) van NIRAS zal instaan voor het toezicht op de algemene veiligheid en radiologische veiligheid in het bijzonder. De dienst zal toezicht houden op het respecteren van de vergunningsvoorwaarden van de bergingsinstallatie en de toepassing van de arbeidswetgeving. De veiligheid van de bergingsinrichting wordt, naast haar infrastructuren, voornamelijk bepaald door de karakteristieken van het erin opgenomen radioactief afval. NIRAS, als beheerder van het radioactief afval, integreert de opeenvolgende stappen uit de afvalcyclus door middel van het acceptatiesysteem en legt hierbij vereisten en voorwaarden op aan de producenten en exploitanten door middel van de erkenningen, de acceptatiecriteria en de acceptatieprocedure. Het auditeren van het acceptatiesysteem zal daarom een belangrijk onderdeel uitmaken van de taak van de DFC van NIRAS. De resultaten van deze audit kunnen een aansturing zijn voor NIRAS als be-
170
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
heerder van het radioactief afval om zijn acceptatiesysteem te optimaliseren met betrekking tot de beoogde berging. De taken van de DFC omvatten eveneens het auditeren van de andere processen van NIRAS met betrekking tot de aspecten verbonden met de veiligheid van de bergingsinstallaties (zoals onder andere het onderzoek en ontwikkeling in verband met de berging en de realisatie van de bergingsinfrastructuren). Andere maatregelen die bijdragen aan de verdere optimalisatie van de blootstelling aan externe straling zijn:
Conform aan Artikel 23 van het ARBIS, is een Dienst Fysische Controle voorzien waarvan de missies onder meer zijn: de coördinatie van de optimalisatie van veiligheid en van de ALARA-programma inspanningen. Dit omvat onder andere: ►
Het identificeren van locaties, activiteiten, en omstandigheden die het potentieel hebben om aanzienlijke blootstelling aan straling te veroorzaken;
►
Het identificeren van preventieve, toezichts- en herstelmaatregelen;
►
Het beoordelen van de pre-planning activiteiten voor radiologisch werk.
Voorzien van een uitbatingscomité voor de installatie (Plant Operational Review Committee - PORC), dat in het kader van zijn opdracht als een ALARA comité fungeert. ►
Elk jaar anticipeert de PORC de dosissen van het personeel op basis van de verwachte uit te voeren werken in de gecontroleerde zone (bv. aantal en dosistempi van de monolieten die worden behandeld, onderhoud en monitoring).
►
De werkelijke dosissen opgelopen door de medewerkers, worden vervolgens beoordeeld door het comité.
Voorzien van een veiligheidscomité voor de installatie (Safety Assessment Committee - SAC) dat periodiek de veiligheid evalueert en trendanalyses uitvoert. De opdrachten van dit comité omvatten onder meer het controleren dat dosissen voor publiek en werknemers voldoen aan de ALARA-doelstellingen en of deze doelstellingen nog steeds relevant zijn.
Het tweede niveau van controles bestaat uit controles en toezicht door het FANC en BEL-V. 4) Ervaringsfeedback, opvolging van de technologische evolutie Andere factoren die bijdragen aan de optimalisatie van het systeem tijdens de implementatie zijn:
de ervaringsfeedback, inclusief gegevens over gebeurtenissen tijdens de exploitatie, omstandigheden bij ongevallen en voorlopers van ongevallen voor zowel de installatie als de activiteit zelf en voor soortgelijke installaties of activiteiten zal dit worden geregistreerd,
het opvolgen van technologische evoluties, de input van het O&O-programma met inbegrip van monitoring,
Deze factoren kunnen de implementatie van de berging verder verbeteren. 5) Periodieke veiligheidsherzieningen Een belangrijke hefboom in de richting van effectieve en planmatige uitvoering van de verbeteringsmaatregelen
in de bergingsinstallatie zijn de periodieke veiligheidsherzieningen voorzien voor de bergingsinrichting.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
171
6.5.3
Als nucleair exploitant van de bergingsinstallatie heeft NIRAS de belangrijkste aspecten van het geïntegreerde beheerssysteem gedefinieerd dat wordt toegepast
om
een
uitvoerbare,
efficiënte,
geoptimaliseerde
en
veilige
exploitatie van de berging te verzekeren
De verschillende elementen in deze paragraaf tonen aan dat enerzijds het categorie A afval geoptimaliseerd is voor de oppervlakteberging in Dessel en in de toekomst verder zal worden geoptimaliseerd, en dat anderzijds een gestructureerde, geoptimaliseerde en veilige exploitatie van de bergingsinstallatie uitvoerbaar is. 6.5.3.1 Het bestaande NIRAS acceptatiesysteem voor afval optimaliseert het afval
Zoals beschreven in paragraaf 6.1.1, heeft NIRAS al sinds lang proactief een acceptatiesysteem voor afval ontwikkeld en uitgevoerd, rekening houdend met de hele keten van de productie van afval tot de referentieoplossing op lange termijn. Dit acceptatiesysteem voor afval heeft geresulteerd in geoptimaliseerde processen voor de productie van afval die:
de totale hoeveelheid radioactief afval afkomstig van nucleaire installaties, onderzoek en medische toepassingen, die aanwezig zijn in België, beperken. zoals besproken in paragraaf 6.4.3.5, eveneens de hoeveelheden langlevende alfa-activiteit in categorie A afval reduceert tot een orde van grootte die onder de internationale richtwaardes ligt voor soortgelijk afval in het buitenland, waardoor de hoeveelheid langlevende alfa-activiteit reeds als geoptimaliseerd kan worden beschouwd.
6.5.3.2 De vergunningsvoorwaarden voor de bergingsinstallatie van categorie A afval in Dessel zullen bijkomende optimalisatie van het afval toelaten
Wanneer NIRAS alle benodigde vergunningen voor de bergingsinstallatie van categorie A afval in Dessel zal hebben verkregen, zal NIRAS de specificaties van de bergingsinstallatie in Dessel integreren in haar acceptatiesysteem voor afval, rekening houdend met de vergunningsvoorwaarden en andere eisen van de bergingsinstallatie voor categorie A afval in Dessel. Dit zal toelaten om de acceptatie van afval en de processen voor afvalproductie, verwerking en conditionering verder te optimaliseren tot de eisen van de bergingsinstallatie voor categorie A afval in Dessel en aldus verder de veiligheid van de berging te optimaliseren. 6.5.3.3 Als nucleair exploitant zal NIRAS een geïntegreerd beheersysteem implementeren voor een efficiënte, geoptimaliseerde en veilige exploitatie van de berging
Tijdens de exploitatie van de berging moet aangetoond worden dat het afval geschikt is voor berging in de oppervlakteberging in Dessel vooraleer het afval er wordt geborgen. Een belangrijk element van het IMS is de integratie van de NIRAS-rollen als afvalbeheerder en exploitant (zie voorgaande paragraaf 3.8.3). Twee van de belangrijkste instrumenten voor het toezicht op de het afval doorheen de volledige afvalcyclus tot aan de bergingsinstallatie zullen het conformiteitsdossier en het opvolgingsdossier zijn (zie voorgaande paragraaf 6.4.3.1).
172
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.5.3.4 De opvulstrategie van de berging zorgt voor een verdere optimalisatie van de bescherming en wordt meegedeeld aan het FANC op verschillende ogenblikken vooraf aan het eigenlijke vullen van de berging
Tijdens het vullen van de berging met afval, zijn er twee belangrijke beperkingen:
Aan de ene kant een beperking in termen van hoeveelheid afval die fysiek kan worden geplaatst in de gedefinieerde bergingsinstallatie, dit heet de ‘volumetrische capaciteit’ van de bergingsinstallatie (34 modules, zie voorgaande paragraaf 3.6).
Aan de andere kant beperkingen op het gebied van radiologische kenmerken die in de bergingsinstallatie kunnen worden gebracht, deze worden gegroepeerd in het begrip ‘radiologische capaciteit’ van de berging.
Met betrekking tot deze twee beperkingen impliceert optimalisatie van bescherming een maximalisatie van de consumptie van volumecapaciteit, eerder dan een maximalisatie van de consumptie van radiologische capaciteit voor een gegeven volume. Om als afvalbeheerder met de oppervlakteberging te Dessel een veilige langetermijn oplossing te kunnen bieden aan een zo groot als mogelijke fractie van het categorie A afval, streeft NIRAS naar een optimaal gebruik van de volumetrische capaciteit van de berging (34 modules). Dit in plaats van de activiteit in de berging te optimaliseren tot aan de radiologische capaciteit van de berging. Door een optimalisatie van de activiteit bestaat immers het risico dat de volumetrische capaciteit van de berging onderbenut zou blijven. Hierdoor zou een volume afval dat in aanmerking komt voor oppervlakteberging, niet in de oppervlakteberging te Dessel kunnen worden geborgen. Deze optimalisatie draagt zowel bij aan:
de globale optimalisatie van het langetermijnbeheer van afval, omdat een maximum aan afval dat in principe verenigbaar is met de oppervlakteberging kan worden op korte termijn geborgen in plaats van te wachten op verdere acties.
de optimalisatie van de bescherming van de oppervlaktebergingsinstallatie in Dessel omdat de radiologische inhoud van de berging lager is dan de radiologische capaciteit.
De maximalisatie van de consumptie van volumetrische capaciteit eerder dan de consumptie van radiologische capaciteit van de berging tijdens de toekomstige vulling van de berging wordt schematisch weergegeven in Figuur 49.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
173
Consumptie van radiologische capaciteit
Radiologische capaciteit Maximalisatie van radiologische consumptie
Volumetrische capaciteit
Evolutie van de berging tijdens het opvullen
Maximalisatie van volumetrische consumptie optimaliseert radiologische bescherming
Consumptie van volumetrische capaciteit (bijv. aantal modules)
Figuur 49: Schematische voorstelling van de maximalisatie van de consumptie van de volumetrische capaciteit, eerder dan een maximalisatie van de consumptie van de radiologische capaciteit.
NIRAS heeft een reeks operationele parameters en criteria bepaald op het niveau van de monolieten, modules en de berging als geheel om de optimalisatie van de volumecapaciteit tijdens het opvullen te sturen, om de consumptie van de radiologische capaciteit te monitoren en om de radiologische heterogeniteit in de berging te controleren. Andere elementen van de opvulstrategie die verder kunnen bijdragen tot een optimalisatie van de stralingsbescherming zijn:
Plaatsing van de monolieten met hogere dosistempi in het midden en onderin de modules. Dit zal bijdragen tot de bescherming van de personen in de nabijheid van de modules tegen directe straling en skyshine. Plaatsing van de monoliet met de hoogste potentiële bijdrage aan intrusiedosis weg van intrusiewegen, dus niet tegen de modulewanden en niet bovenaan de modules. Plaatsing van cellulosehoudend afval onderaan de modules zodat de migratie van afbraakproducten van cellulose, die de chemische retentie verminderen, de andere monolieten niet beïnvloedt. Plaatsing van evaporatorconcentraten in afzonderlijke modules om het volume te beperken dat door het hoge gehalte aan chloriden onderhevig is aan verminderde fysische en chemische retentie.
De verwachte en actuele operationele parameters en vulvolgorde zullen op verschillende ogenblikken voor de eigenlijke vulling van de berging, worden meegedeeld aan het FANC zodat het FANC tijdig kan anticiperen.
174
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.5.4
Het ontwerp van de SSCs en hun implementatie zijn voldoende nauwkeurig gedefinieerd om de veiligheidsevaluatie en het opstellen van de bestekken mogelijk te maken
Het ontwerp van de SSCs, de constructie van de SSCs en de uitbating van de berging is voldoende gedetailleerd gebeurd zodat alle veiligheidsevaluaties kunnen uitgevoerd. De belangrijkste outputs van het ontwerp richting veiligheidsevaluaties wordt gegeven in Tabel 9. Het nagaan van de doenbaarheid van de constructie zoals beschreven in voorgaande paragraaf 6.5.2, samen met de detaillering qua afmetingen, materiaalsamenstelling en het uitwerken van de strategie voor de controle en QA/QC op de constructie hebben voldoende informatie opgeleverd om in parallel met het traject van de vergunningsprocedure te starten met het opstellen van de specificaties en bestekken voor constructie. Tabel 9: Overzicht van de belangrijkste input die het ontwerp levert aan de veiligheidsevaluaties. Ontwerp van de SSCs in overeenstemming met de karakteristieken uit Tabel 4, § 6.4.2.2. Dimensies van alle SSCs (monolieten, modules, afschermingsplaten, afdekking ...) samen met toleranties op modules, monolieten en de opvulling van de inspectieruimte. De zonering van de bergingsinrichting. De documentatie van alle ontwerpbasis ongevallen samen met de documentatie van de sequentie van operaties tijdens de uitbating, plaatsing van de afdekking en sluiting. De doenbaarheid en optimalisatie van de constructiepraktijken minimaliseert het risico op slechte constructie. Het vastleggen van de algemene principes voor sluiting minimaliseren het risico op slechte sluiting. De optimalisatie van de constructiesequentie en het ontwerp tegen aardbevingen minimaliseert het risico op macroscheuren die de barrières kortsluiten. Het ontwerp tegen aardbeving minimaliseert het risico op beschadiging door aardbevingen. De doenbaarheid en optimalisatie van de uitbating verzekert dat de langetermijn veiligheid verder geoptimaliseerd wordt tijdens uitbating.
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
175
6.6
Het bergingsconcept is robuust en veilig
NIRAS heeft aangetoond dat de voorgestelde berging veilig en robuust is. De geëvalueerde radiologische impacts respecteren alle veiligheidscriteria. De berging vervult de veiligheidsdoelstelling en strategische veiligheidsoriëntaties van optimalisatie, afzondering en insluiting, beperking van de activiteit van langlevende radionucliden, betrouwbaarheid, passieve veiligheid, robuustheid, diversiteit en gelaagde bescherming. Deze stelling wordt verder gestaafd door de volgende argumenten: 1) NIRAS heeft een state-of-the-art en internationaal erkende methodologie voor de veiligheidsevaluaties ontwikkeld en toegepast. Deze methodologie is in overeenstemming met de internationale beste praktijken en is nauw verbonden met de IAEA ISAM methodologie. Op specifieke gebieden loopt deze methodologie voorop in het internationaal onderzoek en ontwikkeling. 2) Door middel van het veiligheidsconcept heeft NIRAS de veiligheidsrollen van de componenten en de verschillende onzekerheden systematisch geëvalueerd en gestructureerd en aangetoond dat zij voldoende worden begrepen met het oog op het kwalitatief en kwantitatief evalueren van de afzondering- en insluitingsperformantie en de veiligheid. 3) In lijn met de methodologie heeft NIRAS aangetoond dat de performantie van het bergingsconcept robuust is. 4) In lijn met de methodologie heeft NIRAS voorzichtig de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie en de voorwaarden om het afval veilig te accepteren en te bergen bepaald, zodanig dat de activiteit van de langlevende radionucliden op passende wijze wordt beperkt. 5) In lijn met de methodologie heeft NIRAS aangetoond dat radiologische effecten en risico's geoptimaliseerd, passend laag en in overeenstemming met de reglementaire vereisten zijn, en zich onder blootstellingen en risico’s door natuurlijke bronnen en bestaande blootstellingen situeren. De volgende paragrafen ontwikkelen deze argumenten meer in detail. De informatie in deze paragrafen is gebaseerd op de hoofdstukken 12, 13, 14 en 15 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-12] [HS-13] [HS-14] en [HS15]. 6.6.1
NIRAS heeft een state-of-the-art en internationaal erkende methodologie voor de veiligheidsevaluaties ontwikkeld en toegepast
De veiligheidsevaluatie is het proces van het systematisch analyseren van de risico's die in verband staan met de berging en het vermogen van de site en van het ontwerp om te voorzien in de veiligheidsfuncties en te voldoen aan de ontwerpvereisten. NIRAS heeft ervoor gekozen om het proces van de veiligheidsevaluatie binnen het algemene kader van de veiligheidsbenadering (zie vorige paragraaf 6.2.6) en de veiligheidsstrategie te plaatsen. De globale veiligheidsbenadering weerspiegelt het iteratieve karakter van de veiligheidsevaluatie die periodiek herzien en bijgewerkt wordt in functie van de veranderende randvoorwaarden, evaluatie van de wetenschappelijke basis, de realisatie van de berging, technologische ontwikkelingen, monitoring- en toezichtsprogramma's, middelen voor het uitvoeren van kwantitatieve analyses en nieuwe nationale of internationale ontwikkelingen met betrekking tot metho-
176
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
dologieën voor de veiligheidsevaluatie, veiligheidsevaluatie praktijken en veiligheidsgerelateerde eisen (zoals weergegeven in Figuur 33 van paragraaf 6.2.6). De methodologie voor de veiligheidsevaluaties wordt vooraf aan de ontwikkeling van de kennisbasis en de veiligheidsevaluaties gedefinieerd als onderdeel van de veiligheidsstrategie. De eerste reden hiervoor is om de evaluaties te richten op de centrale veiligheidsdoelstelling, de strategische veiligheidsoriëntaties, de SSCs en de veiligheidsfuncties die opgenomen zijn in het veiligheidsconcept (zie vorige paragraaf 6.3.2). De tweede reden is om de bestaande nauwe integratie in de bergingsprogramma’s van NIRAS tussen de veiligheidsevaluaties en de overige activiteiten gestuurd door de veiligheidsstrategie, zoals de ontwikkeling van de wetenschappelijke basis (zie vorige paragraaf 6.4) en het ontwerp van de SSCs en de uitvoering ervan (zie vorige paragraaf 6.5), te behouden en verder te stimuleren. De methodologie voor de veiligheidsevaluatie die NIRAS heeft ontwikkeld, is gebaseerd op de IAEA ISAM methodologie die internationaal erkend is als een generieke methodologie voor veiligheidsevaluaties voor oppervlaktebergingsinstallaties voor laagradioactief afval. De methodologie is in overeenstemming met de internationale beste praktijken, en dit werd door het NEA internationaal peer review team bevestigd. Dit is te danken aan meerdere factoren. De NIRAS-methodologie voor de veiligheidsevaluatie is ontwikkeld en uitvoerig nagezien door een brede waaier aan nationale en internationale experts, die onder andere betrokken zijn
bij het opstellen en herzien van internationale richtlijndocumenten van het NEA en het IAEA over veiligheidsevaluaties van berging, in EC projecten over veiligheidsevaluaties voor geologische berging en in internationale industriële projecten voor oppervlakteberging,
Zoals opgemerkt door het NEA internationale peer review team, loopt de methodologie voor een aantal aspecten, zoals de veiligheidsfuncties en het veiligheidsconcept, ook voorop bij het internationale veiligheidsonderzoek en de ontwikkelingen. De NIRAS-methodologie is een ondertussen beproefde methodologie die door de jaren heen verscheidene malen praktisch getest, toegepast en verfijnd is geweest.
De methodologie is gebaseerd op de ISAM methodologie die op haar beurt het resultaat is van jarenlange wereldwijde ervaring met veiligheidsevaluaties en vergunningen van industriële oppervlaktebergingsprojecten.
In de voorontwerpfase 1998-2006 werd de methodologie toegepast door NIRAS en haar contractanten voor de verschillende voorstellen voor oppervlakteberging, ondiepe berging en geologische berging van categorie A afval.
De methodologie en de toepassing ervan werden ook besproken met het FANC tijdens de voorontwerpfase.
Begin 2008 werd een voorstel voor de methodologie opgesteld voor de vergunningsaanvraag en vervolgens
Er werden lessen getrokken uit de diverse activiteiten tijdens de voorontwerpfase, en de methodologie voor de huidige projectfase werd op basis daarvan verfijnd. in parallel enerzijds verder getest door NIRAS, SCK•CEN en Galson en anderzijds besproken met het FANC in de periode 2008-2009.
In 2009 werd het voorstel voor de methodologie voor de projectfase verder aangepast als gevolg van de testen, interacties met het FANC en als gevolg van de FANC leidraad documenten die beschikbaar kwamen in 2008-2009.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
177
De internationale basis, de aangebrachte verfijningen zodat de Belgische context in rekening wordt gebracht, de aangebrachte verfijningen door praktische tests en toepassingen, het nazicht door externe experts en het FANC, en ten slotte de globale peer review door het NEA, vormen samen de bevestiging dat het een beproefde methodologie betreft. De methodologie behandelt alle relevante aspecten en omvat onder andere:
De operationele radiologische veiligheid waarin de operationele stralingsrisico’s behandeld worden voor werknemers, de bevolking en het leefmilieu, voortkomend uit normale exploitatie en verwachte operationele gebeurtenissen of ongeval omstandigheden waarbij storingen of interne of externe gebeurtenissen zich hebben voorgedaan.
De voorzieningen voor stralingsbescherming om vast te stellen dat adequate maatregelen werden genomen om stralingsrisico's te beheersen tot op een passend niveau binnen specifieke grenzen, beperkingen en referentiewaarde,, en om de stralingsbescherming te optimaliseren.
De radiologische langetermijn veiligheid na sluiting die zich richt op de stralingsrisico's voor het publiek en het leefmilieu op lange termijn. De langetermijn veiligheid impliceert in principe drie soorten scenario's, afgebeeld in Figuur 50: ►
Geleidelijke uitloging van radionucliden uit het afval in gasvorm – gas uitlogingscenario’s.
►
Geleidelijke uitloging van radionucliden uit het afval naar het grondwater – grondwater uitlogingscenario’s.
►
Onopzettelijke menselijke intrusie in de bergingsinstallatie – intrusie scenario’s.
Afleiding van radionucliden belangrijk voor langetermijn veiligheid en van bergingslimieten, gebaseerd op de internationaal algemeen aanvaarde (en ook bij vrijgavelimieten gebruikte) methodologie van de sommatie van fracties, zodanig dat de activiteit van langlevende radionucliden beperkt is.
Inschatting van toekomstige radiologische impact of risico om een redelijke zekerheid te verschaffen dat de impacts en risico's worden beheerst binnen de opgelegde dosis- en risicolimieten, beperkingen en referentiewaarden en dat ze zijn teruggebracht tot een niveau dat zo laag als redelijkerwijs mogelijk haalbaar is.
1. Gasvormig vrijkomen
2. Uitloging naar grondwater > Verwachte evolutie > Alternatieve evoluties
3. Menselijke intrusies > Kleinschalig (boring) > Grootschalig (constructie)
Figuur 50: Schematische voorstelling van de 3 types scenario’s die voorkomen bij de lange termijn radiologische veiligheidsevaluatie van oppervlaktebergingsinstallaties.
178
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Performantie-analyse die de afzondering en insluiting, alsook de robuustheid van de SSCs en het bergingssysteem evalueren, om te bevestigen dat een adequate gelaagde bescherming aanwezig is. De evaluatie van onzekerheden en van veiligheidsmarges bij de veiligheids- en performantie-analyses, om zo een geïnformeerde besluitvorming en efficiënt verloop van het bergingsprogramma te bevorderen.
De stralingsbeschermingsaspecten zijn beschreven in hoofdstuk 12 van het veiligheidsrapport niveau 2 [HS-12]. De operationele radiologische veiligheid is beschreven in hoofdstuk 13 [HS-13], en de lange termijn radiologische veiligheid is beschreven in hoofdstuk 14 [HS-14]. Het algemene proces dat wordt gevolgd voor de verschillende veiligheidsevaluaties kan worden samengevat door de volgende stappen (Figuur 51): 1) Het voorbereiden van de evaluaties, voortbouwend op de ervaringen, middelen en vaardigheden opgebouwd bij vorige programmastappen en iteraties. Deze voorbereiding omvat: a) De definitie van de context en de reikwijdte/scope van de evaluatie (bv. operationele radiologische veiligheid, lange termijn radiologische veiligheid). b) Verzamelen van een brede en betrouwbare kennisbasis voor de evaluatie (cfr. vorig hoofdstuk 6.5.2.3). 2) Kwalitatieve en/of kwantitatieve analyses op basis van kennis en de bijbehorende onzekerheden. Deze analyses brengen omvatten: a) Identificatie van scenario's en rekengevallen. b) Bepalen van conceptuele, mathematische en computermodellen. c) Bepalen van invoerparameters. d) Berekeningen. 3) De interpretatie en presentatie van de resultaten om een duidelijk beeld te geven van a) De veiligheid van het bergingssysteem. b) De performantie van het bergingssysteem. c) De invloed van de behandelde onzekerheden..
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
179
Ervaring en vaardigheden opgedaan tijdens vorige programmastappen en -iteraties 1. Voorbereiding veiligheidsevaluaties Definitie van context en scope van de evaluatie Verzamelen van een brede en betrouwbare kennisbasis
2. Uitvoeren van veiligheidsevaluaties Identificatie van scenario’s en rekengevallen Vastleggen van conceptuele, mathematische en computermodellen Vastleggen van invoer parameters Uitvoeren van berekeningen
3. Interpretatie en presentatie van resultaten
Feedback naar volgende programmastappen binnen de globale iteratieve veiligheidsaanpak (sectie 6.2.6) Figuur 51: Methodologie van de veiligheidsevaluaties. Een hoofdbestanddeel van de veiligheidsevaluaties is de veiligheidsanalyse die een reeks van verschillende kwantitatieve berekeningen omvat die worden uitgevoerd in een gepland, stapsgewijs proces dat afgebeeld staat in Figuur 52:
Het invoergegeven voor de veiligheidsanalyse is de bronterm 2008 versie 1 (zie paragraaf 6.4.3.4, Tabel 6) Een eerste reeks berekeningen zijn de algemene zeer conservatieve radionuclide screening berekeningen om: ►
De voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden te identificeren. Deze radionucliden hebben het potentieel om een waarneembare bijdrage te leveren aan de radiologische impact van de berging op lange termijn en worden dus meer in detail behandeld in de evaluatiebasis, de bergingslimiet berekeningen en de radiologische impact berekeningen.
►
Sommige blootstellingswegen of scenario’s uit te screenen van de meer gedetailleerde evaluaties. Op basis van de screening kan er besloten worden dat er geen behoefte is aan de ontwikkeling van gedetail-
180
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
leerde gas uitlogingscenario’s, omdat de radiologische gevolgen zich duidelijk onder 1 µSv/jaar bevinden of minder dan 0,003% van de impact voor de grondwater uitlogingsscenario's vertegenwoordigen.
Een tweede reeks berekeningen zijn de bergingslimiet berekeningen die voorzichtig de bergingslimieten bepalen voor alle voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden. De scenario's die worden gebruikt om de bergingslimieten te bepalen zijn: ►
Grondwater uitlogingscenario’s
►
Intrusie scenario’s
De berekeningen voor de bergingslimieten nemen de IAEA "sommatie van fracties" methodologie als uitgangspunt, dit draagt bij tot een robuuste en geloofwaardige methode voor het opleggen van de bergingslimieten zoals bevestigd door het NEA internationale peer review team.
De 2008 bronterm - versie 1 wordt vervolgens aangepast aan de berekende bergingslimieten, wat resulteert in de 2008 bronterm - versie 2 voor de 40 voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden (zie paragraaf 6.4.3.4, Tabel 7).
Bronterm 2008 – Versie 1 1. Screening berekeningen
Screening van radionucliden Scenario’s: gasvormig vrijkomen, uitloging naar grondwater, onvrijwillige menselijke intrusie
• •
Radionucliden belangrijk voor de veiligheid op lange termijn
2. Bergingslimieten berekeningen A i,max C i,max
• Uitloging naar grondwater • Grootschalige menselijke intrusie
Kleinschalige menselijke intrusie
Aanpassing bronterm > Bronterm 2008 – Versie 2 Overeenstemming bronterm met bergingslimieten
3. Impact referentie scenario
3. Impact alternatieve referentie scenario’s
Dosis optimalisatiestreefwaarde 0,1 mSv/jaar
Risico optimalisatiestreefwaarde 1 10-6 /jaar
3. Impact gestyliseerde omstandigheden Intrusie
Penaliserende scenario’s
Dosis referentieniveau 3 mSv/jaar
Figuur 52: Overzicht van de veiligheidsanalyse.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
181
De derde set berekeningen zijn de radiologische impact berekeningen waaruit blijkt dat het radiologisch effect van de geschatte bronterm passend laag is voor al de beschouwde soorten scenario's. ►
Voor een robuust scenario met de verwachte geleidelijke uitloging van radionucliden naar het grondwater, dus het referentiescenario (RS), werd de radiologische impact berekend en vergeleken met de dosis optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar.
►
Voor grondwater uitlogingsscenario’s die minder waarschijnlijk zijn maar toch enige plausibiliteit hebben, te weten de alternatieve referentiescenario’s (ARS), werden de radiologische risico’s berekend en vergeleken met de risico optimalisatiestreefwaarde van 1 10-6/jaar.
►
De impact van de scenario's onder gestileerde voorwaarden werd berekend en in perspectief geplaatst met een dosis referentiewaarde van 3 mSv/jaar. De gestileerde voorwaarden omvatten:
Onopzettelijke menselijke intrusiescenario's (HIS) Penaliserende scenario's (PS) die een controle van de robuustheid vertegenwoordigen in de fase na insluiting (2000 jaar) waarbij subjectieve onzekerheden op de evolutie van het systeem zo groot zijn geworden dat de evaluaties over residuele insluiting illustratief zijn.
De geïntegreerde veiligheids- en performantie evaluatie beschouwt ook andere grondwater uitlogingscenario’s die het effect onderzoeken van verschillende, meer realistische modelleringsaannamen. Dit laat toe om de veiligheidsmarges te bepalen. Het laat bovendien toe om een aantal aspecten van voorzichtigheid van de modelleringsaannamen van de veiligheidsanalyse scenario's RS, ARS te rechtvaardigden. Deze scenario’s maken het ten slotte ook mogelijk dat de performantie kan worden geanalyseerd.
De verwachte evolutie van het systeem, gebaseerd op de verworven wetenschappelijke kennis in de brede evaluatiebasis, worden in deze bijkomende analyses vertaald in: ►
Het expected evolution scenario (EES).
►
Het likely evolution scenario (LES).
De gewijzigde systeemevoluties, die minder waarschijnlijk zijn, worden in deze bijkomende analyses omgezet in alternatieve evolutiescenario's (alternative evolution scenarios - AES).
De relatie tussen de verschillende scenario’s voor geleidelijke uitloging wordt weergegeven in Figuur 53. Een overzicht van de verschillende scenario’s en hun doel wordt gegeven in Tabel 10.
Fenomenologisch begrip van de verwachte performantie
Initiërende FEPs (natuurlijke oorsprong)
Verwachte evolutiescenario (EES)
Alternatieve evolutiescenario’s (AES’en) Aannemelijke evolutie-scenario(LES)
plausibiliteit
Referentiescenario (RS)
Alternatieve referentiescenario’s (ARS’en)
Figuur 53: Grondwater uitlogingscenario’s beschouwd in de veiligheidsevaluaties.
182
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Tabel 10: Overzicht van de verschillende scenario’s beschouwd bij de evaluatie van de radiologische langetermijn veiligheid, samen met het doel van de scenario’s en de belangrijkste hypothesen qua performantie en blootstellingsgroep. Scenario
Doel
1.1) Likely evolution scenario – LES
1) Radiologische impact toetsen (< 0,3 mSv/jaar) 2) Optimalisatie toetsen
1.2) Referentie scenario – RS
1) Optimalisatiemarge toetsen (< 0,1 mSv/jaar) 2) Bepalen radiologische capaciteit van de berging
1.3) Expected evolution scenario – EES
Gevoeligheidsstudie modelhypothesen (scheuren, type monolieten, sorptiewaarden, heterogeniteit activiteit in de berging ...)
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
1) Verwachte evolutie qua performantie Hypothesen performantie
Hypothesen blootstellingsgroep
Aannemelijke hypothesen performantie: Performantie volgens veiligheidsconcept maar onderstelling van snelle fysische degradatie van modules over ~150 jaar vanaf 350 jaar Onderstelling dat monoliet vanaf 350 jaar trager fysisch degradeert dan de beschermende module errond Onderstelling dat afdekking na 350 jaar geleidelijk degra-9 deert tot rest-performantie van 1 10 m/s Best-estimate waarden qua chemische retentie
Aannemelijke blootstellingsgroep: Waterput middenin de berekende pluim, op enkele honderden meters van de berging 50% Zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap
Conservatieve hypothesen performantie: Performantie volgens veiligheidsconcept maar onderstelling van snelle fysische degradatie van modules en monolieten over ~150 jaar vanaf 350 jaar Onderstelling dat monoliet even snel degradeert als beschermende module errond Onderstelling dat afdekking na 350 jaar geleidelijk degra-8 deert tot rest-performantie van 1,3 10 m/s Best-estimate waarden qua chemische retentie Hypothesen performantie variëren tussen zeer conservatief, aannemelijk en hoog: Performantie volgens veiligheidsconcept maar snelle fysische degradatie van modules over ~150 jaar vanaf 350 jaar Onderstelling dat monoliet trager fysisch degradeert (~400 jaar) dan de beschermende module errond Onderstelling dat afdekking na 350 jaar geleidelijk degra-8 deert tot rest-performantie van 1,3 10 m/s Chemische retentie waarden variëren over volledige range van waarden in de literatuur (laag, best-estimate, hoog)
Worst case hypothetische blootstellingsgroep: Waterput op 70 m van de berging maximum waarde van de radionucliden-concentratie (70 m) 100 % zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap
Worst case hypothetische blootstellingsgroep: Waterput op 70 m van de berging maximum waarde van de radionucliden-concentratie (70 m) 100 % zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap
183
Scenario 2.1) Alternatieve referentie scenario’s – ARS
2.2) Alternatieve evolutie scenario’s – AES
2.3) Penaliserende scenario’s – PS
2.4) Onopzettelijke menselijke intrusiescenario’s – HIS
Doel 1) Radiologisch risico toetsen -6 (< 10 /jaar) bij minder waarschijnlijke verstoringen aan RS Vergelijking met RS 2) Bepalen eventuele bijkomende beperking van radiologische capaciteit van de berging 1) Analyse van robuustheid indien barrières en/of functionaliteiten verstoord worden ten opzichte van EES Argumentatie voor passend niveau van gelaagde bescherming 1) Restrisico bepalen na enkele 1000’en jaren: radiologische impact toetsen (orde grootte 3 mSv/jaar) 2) Bepalen eventuele bijkomende beperking van radiologische capaciteit van de berging 1) Restrisico bepalen na enkele 100’en jaren: Radiologische impact toetsen (ordegrootte 3 mSv per intrusie en/of per jaar)
2) Verstoringen aan de verwachte evolutie qua performantie Hypothesen performantie Hypothesen blootstellingsgroep Conservatieve hypothesen performantie: Worst case hypothetische blootstellingsgroep: Verstoringen op 100 jaar door slechte constructie van Waterput op 70 m van de berging maximum waarde van afdekking, modules en slechte afdichting van inspecde radionucliden-concentratie (70 m) tieruimte en drainagesysteem 100 % zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap Verstoring op 350 jaar door zware aardbeving die zeer snelle degradatie over ~50 jaar van modules en monolieten teweegbrengt Best-estimate waarden qua chemische retentie Conservatieve hypothesen performantie: Verstoringen op zowel afdekking, module, monoliet, ophoging als combinaties ervan. Verstoringen vanaf 100 jaar. Best-estimate waarden qua chemische retentie
Worst case hypothetische blootstellingsgroep: Waterput op 70 m van de berging maximum waarde van de radionucliden-concentratie (70 m) 100 % zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap
(Quasi) afwezigheid van performantie na 2000 jaar: enkel nog een beperkte sorptie ondersteld op zand en op kalksteen.
Worst case hypothetische blootstellingsgroepen: Waterput door de restanten van de berging + 730 liter per jaar ingestie van besmet drinkwater Residentie bovenop afval
Per definitie afwezigheid performantie: intrusie tot bij het afval op 350 jaar
Worst case hypothetische blootstellingsgroepen: Blootstellingen bij analyse van boorkern, nemen van een boorkern en constructiewerkzaamheden in het afval Residentie bovenop materiaal uitgegraven bij boorkern en constructiewerkzaamheden
2) Bepalen van de toelaatbare activiteitsconcentraties in het afval en van radiologische capaciteit van de berging 184
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.6.2
NIRAS heeft aangetoond dat de veiligheidsrollen en de onzekerheden in het veiligheidsconcept afdoend worden begrepen en dat ze behandeld worden in het ontwerp, de veiligheid en het toekomstige O&O programma
6.6.2.1 Veiligheidsargumenten ontwikkeld met het veiligheidsconcept als structurerend element
Het gebruik van het veiligheidsconcept als centraal instrument voor de ontwikkeling van het veiligheidsdossier, draagt bij tot een gestructureerde, duidelijke en traceerbare ontwikkeling en documentatie van de berging in Dessel en haar veiligheidsargumentatie. Dit wordt geïllustreerd in Tabel 11 die de belangrijkste veiligheidsargumenten bevat uit het veiligheidsconcept, de wetenschappelijke basis, de ontwikkeling van het ontwerp- en de veiligheidsevaluaties. Deze argumenten worden als volgt ontwikkeld:
Een opsomming van de belangrijkste fenomenologische karakteristieken en processen verantwoordelijk voor de toekenning van een M-rol in het veiligheidsconcept. ►
Voor deze karakteristieken en processen wordt geargumenteerd hoe ze werden geïmplementeerd werden in de ontwikkeling van het programma door:
ontwerpvereisten en/of bouw- en operationele maatregelen, verantwoordelijk voor deze M-rol en/of toekomstig O&O werk met inbegrip van monitoring, verdere ontwikkeling/verfijning/aanpassing van ontwerpvereisten en/of operationele maatregelen.
►
In het geval van de toekomstig werk, worden redelijkerwijs voorzichtige veronderstellingen gemaakt in de veiligheidsevaluaties om een redelijke mate van zekerheid te hebben dat de performantie onderschat en de radiologische impact overschat wordt met de berekeningen.
Een opsomming van de belangrijkste fenomenologische gebeurtenissen en processen, die mogelijks leiden tot de degradatie of bedreiging van de SSCs. ►
Voor deze gebeurtenissen en processen wordt geargumenteerd hoe ontwerpvereisten en/of bouw- en operationele maatregelen en/of extra bijkomende barrières kunnen vermijden dat ze zich voordoen, of als vermijden niet realiseerbaar is hoe ze de effecten van de bedreiging kunnen verminderen.
►
In het geval dat effecten worden verminderd, zijn specifieke aannamen of scenario’s aangewezen in de veiligheidsevaluaties om een redelijke mate van zekerheid te hebben dat performantie onderschat en de radiologische impact overschat is.
Voor bedreigingen met een hogere aannemelijkheid werden voorzichtige parameter- en modelleringskeuzes verondersteld binnen de scenario's die de verwachte evolutie vertegenwoordigen (LES,
RS, EES). Voor bedreigingen met een lagere aannemelijkheid werden ofwel voorzichtige aannames gemaakt in de scenario's die de verwachte evolutie vertegenwoordigen, ofwel specifieke scenario’s ontwikkeld met een lagere aannemelijkheid (ARS, AES, HIS).
►
Argumentatie hoe toekomstig O&O-werk zou kunnen bijdragen om de kennisbasis te verbreden en zo te helpen bij de evaluatie van het belang van de verschillende bedreigingen, bij de ontwikkeling van ontwerpvereisten en bouw/operationele maatregelen en bij aannamen voor veiligheidsevaluaties.
Tabel 11 geeft een synthese van de argumenten met betrekking tot de veiligheidsfuncties R2a, R2b en R3 die op dit ogenblik de belangrijkste functies zijn om de vertraging en attenuatie van de geleidelijke uitloging van radionucliden uit het bergingssysteem te evalueren.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
185
Tabel 11: Synthese van de veiligheidsargumenten die gebaseerd zijn op het veiligheidsconcept. Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R2a Biologische III laag IV V
R2a
186
Klei infiltratie barrière
III
Ontwerp en operationele maatregelen
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Toekomstig programma
Belangrijkste karakteristieken en processen die R2a verzekeren: Oppervlakkige afstroming bovenop biologische laag, i.e. surface run-off) door de Evapotranspiratie begroeiing op de biologische laag (capacitieve barrière functie)
De ontwerpvereisten zijn: Run-off: helling van 5% Evapotranspiratie: siltige leemgrond, voldoende dikte
Evapotranspiratie wordt in rekening gebracht, er wordt geen rekening gehouden met run-off.
Meting van run-off en evapotranspiratie op de geplande proefafdekking.
Gezien de onzekerheden werd een generieke benadering toegepast om de hydraulische functies van de bodem te schatten. Ook werd een korte grasvegetatie met relatief kleine bladoppervlakte index, interceptie en worteldiepte ondersteld.
Gebaseerd op de proefafdekking kan men de capacitieve barrière de functie van de biologische laag in de toekomst verder optimaliseren, door onderzoek naar de lange termijn gemiddelde drainage en de invloed van verschillende vegetatie.
Belangrijkste potentiële degradatie gebeurtenissen en processen: Bodem erosie Afschuiving bij statische belasting Afschuiving bij dynamische belasting zoals een seïsme
Ontwerpvereisten die degradatie verminderen zijn: Helling van 5% bovenaan module laat run-off toe maar beperkt toch erosie en afschuiving Helling naar de basis is 3:1 wat het risico op afschuiving beperkt in vergelijking met 2:1 hellingen
Meting van de erosiesnelheid van de geplande proefafdekking.
Belangrijkste karakteristieken en processen die R2a verzekeren: De helling van de top zorgt voor laterale drainage in bovenliggende laag Lage hydraulische conductiviteit K
Gerelateerde ontwerpvereisten zijn: Helling van 5% -9 K klei ≤ 10 m/s Geosynthetische klei liner (GCL) wordt toegevoegd om een lagere totale hydraulische conductiviteit te verkrijgen
Zelfs bij aanwezigheid van onzekerheden kan de evapotranspiratie functie van de biologische laag boven de modules redelijkerwijs in rekening worden gebracht Onder een ontwerpaardbeving van 0,224g en een buitenontwerpaardbeving van 0,283 g blijven de grindlaag en de infiltratie barrière direct boven de modules intact Zelfs als vegetatie wordt verwijderd, zal de vegetatie de afdekking relatief snel herkoloniseren De klei werd in rekening gebracht, geen rekening werd gehouden met GCL
Fenomenologie
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Onzekerheden over de extrapolatie van ruimte en tijd: meting van de percolatie door de infiltratie barrière op de geplande proefafdekking.
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R2a Klei III infiltratie barrière
R2a
Ondoorlatende top plaat
III IV
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
Fenomenologie Belangrijkste potentiële degradatie gebeurtenissen en processen: Scheuren van de bodem indien de kleilaag wordt blootgelegd Bodemvorming bij een verminderde dikte van bovenliggende lagen Flora/fauna bioturbatie
Ontwerp en operationele maatregelen
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Algemene ontwerpmaatregel: Ondoorlatende top plaat wordt toegevoegd om de effecten van onzekerheden en vroege degradatie van de infiltratie kleibarrière te beperken
Algemene maatregel: na fase III (350 a) wordt de klei infiltratie barrière niet in rekening gebracht
Testen van bouwtechnieken voor de geplande proefafdekking.
Effectieve hydraulische conductiviteit voor klassiek gewapend beton zonder specifieke krimp versterkingen wordt genomen. Doorgaande macroscheuren die de volledige dikte penetreren worden verondersteld.
O&O-programma omvat hydraulische performantie van vezelversterkt beton
Scheuren van de bodem en bodemvorming wordt vermeden door de aanwezigheid van een bovenliggende voldoende dikke biologische laag Een bio-intrusie laag wordt toegevoegd om het risico van wortelpenetratie en gravende dieren te beperken Inspectie en onderhoud door het verwijderen van invasieve planten tijdens fase III
Constructie risico’s: schade aan onderliggende GCL als gevolg van compactie/verdichting van de klei
Niet-gecompacteerde kleilaag direct boven de GCL om schade te vermijden aan de GCL tijdens constructie Gecompacteerde kleilaag daarboven om deze niet-gecompacteerde kleilaag te beschermen
Belangrijkste karakteristieken en processen die R2a verzekeren: Lage effectieve hydraulische conductiviteit K Kleine helling van de top van de barrière zorgt voor een laterale drainage in de bovenliggende laag
De helling zal later bepaald worden in functie van de zettingen -13 K matrix < 5.67×10 m/s Beperken van scheuren op jonge leeftijd
1, 07 December 2012
Toekomstig programma
187
O&O-programma omvat scheuren op jonge leeftijd
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R2a OndoorlaIII tende top IV plaat
Fenomenologie
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Drie opties worden overwogen vanwege weinig lange termijn ervaring vezelversterkt materiaal: klassiek licht gewapend beton, vezel versterkt beton, combinatie van vezelversterkt beton met enige klassieke wapening Gewapend beton: zie algemeen punt m.b.t. R2a degradatie van klassiek gewapend beton in deze tabel
Hypothesen voor modellering van klassiek licht gewapend beton
Toekomstig programma
Belangrijkste potentiĂŤle degradatie gebeurtenissen en processen: ď&#x201A;§ Degradatie mechanismen voor vezelversterkte beton zijn niet goed gekend
ď&#x201A;§ Gewapend beton: zie algemeen punt m.b.t. R2a degradatie van klassiek gewapend beton in deze tabel
188
Ontwerp en operationele maatregelen
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
Gewapend beton: zie algemeen punt m.b.t. R2a degradatie van klassiek gewapend beton in deze tabel
1, 07 December 2012
O&O-programma degradatiemechanismen vezelversterkt beton
omvat van
O&O-programma omvat bouwtechnieken van vezelversterkt beton Gewapend beton: zie algemeen punt m.b.t. R2a degradatie van klassiek gewapend beton in deze tabel
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R2a Klassiek III R2b gewapend IV beton (modules, caissons)
Fenomenologie Belangrijkste karakteristieken en processen die R2a verzekeren: Lage effectieve hydraulische conductiviteit K Gravitaire laterale drainage voor horizontale barrières Belangrijkste karakteristieken en processen die R2b verzekeren: Lage effectieve porositeit η Lage porie diffusie coëfficiënt Dp Lage effectieve hydraulische conductiviteit K
Ontwerp en operationele maatregelen
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Kleine hellingen gecombineerd met laterale drainage voorzieningen (afvoermateriaal, goot) voor horizontale barrières -13 K matrix < 5.67×10 m/s Effectieve porositeit: zal bepaald worden op basis van de details qua constructiemaatregelen. Moet ten minste < 9,7% Poriën diffusie coëfficiënt zal bepaald worden op basis van de details qua constructiemaatregelen. Moet ten minste < -11 3.8×10 m/s
Effectieve hydraulische conductiviteit: -13 Beste raming voor Keff is 10 m/s wat in het verwachte bereik ligt voor beton met scheuren. Keff wordt verwacht een factor 100 -15 kleiner te zijn: 10 m/s (metingen en inverse modellering; literatuurwaarden). Ondersteunende berekeningen: krimpscheuren van het oppervlak tot aan de wapeningsnetten met openingen van 300 µm zou Keff met slechts een factor ~2 verhogen. Voor modules wordt een bijkomende correctiefactor van ~ 10 toegepast om rekening te houden met heterogeniteiten, variabele voorwaarden (effect op uithar-12 ding): Keff = 10 m/s. Voor caissons is geen bijkomende correctiefactor toegepast omdat ze geproduceerd worden onder goed gecontroleerde omstandigheden in een specifieke installatie en omdat er geen thermische gradiënten zijn.
Beperken van scheuren op jonge leeftijd: Beperken van scheuren op jonge leeftijd Versterking tegen krimp zodat de maximum opening van krimpscheuren volgens de ontwerpcodes 300 µm voor modules en 200 µm voor caissons bedraagt Specifieke constructievolgorde voor modules om zoveel als mogelijk vrije krimp toe te laten Constructie technieken voor modules, getest in de demonstratietest en geen krimp of andere scheuren op jonge leeftijd werden opgemerkt Constructie technieken voor monolieten; tests met prototypes en geen krimp of andere scheuren op jonge leeftijd werden opgemerkt
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Effectieve porositeit: meting van water toegankelijke waterporositeit op een labomonster beton met referentiesamenstelling. η = 9,7% Dp gebaseerd op gemeten waarde (voor chloriden) voor beton referentiesamenstelling + correctie factor ~10 voor opschaling. -11 Dp = 3,8×10 m/s
189
Toekomstig programma O&O-programma omvat scheuren op jonge leeftijd Vooraleer gestart wordt met de bouw van de modules op de werf worden testwanden voorzien die gebouwd worden met dezelfde gedetailleerde constructievoorzieningen als de modules. Vooraleer gestart wordt met de constructie van monolieten worden bijkomende industriële schaal- en opstarttesten van de caissonfabriek voorzien.
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R2a Klassiek III R2b gewapend IV beton (modules, caissons)
Fenomenologie Belangrijkste potentiële degradatie gebeurtenissen en processen: Binnendringende chloride Externe/interne sulfaat aantasting (ESA, ISA) Alkali-silica reacties (ASR) Biodegradatie Decalcificatie/uitloging van betonfasen Carbonatatie Krimp Thermische scheuren Corrosie geïnduceerde scheuren Vorst-dooi cycli Kruip Mechanische statische en dynamische belastingen Constructie risico’s: Interne sulfaat aanval ten gevolge van temperaturen boven drempel vertraagde ettringiet vorming thermisch kraken Krimp Vries-dooi cycli Lokale aanwas van aggregaten Slechte constructie
190
Ontwerp en operationele maatregelen
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Milieu/materiaal keuzes /constructie technieken vermijden binnendringen chloride, ESA/ISA, ASR, biodegradatie, thermisch scheuren, vorst-dooi cycli. Materiaal keuzes/constructie technieken beperken decalcificatie, carbonatatie, krimp, kruip, corrosie geïnduceerde scheuren Belangrijk lange termijn degradatie proces = corrosie geïnduceerd scheuren door carbonatatie Mechanische statische en dynamische belasting werd beschouwd voor het ontwerp van de wapening. QA/QC programma wordt gedefinieerd voor de modules (werfomstandigheden) en voor de monolieten (productie installatie omstandigheden) In situ zijn testkamers voorzien om de evolutie van het beton op te volgen in functie van de tijd Voor afval met hoge waarden chloriden (evaporatorconcentraten), worden ontwerp aanpassingen overwogen en dit afval komt in aparte modules Constructie technieken voor modules werd getest en temperatuur in beton lag lager dan de kritische drempel van 70°C voor ISA
RS, EES en LES omvatten een progressieve betondegradatie: - Fase III (100-350 a): Bijkomende multiplicatie factor 10 voor hydraulische conductiviteit van modules rekening houdend met het effect van scheuren. - Fase IV (350-800 a): snelle toename van hydraulische conductiviteit zodat beton niet langer een fysieke impedantie heeft na ~500 jaar - Fase IV (350-800 jaar): doorgaande scheuren inbegrepen ter hoogte van de constructie interfaces Snellere degradatie met inbegrip van slechte constructie, grote aardbevingen, doorgaande scheuren vanaf de start van fase III … werden in rekening gebracht in de veiligheidsevaluaties door alternatieve scenario’s. De radiologische risico’s zijn aanvaardbaar, gegeven de lage waarschijnlijkheid van deze scenario’s.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Toekomstig programma Regelmatig onderzoek van getuige structuren, bewaard op de site. Dit om de evolutie van het beton op te volgen. QA/QC programma’s zijn voorzien voor de modules en monolieten als invoergegeven voor hun specificaties. Hoog chloride houdend afval is een specifiek familie afval voor dewelke verdere optimalisatie van het ontwerp van de monolieten mogelijk is. Het testprogramma omvat verder onderzoek van bekisting met CPFliners om de diffusiecoëfficient en scheuren tijdens de constructie te beperken en daarmee de carbonatatie weerstand te verhogen. Monitoring en in situ testprogramma naar de effecten van scheuren op de carbonatatiesnelheid Verdere studie van betonkruip Verdere studie scheuren ten gevolge van dynamische seismische belasting
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R3 CementIII gebaseerde IV materialen V (beton, cement, zandcement)
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
Fenomenologie Belangrijkste karakteristieken en processen die R3 verzekeren: Sorberende fasen in cement: kristallijn portlandiet, amorf CSH, ettringiet, AFm, hydrogarnet, hydrotalciet Sorberende kalkhoudende aggregaten en calciet als een nieuw gevormde fase ten gevolge van cement carbonatatie Oppervlakte precipitatie, coprecipitatie, precipitatie op zuivere fasen in cement fasen en calciet
1, 07 December 2012
Ontwerp en operationele maatregelen Materiaal specificaties van hoeveelheid cement, water aggregaten
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie de en
Geen rekening gehouden met oplosbaarheidslimieten Een breed internationaal panel experts is bijeengeroepen om consensus te bereiken over redelijke beste geschatte waarden voor sorptie parameters en over de onzekerheidsgrenzen van de sorptie schattingen De gebruikte waarden voor sorptie in de veiligheidsevaluatie houden geen rekening met: (1) sorptie op calciet tijdens de stadia 1, 2 en 3 van de betonevolutie (2) hogere sorptie in reducerende omstandigheden voor redox-gevoelige elementen (Tc, Se) (3) de sorptie door de opvulmortel van de monoliet
191
Toekomstig programma Verdere studie van sorptie op cementgebaseerde materialen en op de referentiesamenstelling van beton om onzekerheidsgrenzen voor sorptie schattingen te verkleinen, speciaal voor elementen waarvoor weinig of geen sorptiegegevens beschikbaar zijn (bv. Ag) en voor elementen voor dewelke lagere/ hogere grens sorptiewaarden leiden tot een merkbare verhoging/verlaging in het algemene radiologische effect (bv. Pu, Ra, Nb). Verdere studie van complementaire sorptie barrières speciaal voor elementen met een lage sorptie op cementgebaseerde materialen gecombineerd met een merkbare bijdrage tot het radiologisch effect in één of meer lange termijn uitlogingsscenario’s (bv. Cs, Ag) O&O-programma en de afvalconformiteitsdossiers per afvalfamilie omvatten verdere studie van complementaire fysische/chemische retentie door de afvalvorm
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R3 CementIII gebaseerde IV materialen V (beton, cement, zandcement)
Fenomenologie Belangrijkste potentiële degradatie processen: chloride, Complexanten: organische materialen incl. cellulose
Degradatie van R2 die leidt tot een snellere uitloging van beton en dus een snellere aanwezigheid van enkel laag sorberend calciet
192
Ontwerp en operationele maatregelen Radionuclide specifieke correctie factoren voor de radiologische capaciteiten Ai,max [Bq], om rekening te houden met verminderde sorptie waar van toepassing (chloride, cellulose). Verdere studie is aangewezen voor degradatieproduct ftalaat van zacht PVC. Sorptie vermindering van hogere moleculaire organische stoffen (bitumen, harsen, thermosetting polymeren, NS/polycarboxylaat superplastificeerders…) is verwaarloosbaar. Vulstrategie: afzonderen van monolieten met complexanten
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Toekomstig programma
Voor chloridehoudend afval is een verdere optimalisatie van het ontwerp van de monolieten mogelijk. Verdere opvolging van evoluties qua sorptie reductiefactoren gerelateerd aan chloriden en organische stoffen onzekerheden
Veronderstelde tijdsevolutie van R3 is gebaseerd op maximale degradatie van R2 vanaf de start > deze van fase IV veronderstelling ontkoppeld R2 van R3 degradatie
1, 07 December 2012
Veiligheidsconcept
veil. functie/SSC/fasen R3 CementIII gebaseerde IV materialen V (beton, cement, zandcement)
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
Fenomenologie Belangrijkste potentiële degradatie processen (vervolg): Bypass van sorptie in beton door de aanwezigheid van macroscheuren in beton
1, 07 December 2012
Ontwerp en operationele maatregelen
Voorzichtige hypothesen veiligheidsevaluatie
Macroscheuren worden vermeden door materiaalkeuzes en ontwerp. Microscheuren worden in grote mate vermeden en beperkt. Als de modules scheuren vertonen ondanks alle genomen maatregelen, zijn de modules toch beschermd door ten minste 2 complementaire weinig doorlatende lagen: klei infiltratie barrière en de vezelversterkte ondoorlatende top plaat Betonnen structuren worden gecontroleerd tijdens en na de constructie. Vooral de constructie te starten worden als onderdeel van een QA/QC programma, operationaliseerbare parameters gedefinieerd om microscheuren van macroscheuren te onderscheiden. Het beton zal worden hersteld indien uitvoerbaar. Indien de herstelling aan het beton niet uitvoerbaar is, zullen specifieke ontwerp of operationele maatregelen worden genomen, b.v. versterken van de later te bouwen laag doorlatende lagen en/of de opvulmaterialen, of de veiligheidsmarges zullen worden gebruikt, bijvoorbeeld R1 veiligheidsfunctie van het afval.
RS, EES en LES bevatten expliciet doorgaande scheuren vanaf de start van fase IV. Een snelle degradatie van modules met doorgaande scheuren reeds vanaf sluiting, werd in rekening gebracht in de alternatieve scenario’s. De radiologische risico’s zijn aanvaardbaar gegeven de lage waarschijnlijkheid van gelijktijdig falen van alle ontwerpen, inspectie, onderhoud, maatregelen en de voorzichtige aannamen over de evolutie die reeds in rekening werd gehouden in de modellering van de verwachte evolutie.
193
Toekomstig programma Vooraleer de bouw te starten worden binnen het QA/QC programma operationele gedefinieerd om condities microscheuren van macroscheuren te onderscheiden. O&O op beton zal worden verdergezet voor het beter begrijpen van de fenomenologie van de oorzaken en effecten van scheuren.
6.6.2.2 De performantie analyses dragen verder bij tot een gedetailleerd begrip en concluderen onder andere dat meer dan 98% van de initiële radioactiviteit vervalt tijdens de insluiting in de bergingsinstallatie en dat de monoliet een overheersende veiligheidsfunctie vervult
Een gedetailleerde kennis van de veiligheidsrollen en onzekerheden in het veiligheidsconcept werd verkregen door middel van specifieke performantie analyses. Performantie analyse handelt over de evaluatie van het vermogen van de berging en de samenstellende SSCs om radionucliden af te zonderen en in te sluiten. Deze beoordeling omvat de performantie van het bergingssysteem gebaseerd op de huidige kennis van de verwachte evolutie van het systeem, maar ook de wijze waarop de performantie wordt beïnvloed door bedreigingen voor de veiligheidsfuncties en dus hoe robuust de performantie is. De performanties voor de verwachte evolutie van het systeem worden in deze paragraaf besproken, terwijl de robuustheid van de performanties met betrekking tot de bedreigingen voor de veiligheidsfuncties in de volgende paragraaf 6.6.3 wordt behandeld. Afzondering Om het afval af te zonderen van de biosfeer en de kans op onopzettelijke menselijke intrusie te verkleinen, vraagt oppervlakteberging specifiek om voorzieningen als toegangscontrole en fysische barrières. Maatregelen genomen in het kader van beveiliging dragen ook bij tot het afzonderingsvermogen. Radioactief verval leidt tot een afname van het radiologisch risico geassocieerd met het afval zodat afzondering niet langer vereist is na enkele honderden jaren. Dit tijdsbestek wordt gewaarborgd door de activiteit van langlevende radionucliden in het afval te beperken. De doelstelling van afzondering is vervat in veiligheidsfunctie I1, het beperken van de waarschijnlijkheid en gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie. Het afzonderingsvermogen van het bergingssysteem is een voorstelling van de mate waarin het systeem weerstand kan bieden tegen intrusie welke afhankelijk is van het aantal verschillende voorzieningen en barrières en afneemt in de tijd. In het veiligheidsconcept dragen verschillende SSCs en andere voorzieningen bij tot I1:
intrusie van bovenuit wordt gedurende fasen III en IV bemoeilijkt door de afdekking, het module dak, de
intrusie van onderuit wordt bemoeilijkt door het feit dat de inspectieruimtes en -galerij opgevuld worden
toegangscontrole is van toepassing zolang de site onder nucleaire reglementaire controle blijft (fase III).
modulewanden en de monolieten; tijdens de sluitingsfase;
Alle SSCs die een M-rol vervullen voor veiligheidsfunctie I1 zijn beton gebaseerd. Degradatie van betonbarriè-
res is een indirecte bedreiging voor het afzonderingsvermogen aangezien dit menselijke intrusie (de directe bedreiging) vergemakkelijkt. Menselijke intrusie wordt kwantitatief geëvalueerd met menselijke intrusiescenario’s (HIS, zie vroegere paragraaf 6.6.1 en Figuur 52). In deze scenario’s gaat men bij conventie uit van het falen van het afzonderingsvermogen bij de start van fase IV. Deze aanname zorgt ervoor dat de performantie van beton gedurende fase IV niet bijdraagt in de kwantitatieve evaluatie van de radiologische impact.
194
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Insluiting en vertraging De insluitingsperformantie van het systeem wordt gewaarborgd door een reeks opeenvolgende en complementaire SSCs en veiligheidsfuncties. De belangrijkste veiligheidsfuncties zijn:
De beperking van inwaterstroming naar de radionuclide retentie barrières (R2a functie), vooral tijdens fase III maar ook tijdens fase IV. De fysische retentie van radionucliden binnen de retentie barrières door beperking van de diffusie en beperking van advectie (R2b functie), vooral tijdens fase III maar ook tijdens fase IV. Chemische retentie van radionucliden in de retentie barrières door chemische sorptie processen (R3 functie), tijdens alle post-sluitingsfasen III, IV, V en VI.
De insluitingsperformantie van insluiting worden geëvalueerd met de grondwater uitlogingscenario's. Voor de performantie analyses is de verwachte evolutie van het systeem voorgesteld door een specifiek scenario genaamd 'verwachte evolutie scenario' (expected evolution scenario EES). Het 'referentiescenario' (RS) en het ‘likely evolution scenario (LES)' geven de verwachte evolutie weer voor de veiligheidsanalyses en voor de evaluatie van veiligheidsmarges. Om een volledig beeld te krijgen van de performantie van insluiting worden meerdere indicatoren gebruikt om de verschillende facetten van de insluiting te illustreren. Drie van deze indicatoren zijn geselecteerd in dit Veiligheidsrapport niveau 1, omdat zij een overzicht geven van de essentiële performantie kenmerken van het systeem. De eerste indicator betreft de efficiëntie van fysische retentie, en bestaat uit twee onderdelen:
Het Peclet-getal is een dimensieloos getal dat een verhouding uitdrukt tussen de advectieve component van het radionuclidentransport en de diffusieve component van het transport. Dus, hoe lager de relatieve bijdrage van het diffusieve transport is, hoe hoger dit Peclet-getal is. In de berging wordt tijdens de isolatiefase IV (indicatieve duur van ongeveer 350 tot ongeveer 800 jaar) een geleidelijke afname van de bijdrage van het diffusieve transport verwacht omdat de waterstroming toeneemt, totdat op het einde van de isolatiefase niet langer een fysische retentie door ‘beperking van diffusie’ bestaat. Het Peclet-getal, representatief voor het advectief gedomineerd transport van radionucliden wordt bereikt rond ongeveer 500 jaar.
Een beperking van advectie als middel tot fysische retentie in de berging kan worden uitgedrukt door de verhouding tussen de hydraulische conductiviteit van de radionuclidenretentiebarrières en de effectieve infiltratie op de berging. Zolang deze verhouding kleiner dan één is, is er een (significante) beperking van de advectie door middel van het bergingssysteem. Wanneer deze verhouding stijgt tot boven één, vormt de berging geen barrière meer belemmering van waterstroming, en is er dienovereenkomstig geen bijdrage meer tot fysische retentie van de ‘beperking van advectie’. Deze verhouding stijgt reeds tot boven één op enkele tientallen jaren na 350 jaar.
Het Peclet-getal voor het EES en de verhouding tussen infiltratie en hydraulische conductiviteit van de radionuclidenretentiebarrières geven aan dat fysische retentie in de modellen voor het EES een rol speelt gedurende ten hoogste ongeveer 500 jaar. Deze beide elementen leveren een indicatie dat de fysische degradatie na 350 jaar zeer snel ondersteld werden in de huidige modellen. Dus, door de conservatieve modelhypothesen in de veiligheidsevaluaties, die rekening houden met onzekerheden qua evolutie van karakteristieken van beton (zie voorgaande paragraaf 6.4.2.2), wordt er relatief snel tijdens de isolatiefase niet langer een fysische retentie ondersteld: op 500 jaar in plaats van ongeveer 800 jaar op het einde
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
195
van de isolatiefase. Deze periode van 500 jaar stemt overeen met internationaal gebruikte waarden voor de fysische retentie in oppervlaktebergingen zonder speciaal ontworpen hoog performant beton (bijvoorbeeld de US NRC publicatie NUREG-1573). De tweede indicator betreft de afname van initiële activiteit van de voor de langetermijn veiligheid belangrijke nucliden in de monolieten, module basis, ophoging en het bergingssysteem als geheel [%]. Deze afname van de initiële activiteit geeft aan hoeveel activiteit binnen de bergingsinstallatie kan vervallen voordat ze naar het grondwater uitloogt. In Tabel 12 zien we dat 98% van de initiële activiteit vervalt binnen de bergingsinstallatie. Dit leidt tot een daling in activiteit van ongeveer twee ordegroottes door radioactief verval. Deze indicator houdt geen rekening met de kortlevende activiteit (van radionucliden die niet behoren tot de lijst van de voor de langetermijn veiligheid belangrijke nucliden) die volledig vervalt in het systeem. Dit betekent dat in werkelijkheid het verval in het systeem veel groter zal zijn dan deze twee ordes van grootte. Uit deze tabel blijkt ook dat de monolieten de componenten van de installatie zijn die veruit de grootste bijdrage leveren aan de totale performantie. De monolieten hebben dus een overheersende veiligheidsfunctie in het bergingssysteem van de oppervlaktebergingsinstallatie in Dessel.
Tabel 12: Afname van initiële activiteit in het bergingssysteem. % verval van totale activiteit in Bergingsinstallatie in haar geheel
98,3 %
Monoliet
97,9 %
Module basis
0,4 %
Ophoging
0,0 %
De derde indicator heeft betrekking op de tijdsevolutie van de tijdsgeïntegreerde radiotoxiciteitsflux richting grondwater gesommeerd over alle voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden en hun ingroei [Sv]. Deze tijdsevolutie wordt vergeleken met de tijdsevolutie van de radiotoxiciteit van de bronterm. Deze indicator geeft een aanduiding van de tijd die nodig is om alle radiotoxiciteit van het systeem uit te logen en de hoeveelheid van de initiële radiotoxiciteit die werd uitgeloogd tot die tijd (zie Figuur 54). Het geeft bovendien een indicatie van de benodigde tijd voordat een radiotoxiciteitsflux van fysieke betekenis wordt gegenereerd uit het bergingssysteem, met andere woorden de tijd waarover het bergingssysteem als geheel de radioactiviteit in de praktijk insluit. Uit Figuur 54 kunnen we besluiten dat:
De tijd voor het uitlogen van alle radiotoxiciteit bedraagt ongeveer 34 500 jaar. Er is een afname van radiotoxiciteit van twee ordes van grootte tussen de initiële radiotoxiciteit en de radiotoxiciteit die cumulatief uitloogt. Dit bevestigt de resultaten weergegeven in Tabel 12. Dezelfde opmerking over de voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden geldt als voor het verval van activiteit voor radiotoxiciteit, dat wil zeggen dat meer dan twee ordes van grootte daling van de radiotoxiciteit wordt verwacht.
196
De tijd van insluiting van radiotoxiciteit in de bergingsinstallatie bedraagt ongeveer 450 jaar. Dit stemt ongeveer overeen met de periode met een efficiënte fysische retentie in de modellen. De spreiding in de tijd van het vrijkomen van radiotoxiciteit bedraagt ongeveer 34 000 jaar.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Cumulatieve radiotoxiciteit in het grondwater - EES base case Totale radiotoxiciteit in het systeem
10 6
1. Radiotoxiciteit die vervalt vooraleer vrij te komen
Radiotoxiciteit [Sv]
10 5
10
4
2. Radiotoxiciteit die overblijft in het systeem
10 3
10 2
3. Tijdsperiode van insluiting van radiotoxiciteit in de installatie
4.Spreiding Spreidinginindedetijd tijd van van hetvrijkomen vrijkomen van van radiotoxiciteit radiotoxiciteit
10 1
10 0
100
1 000
10 000
Tijd sinds start van operationele fase [jaar]
Figuur 54: Tijdsevolutie van de tijdsgeïntegreerde radiotoxiciteitsflux richting grondwater vergeleken met de tijdsevolutie van de radiotoxiciteit van de bronterm. Het gebied na 2 000 jaar is grijs ingekleurd om de toenemende onzekerheden na enkele duizenden jaren aan te duiden.
Algemeen hebben de performantie analyses geleid tot een duidelijk begrip van de parameters, processen en componenten die bijdragen tot de performantie van het bergingssysteem in termen van het vertragen en attenueren van het vrijkomen van radionucliden in de biosfeer.
De vertraging van het vrijkomen, zorgt er voor dat radionucliden met een halveringstijd van minder dan ongeveer 100 jaar bijna volledig vervallen in het systeem. Dit wordt hoofdzakelijk bereikt door de fysische en chemische retentie.
Het vrijkomen van radionucliden met een langere halveringstijd wordt voornamelijk verzwakt door een spreiding in de tijd. De spreiding in de tijd door de verschillende componenten van de bergingsinstallatie gebeurt hoofdzakelijk door
►
enerzijds de geleidelijke degradatie van fysische eigenschappen tussen ~350 en ~500 jaar en
►
anderzijds de chemische retentie van radionucliden op cementgebaseerde materialen.
De belangrijkste parameters en processen voor de performantie van het bergingssysteem zijn: ►
De halveringstijd van de radionucliden,
►
De fysische retentie door lage diffusie en lage waterstroming,
►
De degradatiesnelheid van de fysische retentie wanneer de barrières fysisch degraderen,
►
De chemische retentie van radionucliden.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
197
6.6.2.3 Onzekerheids- en gevoeligheidsanalyses ondersteunen de voorzichtig genomen aannamen voor het referentie scenario en de alternatieve referentie scenario’s
Het begrip van de onzekerheden en de veiligheidsrollen in het veiligheidsconcept wordt verder verdiept en verbreed door onzekerheids- en gevoeligheidsanalyses. Deze onzekerheids- en gevoeligheidsanalyses vormen een enveloppe qua performantie en radiologische impact rond het basisgeval van het verwachte evolutiescenario EES. Deze analyses vertalen zich in bijkomende rekengevallen waarin model en parameterhypothesen genomen worden binnen redelijke uitersten, maar in een aantal gevallen minder aannemelijk zijn dan de hypothesen in het basisrekengeval. De doelstelling van deze analyses bestaat erin de gevoeligheid te testen van de performantie van het systeem zodat: 1) Er met kennis van zaken voorzichtige hypothesen kunnen genomen worden in de RS en ARS scenario’s voor de veiligheidsanalyse. Dit verzekert dat de radiologische capaciteit vrij voorzichtig wordt afgeleid (zie verder paragraaf 6.6.4). 2) De verlaging of verhoging van performantie en radiologische impact als gevolg van onzekerheden geschat kan worden, zelfs al zijn de beschouwde modelassumpties/parameter waarden minder aannemelijk. Scenario-onzekerheid wordt behandeld door een reeks van alternatieve evolutiescenario’s (AES), dit zijn scenario’s met een lagere waarschijnlijkheid/aannemelijkheid van voorkomen waarbij er een snellere degradatie ondersteld wordt dan in het EES, en waarvan de rekengevallen verdere informatie geven qua robuustheid van de performantie en radiologisch risico. Deze aspecten worden in de volgende paragraaf 6.6.3 behandeld.
6.6.3
NIRAS heeft aangetoond dat de performantie van het bergingsconcept robuust is en dat het concept een gepaste gelaagde bescherming biedt
Een strategie voor het omgaan met onzekerheden is te zorgen dat de performantie en de veiligheid van het systeem minder gevoelig zijn voor deze onzekerheden door het verbeteren van de robuustheid van het systeem. Een component of een systeem is robuust als het in staat is om zijn performantie of een deel van zijn performanties te behouden, ondanks bedreigende gebeurtenissen, processen en onzekerheden. Robuustheid is nauw verbonden met het optimaliseren van het systeem zoals eerder besproken in paragraaf 6.5.2.2. Het is ook nauw verbonden met de gelaagde bescherming. Bij de evaluatie van de gelaagde bescherming en de robuustheid heeft NIRAS geverifieerd dat de veiligheid en de performantie niet ongepast afhankelijk zijn van een enkel element van de bergingsinstallatie, of een beheersmaatregel, of de invulling van een enkele veiligheidsfunctie of een enkele administratieve maatregel. De evaluatie van gelaagde bescherming bestaat uit een geheel van elementen zoals de voorzichtige definitie van het veiligheidsconcept, de ontwikkeling van het ontwerp en de veiligheidsevaluaties. De verschillende elementen die bijdragen aan deze evaluatie zijn weergegeven in Figuur 55.
198
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Retrospectieve analyse In veiligheidsevaluatie
Prospectieve analyse bij veiligheidsconcept en bij ontwerp 1) Vermijden van bedreigingen 2) Minimaliseren van waarschijnlijkheid van voorkomen van bedreigingen 3) Minimaliseren van effecten van bedreigingen door robuuste SSCs 4) Minimaliseren van effecten van bedreigingen door onafhankelijke, consecutieve, complemementaire SSCs 5) Monitoring en controle + gelaagde bescherming van monitoring en controle 6) In zoverre mogelijk, mitigeren en herstellen
Feedback voor volgende programmastap of iteratie
1) Nagaan van resterende bedreigingen: a) Externe en interne gebeurtenissen die meer als één SSC, veiligheidsfunctie beïnvloeden b) Bedreigingen met enige plausibiliteit selecteren 2) Effecten op performantie en op veiligheid nagaan van resterende bedreigingen a) Effecten nagaan van degradatie van onafhankelijke, consecutieve en complementaire SSCS b) Nagaan dat er redelijke garantie van veiligheid blijft bij resterende bedreigingen c) Bevestigen dat het systeem robuust is voor een breed scala aan onzekerheden en bedreigingen
Mogelijke verdere verbeteringen
Nee
Radiologische impacts/risico’s voldoende beperkt bij verstoringen? Ja
Bevestiging dat het systeem niet ongepast afhankelijk is van één enkel element of maatregel Figuur 55: Proces voor het evalueren van de robuustheid en voor het verkrijgen van een gepaste gelaagde bescherming.
Het proces heeft uiteindelijk geresulteerd in een robuust systeem, door: 1) ten eerste, vele mogelijke bedreigingen voor de veiligheid al onmogelijk te maken op het niveau van de veiligheidsstrategie en het veiligheidsconcept, 2) ten tweede op niveau van het ontwerp van de berging vele mogelijke bedreigingen te vermijden, of indien dit niet mogelijk is de effecten ervan te minimaliseren door robuuste SSCs en gelaagde bescherming, alert te detecteren en in zoverre mogelijk te mitigeren en te herstellen 3) ten derde, met behulp van de veiligheidsevaluaties relevante bedreigingen met enige plausibiliteit te identificeren en te bevestigen dat a) voor de meer aannemelijke bedreigingen opgenomen in de verwachte evolutie de radiologische impact zich onder de dosis optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar bevindt en
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
199
b) voor de andere bedreigingen opgenomen in de alternatieve referentiescenario’s (ARS) het radiologisch risico9 zich onder de risico optimalisatiestreefwaarde van 1 10-6 /jaar bevindt. 4) en ten slotte, door in gedetailleerde gevoeligheids- en onzekerheidsanalysen aan te tonen dat de performantie van de berging in zijn geheel vrij ongevoelig is aan een breed scala van gevoeligheden/bedreigingen zoals opgenomen in het EES en de AES scenario’s. Het feit dat bij de robuustheidsanalyse (“wat als?” analyse) door middel van AES en het hypothetisch vrijgavescenario, de radiologische impacts beperkt blijven tot maximaal enkele mSv/jaar, is een bewijs dat er met behulp van het concept een passend niveau van gelaagde bescherming is voor de radiologische karakteristieken van het categorie A afval. De beperkte radiologische inhoud van het categorie A afval als element van gelaagde bescherming is complementair aan de ontwerpmaatregelen (barrières, veiligheidsfuncties). 6.6.3.1 Het veiligheidsconcept en het ontwerp zijn robuust
De aspecten die verband houden met het veiligheidsconcept en de ontwikkeling van het ontwerp, op het vlak van optimalisatie en de ontwikkeling van het bergingssysteem, werden reeds uitvoerig besproken in paragraaf 6.5.2.2. 6.6.3.2 De robuustheid van de performantie werd bevestigd door de veiligheidsevaluaties
De bevestiging van de robuustheid van de performantie betreft de identificatie en evaluatie van de effecten van de overblijvende bedreigingen voor het ontwikkelde ontwerp van de berging. In deze identificatie wordt speciale aandacht geschonken aan de evaluatie van de interne en externe gebeurtenissen die het potentieel hebben om meer dan één SSC of veiligheidsfunctie tegelijk negatief te beïnvloeden. Verder worden de effecten van de degradatie van onafhankelijke, opeenvolgende en complementaire SSCs onderzocht en wordt gecontroleerd of er een redelijke garantie is dat de radiologische risico’s en doses bij de resterende bedreigingen gepast laag zijn. Ten slotte wordt nagegaan of het systeem robuust is onder een breed scala van onzekerheden en bedreigingen. De verwachte evolutie, waarin bedreigingen met een hogere aannemelijkheid vervat zitten, werd voorzichtig gemodelleerd en zelfs met de voorzichtige aannamen voor de modellering blijven de dosistempi beneden de dosis optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar De bedreigingen met een hogere aannemelijkheid zijn, met een variërende graad aan conservatisme, opgenomen in de scenario's RS, EES en LES die de verwachte evolutie van het systeem vertegenwoordigen (zoals eerder vermeld in paragraaf 6.6.2.1). Dit leidt tot een voorzichtige benadering in al deze scenario's. Belangrijke voorzichtige hypothesen zijn onder andere:
Voorzichtige hypothesen in de modellering van de evapotranspiratie en de infiltratie doorheen de biolo-
Rekening houden met mogelijke negatieve effecten van de klimaatverandering door het verhogen van de
gische laag van de afdekking (cfr. Tabel 11). infiltratie van water doorheen de biologische laag van het systeem met ongeveer 20% ten opzichte van de infiltratie die vandaag zou gelden onder de voorzichtige aannamen van vorig punt.
9
200
De combinatie van radiologische gevolgen, waarschijnlijkheid/aannemelijk van optreden van het scenario en waarschijnlijkheid van kanker en genetische effecten per eenheid van dosis.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Het niet in rekening brengen van de klei infiltratie barrière van de afdekking (cfr. Tabel 11) na fase III. In LES werd voorzichtig rekening gehouden met de infiltratie barrière door te veronderstellen dat de hydraulische conductiviteit van de klei (~10-9 m/s) bedraagt, maar met verwaarlozing van de bijdrage van de geosynthetische klei liner (GCL).
De snelle afname van de fysische retentie tijdens de isolatiefase IV (cfr. vorige paragraaf 6.6.2.2). Het voorzichtig in rekening brengen tijdens fase IV van doorgaande macroscheuren in de basis van de module, gecombineerd met openingen aan de zijkanten van de monolieten, dit ondanks alle inspanningen in het ontwerp om scheuren te vermijden, te detecteren en te beperken (cfr. Tabel 11). Met deze veronderstelling wordt rekening gehouden in de drie scenario's RS/EES/LES.
Het niet in rekening brengen van de mogelijke bijdragen van het afval tot vertraging en verzwakking van het
De positie van de waterput voor de extractie van het grondwater bevindt zich op de meest nadelige plaats, in
vrijkomen van radionucliden (R1 veiligheidsfunctie) het RS en EES, aan de voet van de tumulus. Dit in plaats van het in rekening brengen van verschillende mogelijke locaties in het LES.
Het in aanmerking nemen van 100% zelfvoorziening qua voedsel en drank in het RS en EES wat hoogst onwaarschijnlijk is. Daarom werd in de LES 50% zelf zelfvoorziening gekozen als iets aannemelijker.
De verschillende elementen van voorzichtigheid en het in rekening brengen van de verschillende bedreigingen in de scenario's die de verwachte evolutie vertegenwoordigen, dragen bij tot de robuustheid van de veiligheidsdemonstratie, zodanig dat slechts een relatief beperkt aantal alternatieve scenario’s nodig zijn voor de bedreigingen die minder aannemelijk zijn, maar toch nog een zekere plausibiliteit hebben. We merken op dat zelfs met deze voorzichtige elementen, de berekende dosistempi voor drie scenario's RS, EES en LES zich onder de dosis optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar bevinden zoals weergegeven in Figuur 56. Dit bevestigt het argument dat verder wordt vermeld onder paragraaf 0 dat de radiologische effecten geoptimaliseerd en passend laag zijn, en onder de reglementaire dosisbeperking liggen. De radiologische risico’s van de overblijvende relevante bedreigingen met enige plausibiliteit liggen onder de risico optimalisatiestreefwaarde van 10 -6/jaar Vele mogelijke bedreigingen werden voorkomen door het veiligheidsconcept zelf en door specifieke ontwerpmaatregelen, zoals eerder besproken. Ook zitten veel mogelijke bedreigingen al vervat in de voorzichtige aannamen in het referentiescenario (RS). In de veiligheidsanalyse werden het beperkt aantal resterende bedreigingen van het ontwikkelde ontwerp eerst geïdentificeerd en vervolgens geëvalueerd in termen van hun radiologisch risico. Bedreigingen met enige plausibiliteit van optreden zijn gegroepeerd in de minder waarschijnlijke alternatieve referentiescenario's (ARS). Dit leidt tot de volgende ARS:
ARS1: slechte constructie die leidt tot een defecte afdekking en daksysteem vanaf de start van fase III. ARS2: slechte sluiting wat leidt tot niet-opgevulde inspectieruimten. ARS3: slechte sluiting wat leidt tot een niet-afgedicht drainagesysteem in de modules. ARS4: een zware aardbeving bij het begin van fase IV.
Zoals schematisch weergegeven in Figuur 56 is aangetoond dat het radiologische risico van de overblijvende bedreigingen aanvaardbaar is omdat er sterke aanwijzingen zijn dat het zich onder de optimalisatiestreefwaarde qua radiologisch risico van 10-6/jaar bevindt. Dit bevestigt het argument, verder vermeld in paragraaf 0, dat de
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
201
radiologische risico’s geoptimaliseerd zijn, gepast laag zijn en onder de reglementaire risicobeperkingen liggen. Hierbij dient opgemerkt dat een kwantificatie van de waarschijnlijkheid van optreden voor deze ARS niet mogelijk is, met uitzondering van ARS 4 waarvoor een beperkte vorm van kwantificatie mogelijk is. De Figuur 56 is gebaseerd op een kwalitatieve beoordeling van de “aannemelijkheid” die laag/middel is.
Dosisimpact [mSv/jaar] 100
Risico optimalisatiestreefwaarde (10-6/jaar) Dosislimiet voor werknemers (20 mSv/12 maanden)
10
ARS4 Zware aardbeving (0,5 mSv/jaar)
1
0,1
Gemiddelde dosisbelasting in Vlaanderen (4,1 mSv/jaar)
ARS1 Defect daksysteem (2,7 mSv/jaar)
ARS2 Niet-opgevulde inspectieruimtes (0,09 mSv/jaar)
Dosislimiet voor het publiek (1 mSv/jaar)
Dosis optimalisatiestreefwaarde (0,1 mSv/jaar)
ARS3 Niet-afgedicht drainagesysteem (0,08 mSv/jaar)
RS (0,08 mSv/jaar) EES (0,04 mSv/jaar)
0,01
0,001
LES (0,001 mSv/jaar)
0,0001 0,01
0,1
1
Waarschijnlijkheid/aannemelijkheid
RS = Referentiescenario, EES = expected evolution scenario, LES = likely evolution scenario, ARS = alternatief referentie scenario Figuur 56: Schematisch overzicht van de effecten van verschillende geleidelijke uitlogingsscenario’s en hun vergelijking enerzijds met de optimalisatiestreefwaarden en anderzijds met referentiewaarden (dosislimieten, bestaande blootstelling aan straling) die de waarden kaderen.
Volgende elementen bevestigen de robuustheid van de performantie en de veiligheid van het systeem:
De berekende dosistempi voor de ARS liggen tussen 0,08 en 2,7 mSv/jaar. De waarde van 2,7 mSv/jaar is zeer conservatief (zie hypothetisch vrijgavescenario met ongeveer 1 mSv/jaar uit voorgaande paragraaf 4.3.2). Deze dosistempi zijn een eerder beperkte toename ten opzichte van het berekende dosistempo voor het RS (0,08 mSv/jaar; Figuur 56).
De dosistempi van ARS2 en ARS3 zijn vergelijkbaar met het RS zoals aangetoond in Figuur 56. Gezien de lagere aannemelijkheid van deze ARS betekent dit een grotere marge tussen ARS en de curve van de risicobeperking, dan tussen RS en de curve van de dosisbeperking, zoals aangetoond in Figuur 56. Deze grotere marge geeft ook aan dat het RS meer beperkend is voor de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie dan ARS2 en ARS3.
202
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De stijging qua dosistempo tussen RS en ARS4-ARS1 is minder dan de daling in aannemelijkheid. Dit leidt tot een vermindering van het radiologische risico en een grotere marge tussen ARS en de curve van de risicobeperking dan tussen het RS en de curve van de dosisbeperking, zoals geïllustreerd in Figuur 56. Deze grotere marge geeft ook aan dat het RS meer beperkend is voor de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie dan ARS1 en ARS4.
Het verval van de initiële activiteit in het bergingssysteem (cfr. paragraaf 6.6.2.2) blijft op 98% voor alle ARS, dezelfde waarde als voor het RS en het EES.
Gedetailleerde gevoeligheid en onzekerheidsanalyses hebben aangetoond dat de performantie van het bergingssysteem robuust is Verder hebben gedetailleerde gevoeligheids- en robuustheidsanalyses aangetoond dat de werking en de veiligheid van de berging als geheel robuust is, bestand tegen een grote variëteit van diverse onderzochte bedreigingen en gevoeligheden, zoals:
lege ruimtes in de monolieten, ophoging zonder cement, scheuren in de module basis vanaf het begin van fase III (100 jaar), maar met een verdere bescherming door de afdekking die waterinstroming beperkt (R2a veiligheidsfunctie),
de heterogeniteit van de activiteitsverdeling in de installatie (in een stapel monolieten en tussen verschillen-
laagste waarden voor de sorptie in plaats van de beste schattingen,
de modules), de monoliet types I, II of III, verschillende model aannamen voor de chemische evolutie van poriënwater in beton met inbegrip van: ►
de chemische samenstelling van het water dat in het beton infiltreert
►
de modellering van de CSH fasen in stadium III van beton degradatie.
In deze gevallen zijn de berekende dosisimpacts ofwel gelijkaardig aan het (base case van) het EES van maximaal 0,04 mSv/jaar, ofwel leiden ze slechts tot een beperkte toename. Belangrijk voor de gelaagde bescherming zijn onder andere de volgende conclusies: (1) het geval van scheuren vanaf het begin van fase III leidt tot doses gelijkaardig aan het EES (2) het geval van de laagste waarden voor de sorptie leidt tot doses van maximaal ongeveer 0,3 mSv/jaar. De robuustheidsanalyses hebben ook de effecten onderzocht van extreme bedreigingen en gevoeligheden buiten het gebied van enige plausibiliteit. Maximale effecten als gevolg van de afwezigheid van technische barrières rond het afval leiden tot dosistempi van maximaal slechts enkele mSv/jaar (deze scenario’s zijn zeer conservatief, cfr. hypothetisch vrijgavescenario). De robuustheid van de performantie en de veiligheid met betrekking tot de activiteitsdistributie, monoliet type en chemische evolutie van poriënwater geeft aan dat de aannamen in het RS/ARS qua:
homogeniteit van de activiteitsverdeling, monolieten type III en het referentiemodel voor chemische evolutie van poriënwater,
omhullend zijn en dus bijdragen tot het conservatisme in de afleiding van de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie die besproken wordt in de hiernavolgende paragraaf 6.6.4.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
203
6.6.3.3 De berging biedt een passend niveau van gelaagde bescherming
De elementen van gelaagde bescherming die uiteengezet werden in voorgaande paragraaf 4.3 samen met de conclusies gegeven in deze paragraaf 6.6.3 bevestigen dat de berging een passend niveau van gelaagde bescherming biedt. Dit wil zeggen dat de berging niet ongepast afhankelijk is van één enkel element of één enkele maatregel. Dit wil ook zeggen dat waar dit nodig is omdat radiologische impacts en risico’s te hoog zouden zijn, er andere lagen van bescherming aanwezig zijn om de impacts en risico’s passend te milderen, indien één beschermingslaag het zou begeven. 6.6.4
NIRAS heeft voorzichtig de radiologische capaciteit van de bergingsinstallatie en de voorwaarden om het afval veilig te accepteren en te bergen bepaald zodanig dat de activiteit van de langlevende radionucliden op passende wijze wordt beperkt
De radiologische veiligheid van een oppervlakte bergingsinstallatie voor categorie A afval is onder andere afhankelijk van de volgende beperkingen:
Voorwaarden qua radiologische capaciteit van de berging als geheel, Voorwaarden qua radiologische capaciteit van individuele modules Voorwaarden qua radiologische inhoud van monolieten en van afval.
Het feit dat de voorwaarden qua radiologische capaciteit van de berging en de modules en de voorwaarden voor het afval op een voorzichtige manier werden bepaald, vormt dus een argument voor de veiligheid van de ber-
gingsinstallatie. 6.6.4.1 Voorzichtigheid op het vlak van de dosis- en risicobeperkingen en de referentiewaarden
De voorzichtigheid op vlak van dosis- en risicobeperkingen en de streefwaarden voor dosis en risico die beduidend lager liggen dan de beperkingen en limieten, werd besproken in paragraaf 6.3.1.1. Voor de intrusiescenario’s werd een specifiek referentiewaarde van 3 mSv/jaar opgelegd door het FANC [R-11]. Dit niveau ligt in de lagere range van het interval 1 tot 20 mSv/jaar dat door ICRP gehanteerd wordt voor bestaande blootstellingssituaties. 6.6.4.2 Voorzichtigheid bij de afleiding van het veiligheidsconcept dat de basis vormt voor de veiligheidsevaluatie scenario’s
De voorzichtige afleiding van het veiligheidsconcept wordt besproken in paragraaf 6.3.2.1. Twee categorieën veiligheidsrollen werden gedefinieerd: enerzijds een hoofdrol (M) en anderzijds voor de SSCs waarvoor onzekerheid bestaat, een ondersteunende (C) rol. Met de C-rollen van het veiligheidsconcept wordt geen rekening gehouden in de berekeningen van de bergingslimieten. De C-rol waarvan de mogelijke effecten werden geverifieerd aan de hand van berekeningen zijn:
204
De extra bijdrage van de klei infiltratie barrière in fase IV, De chemische retentie in de geosfeer.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.6.4.3 Voorzichtigheid bij de hypothesen voor de scenario’s, modellen en parameters van de veiligheidsevaluaties
De scenario’s van de veiligheidsevaluatie die gebruikt worden voor de bepaling en de bevestiging van de radiologische capaciteit en de voorwaarden voor een veilige acceptatie en berging van het afval zijn de scenario's aangegeven in Figuur 52 van paragraaf 6.6.1: RS, ARS, PS, HIS. In het RS werd het veiligheidsconcept voorzichtig in rekening gebracht door onder andere:
Het slechts gedeeltelijk inbrengen van de R2a/R2b veiligheidsfuncties in fase IV tussen ongeveer 350 en 800 jaar (cfr. fysische retentie die quasi verdwijnt na 500 jaar in performantie analyse - paragraaf 6.6.2.2 ).
Het maken van voorzichtige aannamen met betrekking tot de infiltratie doorheen de biologische laag, reke-
Het maken van voorzichtige aannamen met betrekking tot fysische parameters zoals:
ning houdend met onzekerheden van de bodem (cfr. paragraaf 6.6.3.2), ►
De hydraulische conductiviteit (zie paragraaf 6.4.2.1)
►
De porositeit en de diffusiviteit waarvoor vanaf de start van fase III de gedegradeerde waarden worden genomen uit Tabel 4 van paragraaf 6.4.2.1.
In het RS en de ARS wordt bovendien de R1 functie van het afval niet ingebracht. Andere elementen van voorzichtigheid in de RS en ARS zijn gerelateerd aan de hydrogeologie (positie van de waterput) en de biosfeer (100% zelfvoorzienend), zoals eerder besproken in paragraaf 6.6.3.2. 6.6.4.4 Voorzichtigheid van het proces voor de verificatie, bevestiging en controle van de limieten tijdens de exploitatie van de berging
Een voorzichtig stapsgewijs proces voor verificatie, bevestiging en controle van de limieten tijdens de exploitatie van de berging werd gedefinieerd en geargumenteerd in paragraaf 6.5.3. Bovendien wordt de exploitatie van de berging gekenmerkt door een voorzichtige opvulstrategie zoals besproken in paragraaf 6.5.3.4:
De maximalisatie van consumptie van volumecapaciteit in plaats van de consumptie van radiologische capa-
Verdere elementen met betrekking tot het dosistempo, dosis bij indringing, cellulose houdend afval, evapo-
citeit is een voorzichtige manier van werken, ratorconcentraten, werden ook al voorzichtig in rekening gebracht in dit veiligheidsdossier dat de vergunningsaanvraag ondersteunt.
6.6.4.5 Beperkingen van radionucliden voor de berging, modules en monolieten, als resultaat van de veiligheidsevaluaties
De voorwaarden worden gespecifieerd in hoofdstukken 12, 13, 14 en 15 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-12], [HS-13], [HS-14] en [HS-15]. Hoofdstukken 14 en 15 ([HS-14],[HS-15]) verschaffen bijkomende details hoe de voorwaarden voor de monolieten rekening houden met onzekerheden qua radiologische karakteristieken. NIRAS heeft de IAEA “som van fracties” methodologie gevolgd voor de voorwaarden die de langlevende radionucliden, met inbegrip van langlevende alfastralers, beperken. De som van fracties methodologie of sommatieregel wordt typisch gevolgd in het geval men activiteit restricties oplegt voor mengsels van verschillende radionu-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
205
cliden waarbij de verhouding tussen de radionucliden niet volledig vastligt, bijvoorbeeld ook ingeval van vrijgave of vrijstelling (bijlage IA en IB van het ARBIS). Deze voorwaarden zijn gelijkwaardig of strenger dan de internationale referentieniveaus van 400 Bq/g voor langlevende alfa-activiteit in de berging als geheel en 4000 Bq/g langlevende alfa-activiteit in elk afzonderlijk afvalcollo. Limieten voor de totale activiteit in de berging/radiologische capaciteit Op basis van de bronterm 2008 versie 1 hebben de conservatieve screening berekeningen aanleiding gegeven tot 40 voor de langetermijn veiligheid belangrijke radionucliden. Voor deze 40 radionucliden werden Ai,max [Bq] en Ci,max [Bq/m3] waarden berekend. In versie 1 van de bronterm werden vervolgens een aantal afvalfluxen geschrapt zodat in versie 2 van de bronterm 2008 de voorwaarden verbonden aan Ai,max en Ci,max voor de 40 radionucliden gerespecteerd waren. Daarna werd er geverifieerd dat de radiologische impacts voor versie 2 van de bronterm 2008 bij de scenario’s RS/ARS/PS/HIS de toepasselijke normen respecteren. Bij deze verificatie is gebleken dat een aantal van de 40 radionucliden verwaarloosbare bijdragen hebben tot de totale radiologische impact. Dit omdat (1) in vergelijking met de screening berekeningen in RS/ARS/PS minder conservatieve modellen en parameters konden gejustifieerd worden (chemische retentie op beton, element specifieke biosfeerparameters zoals voor U-236) en omdat (2) in de versie 2 van de bronterm de activiteit van sommige radionucliden sterk gereduceerd werd (zoals voor Zr-93). Hierdoor werd de lijst van 40 gereduceerd tot 32 radionucliden. De 32 kritieke radionucliden die moeten beperkt worden in het categorie A afval en in de berging om de van toepassing zijnde dosis/risicobeperkingen voor de verschillende scenario’s te respecteren zijn opgelijst in Tabel 13. In de RS, ARS en PS komen de pieken van de verschillende radionucliden niet alle op hetzelfde ogenblik voor. In de methodologie wordt dit op de volgende manier in rekening gebracht: 1) Een waarde van 0,3 mSv/jaar, corresponderend met de reglementaire dosisbeperking, wordt aangenomen voor de berekeningen van de RS. 2) Extra operationele condities worden in Hoofdstuk 9 van het niveau 2 veiligheidsrapport [HS-09] gegeven voor de radionucliden waarvan de piek voor de radiologische effecten elkaar in de tijd gedeeltelijk overlappen. Dit zodat de dosis optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar voor het RS zal bereikt worden. 3) Er wordt gecontroleerd of de ARS en de PS geen strengere waarden voor de radiologische capaciteit of de operationele voorwaarden induceren (in voorgaande paragraaf 6.6.3.2 werd reeds aangegeven waarom ARS geen strengere voorwaarden induceren; het hypothetisch scenario van vrijgave uit voorgaande paragraaf 4.3.2 waarvoor de dosis slechts ongeveer 1 mSv/jaar bedraagt, levert al een indicatie dat ook PS geen strengere waarden voor de radiologische capaciteit zal induceren). A) Beperking van de radiologische capaciteit van de berging: De verschillende radiologische capaciteitswaarden (Ai,max) voor de 32 kritieke radionucliden worden in Tabel 13 gegeven. De totale activiteit in de berging wordt beperkt door de toepassing van de volgende sommatieregel:
206
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Met: Ai,n [Bq] de totale activiteit in de berging van kritiek radionuclide i en afvalfamilie n, CFi,n de correctiefactoren die in de conformiteitsdossiers voor de specifieke afvalfamilies worden opgenomen, Ai,max [Bq] de radiologische capaciteitswaarden van de berging zoals gespecifieerd in Tabel 13. Tabel 13: Maximaal toelaatbare Ai,max waarden corresponderend met een impact van 0,3 mSv/jaar voor het referentiescenario (en 3 mSv voor intrusie afgravingscenario). Nuclide
Ai,max [Bq ]
Nuclide
Ai,max [Bq ]
Be-10 C-14 Cl-36 Ca-41 Ni-59 Ni-63 Se-79 Sr-90 Nb-94 Mo-93 Tc-99 Ag-108m Sn-126 I-129 Cs-135 Cs-137
9,51E+11 7,33E+13 1,51E+12 5,01E+12 2,77E+14 6,78E+16 1,33E+11 1,23E+17 1,88E+13 3,46E+11 2,09E+12 1,93E+11 4,30E+12 1,82E+10 2,02E+11 3,98E+15
Ra-226 Th-232 U-233 U-234 U-235 U-238 Np-237 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Pu-241 Pu-242 Pu-244 Am-241 Am-243 Cm-244
1,70E+10 8,62E+11 1,19E+12 4,01E+11 4,75E+11 1,73E+12 5,90E+10 1,12E+15 1,21E+12 1,72E+13 9,05E+15 4,96E+11 2,10E+11 3,10E+14 3,72E+12 6,25E+15
B) Radiologische capaciteit van de modules: Sommatieregel voor totale activiteit per module: voor modules van de oostelijke tumulus is de capaciteit beperkt tot 2 / 34 van de totale radiologische capaciteit van de berging en voor modules van de westelijke tumulus is de capaciteit beperkt tot 1,5 / 34 van de totale radiologische capaciteit van de berging. Bijkomende voorwaarden per nuclidengroep voor de radiologische capaciteit verbonden met de exploitatie worden gespecifieerd in hoofdstukken 9 en 14 ([HS-9], [HS-14]). Dit om te verzekeren dat de dosisimpact van het referentiescenario zal streven naar de optimalisatiewaarde van 0,1 mSv/jaar voor de effectief geborgen bronterm.
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
207
Limieten voor activiteitsconcentratie in de berging A) Activiteitsconcentratie voor een monoliet: De verschillende maximaal toelaatbare activiteitsconcentraties (Ci,max) voor de 32 kritieke radionucliden worden in Tabel 14 gegeven. De activiteitsconcentraties Ci in de monolieten worden beperkt door de toepassing van een sommatieregel. De te gebruiken sommatieregel hangt af van de radiologische consumptie van een monoliet die wordt berekend als volgt:
Met: e_Ci de geschatte waarde van de activiteitsconcentratie van kritiek radionuclide i [Bq/m³], CFi de correctiefactoren die in de conformiteitsdossiers voor de specifieke afvalfamilies worden opgenomen, Ai,max [Bq] de radiologische capaciteitswaarden van de berging (Zie Tabel 13), Vtot = 50 918 voor Type I (4 × 400L); 35 006 voor Type I (5 × 220L); 42 432 voor Type II (4 × 400L); 15 912 voor Type II (1 × 600L); 26 520 voor Type II (1 × 1000L); 39 780 voor Type II (1 × 1500L); 42 432 voor Type II (1 × 1600L); 96 798 voor Type III. Als de radiologische consumptie ≤ 1, worden de activiteitsconcentraties in de monolieten beperkt door:
Met: max_Ci [Bq/m³] de maximaal voor mogelijk geachte activiteitsconcentratie van kritiek radionuclide i rekening houdend met onzekerheden op radiologische afvalkarakteristieken, CFi de correctiefactoren die in de conformiteitsdossiers voor de specifieke afvalfamilies worden opgenomen, Ci,max [Bq/m³] de maximaal toelaatbare activiteitsconcentraties (Zie Tabel 14).
Als de radiologische consumptie > 1 of als
worden de activiteitsconcentraties in de mo-
nolieten beperkt door:
Met: P95[Ci] de activiteitsconcentratie van kritiek radionuclide i [Bq/m³] die overeenstemt met het 95% percentiel rekening houdend met onzekerheden op de radiologische afvalkarakteristieken, P99.99[Ci] de activiteitsconcentratie van kritiek radionuclide i [Bq/m³] die overeenstemt met een 99,99% percentiel rekening houdend met onzekerheden op radiologische afvalkarakteristieken, CFi de correctiefactoren die in de conformiteitsdossiers voor de specifieke afvalfamilies worden opgenomen, Ci,max [Bq/m³] de maximaal toelaatbare activiteitsconcentraties.
208
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Tabel 14: Maximaal toelaatbare Ci,max waarden corresponderend met een impact van 3 mSv voor een intrusie boorkernanalyse scenario. Ci,max [Bq/m3 ] 5,31E+13 1,07E+14 6,00E+13 3,42E+13 6,51E+12 3,15E+15 2,07E+13 2,68E+15 1,07E+10 1,31E+12 9,30E+13 1,68E+10 8,25E+09 3,03E+11 3,00E+13 2,97E+13
Nuclide Be-10 C-14 Cl-36 Ca-41 Ni-59 Ni-63 Se-79 Sr-90 Nb-94 Mo-93 Tc-99 Ag-108m Sn-126 I-129 Cs-135 Cs-137
Nuclide Ra-226 Th-232 U-233 U-234 U-235 U-238 Np-237 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Pu-241 Pu-242 Pu-244 Am-241 Am-243 Cm-244
Ci,max [Bq/m3 ] 7,50E+09 6,03E+09 3,57E+10 1,08E+10 1,23E+10 6,87E+09 2,46E+10 2,36E+12 2,07E+11 2,10E+11 8,52E+12 2,12E+11 1,17E+10 2,92E+11 5,61E+10 7,62E+13
B) Bijzondere bijkomende beperking van de activiteitsconcentratie voor de monolieten in de bovenste laag van de modules: De verschillende bijzondere maximaal toelaatbare activiteitsconcentraties (Ci,res,max) in de bovenste laag van de modules worden in Tabel 15 gegeven voor de 32 kritieke radionucliden. De activiteitsconcentraties Ci in deze monolieten worden beperkt door de toepassing van een bijkomende sommatieregel:
Met: e_Ci [Bq/m³]de geschatte waarde van de activiteitsconcentratie van kritiek radionuclide i, CFi de correctiefactoren die in de conformiteitsdossiers voor de specifieke afvalfamilies worden opgenomen, Ci,res,max [Bq/m³] de maximaal toelaatbare activiteitsconcentraties in de bovenste laag van de modules. Tabel 15: Maximaal toelaatbare Ci,res,max waarden corresponderend met een impact 3 mSv/jaar voor een intrusie-residentie scenario. Nuclide Be-10 C-14 Cl-36 Ca-41 Ni-59 Ni-63 Se-79 Sr-90 Nb-94 Mo-93 Tc-99 Ag-108m Sn-126 I-129 Cs-135 Cs-137 (*)
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
Ci,res,max [Bq/m3] 2,53E+12 3,09E+09 1,40E+09 3,72E+11 4,75E+12 1,58E+13 2,15E+10 2,65E+12 1,14E+09 6,12E+10 1,07E+10 1,87E+09 9,19E+08 5,92E+09 9,55E+10 2,74E+12
Nuclide Ra-226 Th-232 U-233 U-234 U-235 U-238 Np-237 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Pu-241 Pu-242 Pu-244 Am-241 Am-243 Cm-244
Ci,res,max [Bq/m3] 2,07E+08 5,57E+08 1,16E+10 1,08E+10(*) 6,01E+09 6,87E+09(*) 6,54E+09 4,08E+11 3,52E+10 3,60E+10 1,86E+12 3,64E+10 1,35E+09 6,36E+10 1,02E+10 1,31E+13
Waarden voor Ci,res,max werden beperkt tot de waarde van Ci,max .
1, 07 December 2012
209
Beperking operationele radiologische impact Maximaal dosistempo aan de buitenzijde van de site: 0,15 µSv/uur gemiddeld over 1 jaar en 5 µSv/uur op ieder ogenblik Maximaal dosistempo aan buitenzijde gecontroleerde zone binnen de site: 3 µSv/uur gemiddeld over 1 jaar en 10 µSv/uur op ieder ogenblik Maximaal dosistempo aan de buitenwanden van de modules tijdens exploitatie: 25 µSv/uur op ieder ogenblik Maximaal dosistempo transportcontainer: Op contact: 2 mSv/uur Op 2 m: 100 µSv/uur Maximaal dosistempo monolieten op contact: 20 mSv/uur op 2 m: 2 mSv/uur Maximale afwrijfbare oppervlaktebesmetting op monolieten: 0,04 Bq/cm2 voor alfastralers 0,4 Bq/cm2 voor beta/gamma stralers
210
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.6.5
NIRAS
heeft
aangetoond
dat
de
radiologische
effecten
en
de
risico's
geoptimaliseerd, passend laag en in overeenstemming met de reglementaire toetsingscriteria zijn 6.6.5.1 Verwachte operationele dosistempi voor de werknemers liggen onder de 10 mSv/12 maanden en onder 0,3 mSv/jaar voor het publiek en ze zijn geoptimaliseerd als gevolg van het afval zelf en de ALARA-ontwerpmaatregelen
De verwachte dosistempi voor de werknemers tijdens de normale exploitatie van de berging werden geschat, en ze liggen zowel onder de operationele dosisbeperkingen van 10 mSv/12 maanden als onder 0,4 mSv/week, vastgelegd door NIRAS. Ze liggen dan ook ver onder de dosislimiet voor werknemers van 20 mSv/12 maanden. Verder is het geschatte collectieve radiologische dosis laag en in de orde van 2-4 man-mSv/jaar omdat het aantal beroepshalve blootgestelde werknemers aan straling op de bergingsinstallatie laag is.
Tabel 16: Geschatte operationele radiologische impacts voor beroepshalve blootgestelde werkers.
Taken tijdens exploitatie
Geschatte
Geschatte
Geschatte
individuele dosis
individuele dosis
collectieve dosis
per week
per 12 maanden
per jaar
[mSv/week]
[mSv/12 maanden]
[man mSv/jaar]
0,00 – 0,08
0,00 – 0,17
1,9
0,00 – 0,13
0,00 – 0,42
4,1
Taken tijdens afdichten van de modules (eens om de ~4 jaar)
Deze schattingen zijn conservatief en benaderend. Later, tijdens de exploitatie van de berging worden de reële opgelopen doses van de werknemers gemeten en geregistreerd in een gegevensbank. Deze waarden zullen verworden vergeleken met de theoretische schattingen en nadat een taak verschillende keren werd uitgevoerd zullen de schattingen desgevallend aangepast worden. Voor de leden van het publiek werd een zeer conservatieve benadering gevolgd om de maximale blootstelling aan straling te berekenen. Verondersteld werd dat een persoon op een afstand van ongeveer 70 m verblijft van het midden van een bijna volledig gevulde module gedurende 2000 uren. Opdat de verwachte radiologische blootstelling van dit kritiek individu 0,3 mSv/jaar zou bedragen op perimeterafstand, moet men een spot contactdosistempo van de monolieten van 801µSv/uur veronderstellen. De berekende mediaan van het spot contactdosistempo bedraagt echter slechts ~55 µSv/uur. De radiologische blootstelling zal bijgevolg significant lager zijn dan 0,3 mSv/jaar. Deze lage waarden van de operationele dosistempi voor de werknemers en voor het publiek zijn deels te wijten aan het feit dat het categorie A afval laagactief afval is, en deels het resultaat van al de ALARA ontwerpmaatregelen die werden genomen om de stralingsbescherming te optimaliseren:
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
211
de keuze om alleen geconditioneerd afval in monolieten in de berging te accepteren, waarbij het vrijkomen van nucliden wordt beperkt en de operationele stralingsbescherming wordt beperkt tot hoofdzakelijk externe straling,
de 70 cm dikke modulewanden,
het bijkomend voorzien van:
de caissons met wanden van 12 cm, de keuze om alle vuloperaties van de berging afstandsbediend uit te voeren, zoals beschreven in paragraaf 6.5.2.2 dat handelt over optimalisatie, ►
afschermplaten,
►
een specifieke transportcontainer voor monolieten,
►
een radiologische zonering in de berging,
om zo verder de radiologische bescherming te optimaliseren, zoals besproken in paragraaf 6.5.2.2. 6.6.5.2 Operationele radiologische risico’s van externe en interne gebeurtenissen zijn laag
Uit de analyse van gebeurtenissen van interne en externe oorsprong kwam geen gebeurtenis naar voren, die aanleiding kan geven tot een overschrijding van de dosislimieten voor beroepshalve blootgestelde personen. De radiologische gevolgen van het referentieongeval (vliegtuigongeval) situeren zich hoogstens in de buurt van 1 mSv. Dit veronderstelt wel dat er correcte procedures bestaan om de gebeurtenis voldoende snel op te merken en in te grijpen om terug binnen de normale exploitatiecondities te komen. De analyse van de gebeurtenissen van interne en externe oorsprong zal in het toekomstige programma voor de indienststelling van de inrichting verder verfijnd worden aan de hand van de as-built SSCs, een preciezere afbakening van de operationele karakteristieken van de berging en een risico-methodologie type HAZOP (Hazard and Operability study) of equivalent. 6.6.5.3 Radiologische effecten van lange termijn menselijke intrusiescenario’s liggen onder 3 mSv/jaar en ze zijn geoptimaliseerd onder deze waarde
Oppervlaktebergingsinstallaties kunnen vatbaar zijn voor door de mens veroorzaakte storingen in de toekomst. Om deze reden wordt de radiologische impact van onopzettelijke intrusie geëvalueerd. In principe kan het voorkomen hiervan uitgesloten worden zolang er actief toezicht is op de site. Daarom wordt bij in de veiligheidsanalyse ondersteld dat dergelijke onopzettelijke intrusie ten vroegste bij opheffing van nucleaire reglementaire controle optreedt, i.e. op het einde van fase III na ongeveer 350 jaar. Een onopzettelijke menselijke intrusie waarbij het bergingssysteem ‘herontdekt’ wordt is binnen het ICRP systeem van stralingsbescherming een bestaande blootstellingssituatie, waarvoor een dosisreferentiewaarde van enkele mSv gehanteerd wordt om de aanvaardbaarheid te beoordelen. In lijn hiermee hanteert het FANC voor de radiologische gevolgen van een onopzettelijke menselijke intrusies een dosisreferentiewaarde van 3 mSv voor de directe effecten van de intrusie en van 3 mSv/jaar voor chronische effecten die uitgesteld in de tijd kunnen optreden, bijvoorbeeld door een verspreiding van het afval in de biosfeer.
212
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Tabel 17: Geschatte radiologische impact voor verschillende onopzettelijke intrusiescenario’s die optreden op 350 jaar. Scenario Boring Analyse van een boorkern (gedetailleerde inspectie) Constructie – uitgraving
Rekengeval
Radiologische impact
Gemakkelijk verspreidbaar afval
0,007 mSv/intrusie
Standaardafval
0,005 mSv/intrusie
Gemakkelijk verspreidbaar afval
0,012 mSv/intrusie
Standaardafval
0,004 mSv/intrusie
Parallel met de as van de tumulus
0,073 mSv/intrusie
Loodrecht op de as van de tumulus
0,037 mSv/intrusie
Residentie na boring
0,018 mSv/jaar
Residentie na uitgraving
0,189 mSv/jaar
In Tabel 17 worden de resultaten van de geschatte radiologische impact van verschillende intrusiescenario’s gegeven. De geschatte dosis varieert tussen 0,004 en 0,07 mSv per intrusie voor respectievelijk analyse van een boorkern voor standaardafval en een uitgraving parallel met de as van de tumulus, en bij residentiescenario’s tussen 0,02 en 0,2 mSv/jaar voor respectievelijk een residentie na boring en een residentie na uitgraving. Deze waarden bevinden zich ver onder 3 mSv(/jaar) en onder de natuurlijke dosis in Vlaanderen van ongeveer 2,1 mSv/jaar. Daarmee bevestigen deze resultaten dat het categorie A afval slechts een beperkte hoeveelheid van langlevende radionucliden bevat die nog niet vervallen zijn op het hier veronderstelde ogenblik van opheffing van nucleaire reglementaire controle na ongeveer 350 jaar. 6.6.5.4 Radiologische impacts van verwachte lange termijn geleidelijke uitloging scenario’s liggen onder 0,3 mSv/jaar en radiologische risico’s voor minder waarschijnlijke scenario’s liggen onder 10-5/jaar en ze zijn geoptimaliseerd onder deze waarden
Naast de radiologische impacts als gevolg van onopzettelijke intrusies omvatten de evaluaties van de radiologische veiligheid op lange termijn scenario’s waarin een geleidelijke uitloging van de radionucliden uit het afval en de installatie beschouwd wordt. Het is gebleken door middel van conservatieve screening berekeningen dat het geleidelijk gasvormig vrijkomen van radionucliden radiologische impacts zou leveren die ver onder de overige beschouwde scenario’s liggen (zie paragraaf 6.6.1). De overige scenario’s binnen deze groep worden gekenmerkt door een uitloging naar het grondwater. Er worden hiervoor drie situaties numeriek verder beschouwd: 1) Het slaan van een waterput in het grondwater en gebruik van het grondwater binnen een zelfvoorzienende landbouwers gemeenschap. Voor de meeste scenario’s wordt de waterput verondersteld aan de voet van de tumulus op de plaats van de maximale concentratie (zie paragraaf 6.6.3.2). Een uitzondering hierop is het meer aannemelijk LES waarin de waterput geplaatst wordt middenin de grondwaterpluim. 2) De verdere migratie vanuit het grondwater richting de omliggende rivieren Witte Nete en Kleine Nete. 3) De verdere migratie vanuit het grondwater richting de wortelzone van planten in de kwelgebieden nabij de rivieren. Uit berekeningen blijkt dat de waterput de biosfeerreceptor is met de hoogste radiologische impact.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
213
Verder is ook de mogelijke dosis geëvalueerd als gevolg van retentie van radionucliden op de vaste fase in de geosfeer met als conclusie dat deze te verwaarlozen is. Ten slotte werd de invloed op de dilutie in het grondwater onderzocht van mogelijke toekomstige evoluties zoals klimaatsveranderingen, wijziging in gebruik van gronden rondom de berging, verdwijnen van het kanaal Bocholt-Herentals ... en globaal gering bevonden. Om deze redenen wordt voor de verschillende scenario’s systematisch de radiologische impact berekend met de waterput als biosfeerreceptor waarbij de huidige condities voor de geosfeer beschouwd worden. Voor scenario’s met een geleidelijke uitloging op lange termijn wordt een reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar gespecifieerd (zie paragraaf 6.3.1.1). De radiologische impacts van de scenario’s met een op de lange termijn geleidelijke uitloging naar het grondwater zijn beperkt. De maximale impact van het likely evolution scenario (LES) bedraagt ongeveer 0,001 mSv/jaar, en ligt dus ver onder deze dosisbeperking omdat de hoeveelheid aan langlevende radionucliden beperkt werd en omdat de performantie van het systeem geoptimaliseerd werd en robuust is. Indien men bovendien voor deze scenario’s een geval van een waterput juist naast de berging onderstelt voor een volledig zelfvoorzienende gemeenschap (referentiescenario), dan bevindt de impact zich nog steeds onder de dosisoptimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar. Dit is een bijkomende bevestiging dat de berging geoptimaliseerd werd. Voor de minder waarschijnlijke alternatieve evoluties met dezelfde hypothesen voor de waterput en zelfvoorziening, bevindt het radiologisch risico zich onder de risico optimalisatiestreefwaarde van 10-6 /jaar. De radiologische impacts kunnen bijgevolg als geoptimaliseerd beschouwd worden. Naast dit element van dosisimpacts onder de optimalisatiestreefwaarden, werd immers ook een uitgebreide optimalisatie van de berging werd uitgevoerd naar zowel de radiologische impact, de gelaagde bescherming en de aantoonbaarheid (zie voorgaande paragraaf 6.5). Vermits de onzekerheden in verband met de radiologische impacts als gevolg van uitlogingsscenario’s naar het grondwater aanzienlijk zijn gegeven de lange tijdsschalen wordt een brede waaier aan verschillende scenario’s, rekengevallen en indicatoren voor de veiligheid beschouwd om vertrouwen op te bouwen in de langetermijn veiligheid. De verschillende indicatoren zijn complementair en gestoeld op verscheidene en diverse hypothesen, zodat er sprake is van meerdere redeneerwijzen die het vertrouwen in de langetermijn veiligheid ondersteunen. Deze argumentatie is als volgt opgebouwd (zie Figuur 57 voor een illustratie van deze argumenten): 1) De activiteit van de natuurlijk voorkomende isotopen Ra-226, Th-232 en K-40 in het afval is vergelijkbaar met en lager dan de activiteit die van nature aanwezig is bouwmaterialen. 2) De activiteit van langlevende alfastralers in het afval is ongeveer één grootteorde lager dan de internationale richtwaarde van 400 Bq/g. 3) 98% van de activiteit uit het afval vervalt in de installatie, zowel bij de verwachte evolutie in de performantie van de berging als bij minder waarschijnlijke degradaties qua performantie. 4) De berekende concentraties in het grondwater van de natuurlijk voorkomende isotopen C-14, Cl-36, H-3, Ra-226, Th-232, U-238 zijn vergelijkbaar met en globaal lager dan de concentraties die van nature aanwezig zijn in het grondwater rondom de site. 5) De maximale radiologische impact van het likely evolution scenario (LES) is 0,001 mSv/jaar, wat aanzienlijk lager is dan de dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar. Deze impact ligt drie ordegroottes onder de dosislimiet voor het publiek (1 mSv/jaar) en is slechts een kleine fractie van de blootstelling door natuurlijke bronnen die in Vlaanderen 2,1 mSv/jaar bedraagt zodat de berging radiologisch gesproken een niet of nauwelijks
214
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
merkbaar effect zal hebben ten opzichte van de bestaande natuurlijke blootstellingen en men de berging als geoptimaliseerd kan beschouwen. 6) De radiologische impact van het conservatieve referentiescenario (RS) met een waterput direct naast de berging en een volledig zelfvoorzienende landbouwer gemeenschap is 0,08 mSv/jaar, wat lager is dan de optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar. Dit is een bijkomend argument dat de berging geoptimaliseerd is. 7) Het radiologisch risico van minder waarschijnlijke alternatieve referentiescenario’s (ARS) zijn merkelijk lager dan de optimalisatiestreefwaarde van 10-6/jaar. Dit is een bijkomend argument dat de berging geoptimaliseerd is. 8) De maximale radiologische impacts indien er na enkele honderden jaren (ARS/AES met verregaande degradaties vanaf 100 jaar, hypothetisch scenario van vrijgave na 350 jaar) tot duizenden jaren (penaliserend scenario) quasi geen technische barrières aanwezig zouden zijn rondom het afval bedragen slechts enkele mSv/jaar wat blootstellingen zijn die van nature voorkomen. Hiermee wordt bevestigd dat de hoeveelheid langlevende radionucliden in het categorie A afval sterk beperkt werd en dat dit type afval in aanmerking komt voor berging aan de oppervlakte. 9) De langetermijn radiologische impacts zijn sterk lokaal, weinig regionaal verspreid, en nemen sterk af in functie van de afstand tot de berging. De oppervlakte waar de mogelijke radiologische impacts als gevolg van gebruik van het grondwater hoger zijn dan 1 µSv/jaar voor het RS is sterk beperkt in de ruimte. a) de grootte orde van domein waar een dosisimpact hoger dan 1 µSv/jaar zou zijn voor het RS is ongeveer 2 km2, b) waar er een impact hoger dan 10 µSv/jaar zou zijn is slechts ongeveer 0,4 km2. Zelfs bij ARS blijven de langetermijn radiologische impacts sterk lokaal gesitueerd. De oppervlakten worden maximaal 2,7 km2 voor 1 µSv/jaar en 2 km2 voor 10 µSv/jaar. Dit bevestigt het conservatisme dat bij het RS en ARS ingebouwd werd door een waterput direct naast de berging te beschouwen. 10) Alternatieve biosfeerreceptoren zoals de rivier, opstijgend grondwater in kwelgebieden leveren aanzienlijk lagere radiologische impacts < 0,001 mSv/jaar dan het slaan van een waterput aan de voet van de tumulus. Dit bevestigt het conservatisme dat bij LES, RS en ARS ingebouwd werd door een waterput te beschouwen als biosfeerreceptor.
Bovenstaande argumenten leveren verschillende complementaire zienswijzen en indicatoren ter ondersteuning van het vertrouwen in de radiologische langetermijn veiligheid voor de scenario’s van geleidelijke uitloging.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
215
Figuur 57: Verschillende indicatoren die aanduiden dat de radiologische impacts van de scenario’s met een op de lange termijn geleidelijke uitloging naar het grondwater beperkt zijn (1/5). 1) Activiteit in categorie A afval is vergelijkbaar met natuurlijke activiteit: Bq/g UNSCEAR 2008 rapport: Concentraties in grond – België UNSCEAR 2008 rapport: concentraties in beton – wereldwijd Concentratie in categorie A afval
Ra-226 0,006 – 0,07
Th-232 0,008 – 0,03
K-40 0,1 – 1
0,007 – 0,1
0,001 – 0,5
0,02 - 1
0,009
0,0004
5 10-8
3) 98% van de activiteit vervalt in de berging: Referentiescenario Alternatieve referentiescenario’s met gedegradeerde performantie
% verval in berging 98 % 98 %
2) Activiteit van langlevende alfastralers in categorie A afval lager dan internationaal niveau 400 Bq/g: Richtwaarde Categorie A afval in momenteel opslag Totaliteit categorie A afval
Bq/g langlevende alfastralers 400 50 10
4) Concentraties in grondwater als gevolg van geleidelijke uitloging zijn vergelijkbaar met de achtergrond: Nuclide
Berekende piekwaarde in grondwater [Bq/ℓ] 7,7 4,7 3 10-5 0.04 1 10-6 0,015
C-14 Cl-36 H-3 Ra-226 Th-232 U-238
Lokaal gemeten waarden in grondwater [Bq/ℓ] <1.8 <20 <6 39 0,007 0,029
5) De maximale radiologische impact van het likely evolution scenario LES is 0,001 mSv/jaar, wat aanzienlijk lager is dan de dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar. Dosis [mSv/jaar] 10
Wereldwijde gemiddelde blootstellingen door natuurlijke bronnen (1-13 mSv/jaar)
Reglementaire dosislimiet (1 mSv/jaar)
1
Reglementaire dosisbeperking (0,3 mSv/jaar) 0,1
0,01
0,001
0,001 mSv/jaar
0,0001 100 jaar
LES (aannemelijk evolutie scenario)
1000 jaar Tijd sinds start operationele fase
216
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Verschillende indicatoren die aanduiden dat de radiologische impacts van de scenarioâ&#x20AC;&#x2122;s met een op de lange termijn geleidelijke uitloging naar het grondwater beperkt zijn (2/5). 6) Radiologische impact referentiescenario (RS) is lager dan dosis optimalisatiestreefwaarde van 0,1 mSv/jaar en bijgevolg geoptimaliseerd onder de dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar: Dosis [mSv/jaar] 10
Wereldwijde gemiddelde blootstellingen door natuurlijke bronnen (1-13 mSv/jaar)
Reglementaire dosislimiet (1 mSv/jaar)
1
Reglementaire dosisbeperking (0,3 mSv/jaar) Dosis optimalisatie streefwaarde (0,1 mSv/jaar)
0,1
0,081 mSv/jaar
RS (referentie scenario) > Waterput direct naast de berging > 100% zelfvoorzienende gemeenschap
0,01
0,001
0,001 mSv/jaar
LES (aannemelijk evolutie scenario)
0,0001 100 jaar
1000 jaar Tijd sinds start operationele fase
Dosis [mSv/jaar] 10
Wereldwijde gemiddelde blootstellingen door natuurlijke bronnen (1-13 mSv/jaar)
Reglementaire dosislimiet (1 mSv/jaar)
1
Reglementaire dosisbeperking (0,3 mSv/jaar) Dosis optimalisatie streefwaarde (0,1 mSv/jaar)
0,1
Tc-99 Ag-108m
I-129
0,01
Berekende dosis RS Ra-226 Cl-36 Ni-59
0,001 Cs-135 Cs-137
0,0001 100 jaar
1000 jaar Tijd sinds start operationele fase
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
217
Verschillende indicatoren die aanduiden dat de radiologische impacts van de scenario’s met een op de lange termijn geleidelijke uitloging naar het grondwater beperkt zijn (3/5). 7) Radiologisch risico alternatieve referentiescenario’s (ARS) zijn lager dan de optimalisatiestreefwaarde van 10-6/jaar bijgevolg geoptimaliseerd onder de risicobeperking van 10-5/jaar: Dosisimpact [mSv/jaar] 100
Risico optimalisatiestreefwaarde (10-6/jaar) Dosislimiet voor werknemers (20 mSv/12 maanden)
10
1
0,1
Gemiddelde dosisbelasting in Vlaanderen (4,1 mSv/jaar)
ARS1 Defect daksysteem (2,7 mSv/jaar)
Dosislimiet voor het publiek (1 mSv/jaar)
ARS4 Zware aardbeving (0,5 mSv/jaar)
Dosis optimalisatiestreefwaarde (0,1 mSv/jaar)
ARS2 Niet-opgevulde inspectieruimtes (0,09 mSv/jaar) ARS3 Niet-afgedicht drainagesysteem (0,08 mSv/jaar)
RS (0,08 mSv/jaar) EES (0,04 mSv/jaar)
0,01
0,001
LES (0,001 mSv/jaar)
0,0001 0,01
0,1
1
Waarschijnlijkheid/aannemelijkheid
8) Impacts met quasi afwezigheid van technische barrières zijn vergelijkbaar met gemiddelde stralingsbelasting in Vlaanderen en met gemiddelde blootstelling door natuurlijke bronnen. Dit bevestigt dat categorie A afval een slechts een lage hoeveelheid langlevende activiteit bevat: Gemiddelde blootstelling door natuurlijke bronnen Gemiddelde natuurlijke stralingsbelasting in Vlaanderen Maximale dosisimpact penaliserende scenario’s (na enkele 1000’en jaren) Dosisimpact hypothetisch vrijgavescenario na 350 jaar Maximale dosisimpact alternatieve evolutiescenario’s beschouwd in brede gevoeligheidsanalyse (degradatie vanaf 100 jaar)
218
mSv/jaar 1 – 13 2,1 1–4 1,2 0,04 – 3,8
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Verschillende indicatoren die aanduiden dat de radiologische impacts van de scenarioâ&#x20AC;&#x2122;s met een op de lange termijn geleidelijke uitloging naar het grondwater beperkt zijn (4/5). 9) Langetermijn impacts voor het referentiescenario (RS) zijn lokaal en beperkt en nemen sterk af in functie van de afstand tot de berging:
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
219
Verschillende indicatoren die aanduiden dat de radiologische impacts van de scenario’s met een op de lange termijn geleidelijke uitloging naar het grondwater beperkt zijn (5/5). 10) Minder waarschijnlijke langetermijn impacts door alternatieve referentiescenario’s (ARS) blijven lokaal : 3,0
2 1,5
Surface of exceedance [km2]
RS ARS 1 ARS 2 ARS 3 ARS 4
2,5
1 0,5 0 0,001
3,0
Surface of exceedance [km2]
Periode 0-350 jaar
0,01
Dosis [mSv/jaar]
0,1
Periode 600-800 jaar RS
ARS 1
2,0
ARS 2
1,5
ARS 3 ARS 4
1,0 0,5 0,0 0,001
0,01
Dosis [mSv/jaar]
0,1
1
RS ARS 1 ARS 2 ARS 3 ARS 4
2,0 1,5 1,0 0,5
3,0
2,5
Periode 350-600 jaar
2,5
0,0 0,001
1
Surface of exceedance [km2]
Surface of exceedance [km2]
3
0,01
Dosis [mSv/jaar]
0,1
1
Periode 800-2000 jaar
2,5
RS
2,0
ARS 1 ARS 2
1,5
ARS 3
1,0
ARS 4
0,5 0,0 0,001
0,01
Dosis [mSv/jaar]
0,1
1
11) RS is conservatief door aanname van waterput als biosfeerreceptor. Rivier en kwelgebieden als biosfeerreceptoren leveren radiologische impacts orde grootte 0,0001 mSv/jaar en kleiner, een factor 1 000 lager dan 0,1 mSv/jaar.
Gemiddelde blootstelling door natuurlijke bronnen Gemiddelde stralingsbelasting in Vlaanderen Reglementaire dosislimiet voor het publiek Reglementaire dosisbeperking voor het publiek Maximale dosisimpact RS waterput op 70 m Maximale dosisimpact RS rivier Maximale dosisimpact RS kwelgebieden
220
mSv/jaar 1 – 13 4,1 1 0,3 0,08 0,0002 < 0,0001
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.6.5.5 Lange termijn radiologische dosistempi op niet-menselijke biota liggen ver onder 10 µGy/uur
De focus van de stralingsbescherming is de laatste jaren geleidelijk verbreed van evaluaties van radiologische impacts op de mens naar een evaluatie van radiologische impacts op mens en niet-menselijke biota, teneinde na te gaan dat de mens en het milieu afdoende beschermd zijn. In lijn met dit zich ontwikkelend domein vereist het FANC dat de internationale ontwikkelingen in verband hiermee opgevolgd worden. Een belangrijke internationale ontwikkeling de laatste jaren bestond erin dat er voor het eerst een praktische methode ontwikkeld werd ter berekening van radiologische impacts op niet-menselijke biota, onder meer door werk van de ICRP en door de ontwikkeling binnen een Europees kader van de ERICA tool (Environmental Risk from Ionising Contaminants Assessment and Management tool) waarmee radiologische risico’s geschat kunnen worden. Daarom werd in het kader van het voorliggend veiligheidsdossier een eerste evaluatie gemaakt van radiologische risico’s voor de niet-menselijke biota. Voor de huidige studie wordt het door ERICA voorgestelde referentieniveau van 10 µGy/uur gehanteerd als screeningwaarde voor een geschat geen-effect dosistempo. Verder werden de generieke internationale referentieorganismen (ICRP, ERICA) uitgebreid met referentieorganismen geselecteerd op basis van de in de omgeving van de site voorkomende biota soorten van biologisch of ecologische belang zoals geïdentificeerd in het ecologische onderzoek vermeld in voorgaande paragraaf 6.4.1.1. Er werden drie mogelijke impact scenario’s beschouwd: (1) de impact op terrestriële flora en fauna ten gevolge van bodemcontaminatie door irrigatie met de maximum geschatte radionuclide concentraties in grondwater, onttrokken aan een waterput voor privégebruik op 70 m van de bergingsmodules; (2) de impact op terrestriële flora en fauna ten gevolge van contaminatie van kwelgebieden met de hoogste geschatte radionuclide flux in het grondwater; (3) de impact op aquatische flora en fauna ten gevolge van contaminatie van een lokale rivier met de hoogst geschatte radionuclide flux in het nabije grondwater. Bijkomend werd ook een conservatieve berekening uitgevoerd voor biota die leven in grondwater op 70 m van de bergingsmodules. Uit deze evaluatie is gebleken dat voor alle scenario's de berekende dosistempi lager zijn dan het referentieniveau van 10 µGy/h. Ondanks de zeer conservatieve veronderstellingen, kan er dan ook geconcludeerd worden dat er geen radiologisch risico's te verwachten zijn voor de lokale fauna en flora bij geleidelijke uitloging van de radionucliden uit de cAt oppervlakteberging. Omdat ten eerste dit een eerste evaluatie/iteratie is, omdat ten tweede dit domein internationaal gesproken in volle ontwikkeling is en omdat ten slotte het FANC een continue opvolging van de internationale ontwikkelingen in dit domein vereist, maakt zowel de verdere ontwikkeling van de methodologie van de evaluatie van de radiologische impact op niet-menselijke biota als de toepassing van de methodologie deel uit van het verdere O&O programma.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
221
6.7
De volgende programmastap
NIRAS heeft de volgende programmastap voorbereid en is proactief begonnen met onderzoeks-, ontwikkelings- en demonstratie-activiteiten als input voor de volgende programmastappen. 1) NIRAS heeft een redelijk en relevant plan voor toekomstig onderzoek, ontwikkeling en demonstratie gedefinieerd en proactief gestart om de resterende onzekerheden in de volgende programmastappen verder te reduceren 2) NIRAS is overtuigd dat haar categorie A-programma klaar is voor de reglementair onderzoek tijdens de komende vergunningsprocedure
6.7.1
NIRAS heeft een redelijk en relevant plan voor toekomstig onderzoek, ontwikkeling resterende
en
demonstratie
onzekerheden
in
gedefinieerd de
volgende
en
proactief
gestart
programmastappen
om
de
verder
te
reduceren
NIRAS heeft de O&O behoeften en thema's op een gestructureerde manier geïdentificeerd (zie onder meer Tabel 11) en NIRAS is proactief gestart met het oplossen van de verschillende punten. Gezien de huidige stand van kennis worden er geen nieuwe O&O resultaten noodzakelijk geacht vóór indiening van de vergunningsaanvraag. De hoofdlijnen voor het toekomstig programma werden gedefinieerd en omvatten:
De performantie van de technische barrières. NIRAS is gestart met O&O werk op zeolieten (KUL), op het gedrag van beton op jonge leeftijd (CEA) en op het modelleren van de lange termijn evolutie van beton (SCK).
De performantie van de verschillende families afval. NIRAS is gestart met werk met betrekking tot het gebitumineerde afval. Een verdere verfijning van het veiligheidsdossier en de veiligheidsevaluaties. Dit omvat o.a. de opvolging van de internationale ontwikkelingen op het vlak van de methodologie voor veiligheidsdossiers, de methodologie voor veiligheidsevaluaties en effectbeoordelingen op niet-menselijke biota. Het omvat ook de uitwerking van een operationele risicoanalyse van de bergingsinstallatie.
Bevestiging van modelaannamen met betrekking tot modellering van de hydrogeologie en de biosfeer in de berekening van de lange termijn radiologische effecten en de verfijning van het omgevingstoezichtsprogramma. NIRAS is begonnen met de referentiemetingen voor het omgevingstoezichtprogramma.
De redelijkheid van toekomstige onderwerpen werd bevestigd door de internationale peer review, georganiseerd door het NEA.
222
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
6.7.2
NIRAS is overtuigd dat haar categorie A programma klaar is voor een reglementair onderzoek tijdens de komende vergunningsprocedure
De overtuiging dat het categorie A programma klaar is voor reglementaire verificatie tijdens de komende vergunningsprocedure is gebaseerd op de elementen gepresenteerd in de voorgaande paragrafen. We herhalen de volgende sleutelelementen:
De beslissingscontext is duidelijk vastgelegd en het afvalbeheer vormt een beproefde technologie. Er is een voldoende kennisbasis. Het ontwerp en de veiligheidsevaluaties werden op bevredigende wijze uitgevoerd en geconsolideerd. De belangrijkste ontwerp- en veiligheidsevaluatie codes en modellen hebben een kwalificatie-, verificatieen validatieproces ondergaan. Al deze aspecten werden gedocumenteerd. Het geheel van documenten is door verschillende personen nagezien en onafhankelijk geverifieerd, in het bijzonder door middel van de peer review door het NEA.
De verschillende argumenten werden op verscheidene manieren gepresenteerd, samenvallend met verschillende mogelijke invalshoeken voor reglementaire verificatie:
het veiligheidsrapport niveau 2 is volledig gedocumenteerd en volgt de structuur die door het FANC werd
veiligheidsargumenten uitgewerkt in de huidige paragraaf, vormen een meer veiligheidsdossier georiënteer-
gespecificeerd, de visie op de vergunningsaanvraag en bevestigen dat de verschillende argumenten een complete en uitvoerige reeks van veiligheidsargumenten vormen.
Het geheel van documenten werd gestructureerd met het oog op transparantie en het vergemakkelijken van het verificatieproces:
Veiligheidsrapport niveau 1: Synthese met de belangrijkste veiligheidsargumenten (dit hoofdstuk) en van de
Veiligheidsrapport niveau 2: Veiligheidsargumenten en hun belangrijkste aannamen, en een synthese van de
verschillende hoofdstukken van het rapport niveau 2 samengevat in het document NIROND-TR 2012-18 N. toegepaste methodologieën waarlangs de verschillende argumenten werden verkregen door O&O met inbegrip van testen, modellering, demonstratie. Vertaling van de argumenten in operationele voorwaarden voor de bouw, de exploitatie en het toezicht en de monitoring van de oppervlaktebergingsinstallatie in Dessel.
Niveau 3 documentatie: Gedetailleerde beschrijving van de toegepaste methodologieën voor het bepalen van
Niveau 4 documentatie: Gedetailleerde beschrijving van de verschillende testen, modelleringen en demon-
de verschillende argumenten. stratie, onderzoeks- en ontwikkelingswerk waarop de veiligheidsargumentatie in niveau 1 en 2 werd gestoeld. Gezien de zeer brede thematische reikwijdte van alle aspecten met betrekking tot het veiligheidsdossier, werd de documentatie van niveau 4 verder gestructureerd in verschillende thematische gebieden zoals eerder aangegeven in paragraaf 2.2.2.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
223
224
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
Deel D: Algemeen besluit
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
225
226
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
7
Algemeen besluit
De berging van laagactief afval aan het oppervlak is reeds sinds vele tientallen jaren een operationele en goed beheerste praktijk in een groot aantal landen. Het beheer van het laagactief afval tot en met tijdelijke opslag van geconditioneerd afval is in België sinds tientallen jaren een operationele en goed beheerste praktijk. Er is bijgevolg een zeer ruime ervaring die NIRAS benut heeft om haar concept voor de oppervlakteberging van categorie A afval vast te leggen. Voorliggende vergunningsaanvraag voor de inrichting voor de oppervlakteberging van categorie A afval te Dessel is het resultaat van een maatschappelijk proces waarbij verschillende beheeropties afgewogen werden en waarbij een bergingsconcept ontwikkeld werd met een lokaal maatschappelijk draagvlak.
De afweging van de verschillende beheeropties gebeurde door NIRAS in opdracht van de Federale Regering die in januari 1998 op basis van ethische gronden een beleidsbeslissing genomen heeft tot berging en NIRAS verder opdracht gegeven heeft tot het creëren van maatschappelijke structuren om projecten te integreren op lokaal vlak.
Daaruit volgde een voorontwerpfase waarin bergingsconcepten uitgewerkt werden in samenspraak met lokale maatschappelijke actoren in de omgeving van Dessel, gegroepeerd onder de vorm van de partnerschappen STORA en MONA tussen NIRAS en respectievelijk de gemeentes Dessel en Mol. Dit gaf aanleiding tot een lokaal maatschappelijk draagvlak voor berging van categorie A afval.
Met haar beslissing van juni 2006 heeft de Federale Regering vervolgens oppervlakteberging te Dessel als haar beleid vastgelegd. In deze beslissing wees de Federale Regering NIRAS ook op de nood aan een bestendiging van het maatschappelijk draagvlak.
Het bergingsconcept en de veiligheidsevaluaties werden bovendien sinds de start van hun uitwerking in de voorontwerpfase proactief afgetoetst met de veiligheidsautoriteit FANC in het kader van prelicensing interacties. De huidige vergunningsaanvraag vormt het startpunt van een wettelijk afgelijnd proces van stapsgewijze vergunningen en periodieke veiligheidsherzieningen, die een up-to-date houden en verdere optimalisatie de veiligheid van de berging institutioneel omkaderen. Essentieel in het concept voor berging aan het oppervlak zijn de beperking van de radiologische bronterm en het realiseren van afzondering en insluiting door technische barrières.
De beperking van de radiologische bronterm betreft hoofdzakelijk langlevende radionucliden, dit wil zeggen radionucliden die niet significant vervallen gedurende de periode van controle en toezicht van enkele honderden jaren en gedurende de periode waarin de technische barrières voor een performante insluiting kunnen zorgen. ►
De radiologische bronterm in het categorie A afval werd passend beperkt tot een ordegrootte onder de internationale richtwaarde van 400 Bq/g aan langlevende alfastralers. Voor het afval in opslag begin 2011 bedraagt de hoeveelheid 50 Bq/g. Voor de totale voorziene bronterm van alle categorie A afval bedraagt de hoeveelheid 10 Bq/g.
►
Door haar afvalacceptatiesysteem dat sinds vele jaren operationeel is, door de voorzichtige hypothesen bij de afleiding van radiologische criteria voor de maximale hoeveelheid langlevende radionucliden, door haar geïntegreerd beheersysteem IMS, door haar opvulstrategie van de berging die focust op optimaal gebruik van capaciteit qua volume eerder dan qua activiteit en door haar organisatie als toekomstig nucleair klasse I exploitant beheerst en optimaliseert NIRAS de radiologische bronterm van de berging en de daarmee verbonden operationele veiligheid en veiligheid op lange termijn.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
227
De afzondering en insluitingsfuncties werden overeenkomstig de veiligheidsstrategie geïmplementeerd door middel van een reeks van diverse, passieve, robuuste en betrouwbare barrières en maatregelen die samen een passend niveau van gelaagde bescherming bieden, waardoor de veiligheid niet ongepast afhankelijk is van één enkel element, procedure of controlemaatregel.
Het afval geborgen in een afgesloten bergingsinstallatie is niet gemakkelijk en niet direct bereikbaar voor de mens. Slechts in bepaalde gevallen, wanneer de kennis van de berging verloren is gegaan en in geval van een drastische ingreep, kan de mens onvoorzien in contact komen met het afval en blootgesteld worden.
Aangezien met berging aan het oppervlak het afval in de biosfeer blijft, is menselijke intrusie in de berging in situaties waar de kennis van de berging verloren is gegaan niet uit te sluiten. Daarom wordt voor de afzondering van het radioactief afval bijkomend een controle en toezicht gedurende enkele honderden jaren voorzien. Na enkele honderden jaren zijn de radiologische gevolgen door onopzettelijke menselijke intrusie beperkt tot een fractie van de natuurlijke achtergrond, omdat slechts een beperkte radiologische bronterm qua langlevende radionucliden in een oppervlakteberging toegelaten wordt.
Toezicht en controle zijn niet meer nodig, maar blijven steeds mogelijk voor de toekomstige generaties. Zij kunnen er ook voor kiezen om passieve beschermingsmaatregelen te blijven nemen, zoals het beperken van bodemgebruik, het verspreiden van informatie over het geheugen van de site, enzovoort. NIRAS is eigenaar van de bergingsinrichting én betrokken partij in de lokale partnerschappen. In die rol kan zij in belangrijke mate bijdragen tot de continuïteit in de opvolging van de berging en het behoud van het geheugen.
Voor een berging aan het oppervlak draagt de bergingslocatie slechts indirect bij aan de afzondering en insluiting, omdat de radionucliden die vrijkomen uit de bergingsinstallatie zich reeds in de biosfeer bevinden waar ze mogelijks aanleiding kunnen geven tot situaties van verhoogde blootstelling. De locatie zorgt voor een stabiele omgeving zodat de performantie van de technische barrières niet aangetast of verminderd worden. Het tektonisch rustig, relatief vlak terrein in het noorden van België, met een gelaagde sedimentaire geologie, leent zich voor een eenvoudige karakteristering en modellering van geologie en grondwaterstroming. Een uitgebreide karakterisering van de omgeving van de berging heeft bevestigd dat de site alle nodige kwaliteiten bezit, zoals een stabiele geologie, laag niveau van seismische activiteit, voldoende draagvermogen ... en dat de site bijgevolg een gepaste locatie vormt voor een berging. De karakterisering en optimalisatie van de technische barrières hebben aanleiding gegeven tot beton met een hoge duurzaamheid en met een beperkt risico op scheurvorming. Bovendien is een gelaagde bescherming voorzien door een diversiteit aan materialen en door het in de tijd spreiden van het falen van verschillende beschermingslagen.
Corrosie van de wapening is het belangrijkste chemische degradatiemechanisme op lange termijn. De volgende degradatieprocessen werden immers geëlimineerd omwille van de chemisch niet-agressieve milieukenmerken van de site te Dessel en de selectie van de materialen voor het beton: interne en externe sulfaataanval, alkali-silica reactie, biologische degradatie en vorst-dooi cycli. Corrosie van wapening kan versnellen door de depassivatie van wapening die resulteert uit de carbonatatie van het beton dat de wapeningen bedekt. De zorgvuldige keuze van cementgebaseerde materialen beperkt de diffusiesnelheid van CO2 in beton, en dus de snelheid van carbonatie. De optimalisatie van de dikte van de dekking van de wapening leidt bovendien tot een duurzaam beton waarbij het ogenblik van bereiken van de wapening door het carbonatatiefront in de tijd wordt uitgesteld. De initiatiefase voor corrosie wordt geschat in de orde van enkele honderden jaren.
228
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
De structuren zijn ontworpen om krimpscheuren te beperken tijdens en kort na constructie en om te weerstaan aan aardbevingen gedurende de fasen van exploitatie, sluiting en nucleaire reglementaire controle. De gekozen constructiesequentie en constructietechnieken van de module en caissons werden getest in de demonstratieproef. Bij deze testen werden tot nog toe nog geen (macro)scheuren waargenomen.
De structuren voor berging zullen worden gecontroleerd bij constructie, en geverifieerd vooraleer ze in het kader van exploitatie gebruikt worden. Indien er door deze controles macroscheuren worden vastgesteld, wordt het fenomeen verder onderzocht en indien noodzakelijk gemitigeerd. Een methodologie voor verificatie en bepaling van micro/macroscheuren en voor beslissingen tot mitigatie van macroscheuren wordt ontwikkeld en zal beschikbaar zijn bij de start van de constructie.
Als voorzichtige hypothesen in de modellen voor de evaluatie van de radiologische langetermijn veiligheid werden doorgaande scheuren zonder chemische retentie beschouwd. Daarbij werden in de scenario’s van verwachte evolutie expliciete doorgaande scheuren vanaf 350 jaar ondersteld, en in minder waarschijnlijke alternatieve evolutiescenario’s onmiddellijk na sluiting, ondersteld op 100 jaar. De radiologische impacts van deze scenario’s bevinden zich onder de toepasselijke reglementaire normen.
Bij het ontwerp wordt een gelaagde bescherming voorzien door: ►
Enerzijds het falen door scheurvorming van de monoliet en de module in de mate van het mogelijke te spreiden in de tijd (de module en afdeklagen zorgen voor een beschermende omgeving van de monolieten);
►
Anderzijds complementaire beschermingslagen te voorzien (klei infiltratie barrière, vezelversterkte ondoorlatende topplaat, mortel opvulling van monolieten en conditionering van het afval, zand cement ophoging als onderdeel van de funderingen, beperking van de radiologische bronterm).
Er is een lopend O&O programma dat de mogelijkheid nagaat, om binnen ongeveer een eeuw, tijdens de sluiting de inspectieruimten te vullen met een op zeoliet gebaseerd materiaal. De uitvoerbaarheid, alsook de beheersing door NIRAS en haar contractanten, van de toekomstige constructie werd nagegaan door middel van constructietesten zoals prototype monolieten en de demonstratieproef. Er werd een algemene strategie voor het kwaliteitsborgingssysteem tijdens constructie opgesteld. In deze strategie wordt de performantie van beton en de duurzaamheid op lange termijn waar mogelijk gelinkt aan gemakkelijk meetbare parameters. De strategie vormt de basis voor het QA/QC programma dat NIRAS zal vastleggen voor de start van de realisatie van de berging en zal (laten) toepassen en verifiëren bij de constructiewerkzaamheden. Om resterende onzekerheden waar mogelijk verder te verkleinen is een verder opvolgings- en onderzoeksprogramma voor beton gepland. In dit kader zijn onder andere getuige structuren op de site voorzien. De radiologische impact van de berging tijdens exploitatie zal zeer beperkt zijn. De verwachte dosistempi voor werknemers zijn maximaal slechts een fractie van 1 mSv/12 maanden en liggen bijgevolg ver onder 20 mSv/12 maanden. De geschatte radiologische impact van het publiek aan de rand van de bergingssite ligt bij zeer conservatieve onderstellingen significant lager dan 0,3 mSv/jaar. Deze lage waarden zijn te wijten aan het feit dat het categorie A afval laagactief afval is en aan het feit dat er ALARA ontwerpmaatregelen genomen worden om de stralingsbescherming te optimaliseren. De radiologische gevolgen van het referentieongeval (vliegtuigongeval) situeren zich hoogstens in de buurt van 1 mSv. De methodologie voor de radiologische langetermijn veiligheid is gestoeld op, en tevens nauw verbonden met, de ISAM methodologie ontwikkeld binnen het Internationaal Agentschap voor Atoomenergie IAEA. De metho-
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
229
dologie is in overeenstemming met de internationale beste praktijken, zoals ook door het NEA internationaal peer review team werd bevestigd. Voor de evaluatie van de radiologische veiligheid op lange termijn van de berging blijkt dat er twee types van scenario’s in detail beschouwd moeten worden:
Scenario’s waarin er na sluiting op termijn een geleidelijke uitloging van de restactiviteit van radionucliden
Intrusiescenario’s waarin na het opheffen van de nucleaire reglementaire controle een onopzettelijke mense-
naar het grondwater optreedt. lijke intrusie ondersteld wordt. Door de restactiviteit in de berging kunnen er radiologische blootstellingen zijn bij dergelijke onopzettelijke intrusie tot bij het afval.
De berekende radiologische impact voor de berging is slechts een fractie van de blootstellingen door natuurlijke bronnen. Ook in het geval men een hypothetisch scenario van vrijgave na 350 jaar beschouwt of voor de uitloging naar het grondwater alternatieve evoluties beschouwt, die een lage kans van optreden hebben, blijven de radiologische impacts van maximaal enkele mSv/jaar in de buurt van blootstellingen door natuurlijke blootstellingen. De berekende radiologische effecten op lange termijn van de berging bevinden zich bovendien telkens onder de van toepassing zijnde streefwaarden en reglementaire toetsingscriteria, opgelegd door het FANC:
De berekende radiologische impact voor het LES scenario (0,001 mSv/jaar) bevindt zich meer dan twee grootteordes onder de reglementaire dosisbeperking van 0,3 mSv/jaar. Op basis van deze evaluatie kan men het systeem bijgevolg als radiologisch geoptimaliseerd bestempelen.
De berekende impact voor een enveloppe scenario (referentie scenario RS) met een hypothetische zelfvoorzienende gemeenschap direct naast de berging (0,081 mSv/jaar) situeert zich bovendien onder 0,1 mSv/jaar. Dit is een bijkomend argument dat het systeem als radiologisch geoptimaliseerd kan worden beschouwd.
De berekende radiologische impacts voor alternatieve minder waarschijnlijke evoluties bevinden zich tussen 0,081 en 2,7 mSv/jaar situeren zich ook bij deze minder waarschijnlijke alternatieve scenario’s binnen de natuurlijke achtergrond tussen 1 en 13 mSv/jaar. Gegeven de lage waarschijnlijkheid van voorkomen/ aannemelijkheid van scenario’s met een alternatieve evolutie, ligt het radiologisch risico voor deze scenario’s onder de toepasselijke risicobeperking.
Voor de onopzettelijke menselijke intrusiescenario’s bevindt de berekende radiologische impact zich tussen 0,004 en 0,189 mSv/jaar en dus ver onder de referentiewaarde van 3 mSv/jaar. Dit wil zeggen dat de voorziene bronterm als radiologisch geoptimaliseerd kan worden beschouwd.
Andere indicatoren die dit beeld over de veiligheid op lange termijn verder bevestigen zijn onder andere:
het feit dat de berekende radiologische impacts sterk lokaal gesitueerd zijn in de onmiddellijke omgeving van de berging, en snel dalen weg van de berging, dat 98% van de activiteit uit het afval vervalt in de installatie vooraleer ze kan uitlogen naar het grondwater.
Verder werd aan de hand van een brede gevoeligheids- en onzekerheidsanalyse de robuustheid van de veiligheid en van de performantie van de berging aangetoond. Zelfs bij grote verstoringen blijft een groot deel van de beschouwde performantie behouden. De berging heeft daarnaast intrinsiek een hoog niveau van veiligheid door de beperking van de radiologische bronterm. Bij een hypothetisch vrijgavescenario na 350 jaar bedraagt de met de vrijgavefactoren berekende radiologische impact slechts ongeveer 1 mSv/jaar. Door middel van de veiligheidsevaluaties radiologische criteria werden voor langlevende radionucliden, middels zeer voorzichtige onderstellingen, criteria vastgelegd:
230
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
qua maximaal toelaatbare activiteitsconcentratie in de afvalcolli, dit zijn de Ci,max [Bq/m3] waarden waarbij de som van fracties van activiteitsconcentraties in het afval en de Ci,max waarden kleiner of gelijk moet zijn aan één,
alsook qua maximaal toelaatbare activiteit in de berging in zijn geheel, dit zijn de Ai,max [Bq] waarden waarbij de som van de fracties van activiteiten in de berging en de Ai,max waarden kleiner of gelijk moet zijn aan één.
Deze criteria zorgen ervoor dat de hoeveelheid langlevende radionucliden in de oppervlakteberging passend beperkt wordt. Dit wil zeggen dat de radiologische bronterm zich onder de internationale richtwaarde van 400 Bq/g langlevende alfa-activiteit zal bevinden en dat de radiologische bronterm resulteert in radiologische impacts op lange termijn die zich te allen tijde onder de toepasselijke reglementaire normen zullen situeren. Alle gepresenteerde argumenten onderschrijven de centrale stelling dat NIRAS in de huidige programmastap van het bergingsprogramma voor categorie A afval binnen het geïntegreerd project en de veiligheidsbeleid een veiligheidsstrategie en een veiligheidsconcept ontwikkeld heeft, en dat deze strategie en concept geleid hebben tot een voorgestelde oppervlakteberging voor categorie A afval te Dessel die:
geoptimaliseerd, uitvoerbaar, robuust en veilig is.
Er is een sterke indicatie van de gegrondheid van de centrale stelling door:
De vaststelling dat alle argumenten en bewijzen in dezelfde richting wijzen, namelijk een uitvoerbare, robuuste en geoptimaliseerde berging waarvoor de radiologische impact slechts een fractie van de achtergrond door natuurlijke bronnen is.
De kwaliteit van het proces voor de ontwikkeling van de argumenten en bewijzen (duidelijke beslissingscontext, brede expertise, sterk gegronde en internationaal beoordeelde methodologieën, kwaliteitsbeheersysteem).
De robuustheid van de argumenten onder verschillende: ►
benaderingen (modellering / laboratoriumtesten /demonstratieproeven, geïntegreerde performantie en
►
indicatoren (meerdere indicatoren voor veiligheid en performantie) en
►
aannamen bij modellering (verschillende scenario's en rekengevallen om gevoeligheden en onzekerhe-
veiligheidsevaluatie, beoordeling van de optimalisatie en robuustheid),
den te testen).
Een duidelijke identificatie van verdere acties en controles en het engagement van NIRAS om als toekomstige nucleair klasse I exploitant de nodige acties en controles uit te voeren (geïntegreerd beheersysteem, QA/QC tijdens de bouw, de toekomstige aanvaarding van afval, de opvulstrategie, naleving en controle op de exploitatiecondities),
De identificatie van de belangrijkste onzekerheden en de opneming ervan in het proactief gestarte en voortgezet onderzoeks-, ontwikkelings- en demonstratieprogramma Het bestaan van een gepast toekomstig kader voor ten eerste reglementair toezicht en controles aangevuld met door de exploitant uitgevoerde controles, en ten tweede toekomstige periodieke veiligheidsherzieningen, waarbij dit alles ingebed is in een blijvend lokaal maatschappelijk draagvlak.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
231
NIRAS is van mening dat met dit veiligheidsdossier, opgebouwd uit een brede verzameling aan argumenten, het alle elementen heeft samengevoegd die noodzakelijk zijn voor een beslissing om de stap te zetten naar de bouw van de oppervlakteberging voor categorie A afval in Dessel. NIRAS heeft de nucleaire veiligheidsautoriteit FANC voorzien van de elementen nodig voor het verlenen van een oprichtings- en exploitatievergunning, zodat het programma de volgende stap kan nemen, namelijk de start van de bouw van de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A afval in Dessel waarmee de langetermijn veiligheid van het categorie A afval in BelgiĂŤ in de praktijk gewaarborgd zal zijn.
232
NIROND-TR 2012â&#x20AC;&#x201C;18 N , Versie
1, 07 December 2012
Referenties [R-1]
FANC nota, Nota houdende elementen die door het FANC geverifieerd zullen worden teneinde het vergunningsaanvraagdossier voor een oppervlakteberging van laag- en middelactief afval te Dessel conform artikel 6.1 van het voorstel tot Koninklijk Besluit houdende vaststelling van het vergunningsstelsel van de inrichtingen voor eindberging van radioactief afval als “volledig” te kunnen verklaren, FANC nota 2012-03-15-JME-5-4-3-NL, April 2012.
[R-2]
NEA, SAFIR 2: Belgian R&D Programme on the Deep Disposal of High-level and Long-lived Radioactive Waste – An International Peer Review, NEA/OECD 2003.
[R-3]
NIRAS, Masterplan — Het cAt-project in Dessel — Een langetermijnoplossing voor het Belgische categorie A afval, NIROND 2010-02 N, Maart 2010.
[R-4]
ARCADIS en Tractebel, Een gëintegreerd project van oppervlakteberging in Dessel voor het Belgisch laag- en middelactief kortlevend afval – Project-MER berging: ontwerp, Projectnummer 22/000994, 2012.
[R-5]
NEA, The long-term radiological safety of a surface disposal facility for low-level waste in Belgium – An international peer review of key aspects of ONDRAF/NIRAS’ safety report of November 2011 in preparation for the license application (Final Report), NEA/OECD, September 2012.
[R-6]
AFCN, Guide technique « Critères de Radioprotection pour l’évaluation de la sûreté post-fermeture des dépôts de déchets radioactifs », note AFCN 2011-06-28-CAD-5-4-3-FR, April 2012.
[R-7]
FANC, Veiligheidsevaluatie: biosfeer, nota FANC 008-217-N rev. 3, 19 augustus 2010
[R-8]
AFCN, Dépôt définitif en surface sur le territoire belge de déchets radioactifs de faible et moyenne activité et de courte demi-vie – Guide relatif à la prise en compte du risque d’intrusion humaine pour les dépôts définitifs en surface de déchets radioactifs, note AFCN 007-087-F rév.1, April 2010.
[HS-1]
NIRAS, Hoofdstuk 1: Organisatie van het dossier en algemene informatie, NIROND-TR 2011-01 N Versie 2, 2012.
[HS-2]
NIRAS, Hoofdstuk 2: Veiligheidsbeleid, veiligheidsstrategie en veiligheidsconcept, NIROND-TR 2011-02 N Versie 2, 2012.
[HS-3]
NIRAS, Hoofdstuk 3: Beheersysteem, NIROND-TR 2011-03 N Versie 1, 2012.
[HS-4]
NIRAS, Hoofdstuk 4: Karakteristieken van de site haar omgeving, NIROND-TR 2011-04 N Versie 2, 2012.
[HS-5]
NIRAS, Hoofdstuk 5: Kennis van de fenomenologie van de kunstmatige barrières in hun omgeving, NIROND-TR 2011-05 N Versie 2, 2012.
[HS-6]
NIRAS, Hoofdstuk 6: Afval, NIROND-TR 2011-06 N Versie 2, 2012.
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
233
[HS-7]
NIRAS, Hoofdstuk 7: Ontwerp en constructie van de bergingscolli, NIROND-TR 2011-07 N Versie 2, 2012.
[HS-8]
NIRAS, Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging, NIROND-TR 2011-08 N Versie 2, 2012.
[HS-9]
NIRAS, Hoofdstuk 9: Uitbating, NIROND-TR 2011-09 N Versie 1, 2012.
[HS-10]
NIRAS, Hoofdstuk 10: Sluiting van de berging, NIROND-TR 2011-10 N Versie 2, 2012.
[HS-11]
NIRAS, Hoofdstuk 11: Maatregelen na sluiting (controlefase), NIROND-TR 2011-11 N Versie 2, 2012.
[HS-12] [HS-13]
NIRAS, Hoofdstuk 12: Stralingsbescherming, NIROND-TR 2011-12 N Versie 2, 2012. NIRAS, Hoofdstuk 13: Veiligheidsevaluatie – operationele veiligheid, NIROND-TR 2011-13 N Versie 1, 2012.
[HS-14]
NIRAS, Hoofdstuk 14: Veiligheidsevaluatie – lange termijn veiligheid, NIROND-TR 2011-14 N Versie 2, 2012.
[HS-15]
NIRAS, Hoofdstuk 15: Conformiteitscriteria voor bergingscolli, NIROND-TR 2011-15 N Versie 2, 2012.
[HS-16]
NIRAS, Hoofdstuk 16: Monitoring, NIROND-TR 2011-16 N Versie 2, 2012.
[HS-17]
NIRAS, Hoofdstuk 17: Technische Specificaties, NIROND-TR 2011-17 N Versie 2, 2012.
[OD-241]
ONDRAF/NIRAS, Synthesis of supporting documents for the Level 2 safety report, NIROND-TR 2011-84 E Versie 1, 2012.
234
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
Lijst van acroniemen ALARA
As Low As Reasonably Achievable taking social and economic factors into account
ANDRA
Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Frankrijk)
AES
Alternatief Evolutie Scenario (cfr. Tabel 10 pagina 183)
ARBIS
Algemeen Reglement op de Bescherming van de bevolking, van de werknemers en het leefmilieu tegen het gevaar van de Ioniserende Stralingen
ARS
Alternatief Referentie Scenario (cfr. Tabel 10 pagina 183)
BBT
Best Beschikbare Technieken
CEA
Commissariat à l’Energie Atomique (France)
DFC
Dienst Fysische Controle
DBE
Design Basis Earthquake - ontwerpaardbeving
EES
Expected Evolution Scenario – verwacht evolutie scenario (cfr. Tabel 10 pagina 183)
ENRESA
Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (Spanje)
FANC
Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle
FMT
Fonds op Middellange Termijn
HAZID
Hazard Identification
HIS
Human Intrusion Scenario – menselijk intrusie scenario (cfr. Tabel 10 pagina 183)
HSR
High Sulfate Resistant
I1 functie
Het beperken van de waarschijnlijkheid en mogelijke gevolgen van opzettelijke Menselijke intrusie
IAEA
International Atomic Energy Agency
ICRP
International Commission on Radiation Protection
IDPBW
Interne Dienst voor Preventie en Bescherming op het Werk
IETcc
Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (Spanje)
IMS
Integrated Management System
IPM
Installatie voor de Productie van Monolieten
IPPC
Intergovernmental Panel on Climate Change
KB
Koninklijk Besluit
MONA
Mols Overleg Nucleair Afval Categorie A
NEA
Nucleair Energie Agentschap van de OESO
PaLoFF
Partenariat Local Fleurus–Farciennes
PGA
Peak Ground Acceleration
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
235
PORC
Plant Operational Review Committee
PS
Penaliserend Scenario (cfr. Tabel 10 pagina 183)
PSHA
Probabilistic Seismic Hazard Assessments
R1 functie
Beperken van het vrijkomen van radionucliden uit de afvalvorm
R2a functie
Beperken van waterinstroming naar barrières waarin de radionucliden fysisch en chemisch ingesloten worden
R2b functie
Beperken van advectie en diffusie zodat radionucliden fysisch ingesloten worden
R3 functie
Chemische retentie (bijvoorbeeld sorptie) zodat radionucliden chemisch ingesloten worden
RCC
Referee and Concertation Committee
QA/QC
Quality Assurance/Quality Control
O&O
Onderzoek, ontwikkeling en demonstratie
RS
Referentie Scenario (cfr. Tabel 10 pagina 183)
S functie
Ondersteunen van een andere component
SAC
Safety Assessment Committee
STOLA
Studie-en Overleggroep Laagactief Afval
STORA
Studie-en Overleggroep Radioactief Afval Dessel
SFP
Single Failure Proof
SLS
Serviceability Limit State
SSC
System, Structure and Component
TAW
Tweede Algemene Waterpassing
ULS
Ultimate Limit State
UNSCEAR
United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation
WCB
Water Control Building – water collectie gebouw
WTCB
Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf
236
NIROND-TR 2012–18 N , Versie
1, 07 December 2012
NIRAS
Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen Kunstlaan 14 BE-1210 Brussel Tel + 32 2 212 10 11 Fax +32 2 218 51 65 www.niras.be