Radioactief afval? Hoezo 'afval'?. Dat spul zit vol waardevolle grondstoffen!

In een kerncentrale wordt uranium gespleten, uraniumatomen worden in stukken 'gehakt', en de zo ontstane ‘splijtingsproducten’ zijn in feite nieuwe chemische stoffen (elementen). Volgens Sorensen telt kernsplijtingsafval - het allergevaarlijkste kernafval dat we kennen - 35 verschillende chemische elementen.

Het merendeel van die elementen is radioactief, ze zenden straling uit. Die stoffen doen dat omdat ze nog niet stabiel zijn, omdat ze nog bezig zijn om te veranderen in weer andere chemische stoffen. Soms zijn die ook radioactief, soms niet, Soms gaat die transformatie snel, soms ontzettend langzaam. Een bekend voorbeeld is het uranium in de grond, dat na miljoenen jaren uiteindelijk zal zijn veranderd in lood. Andere stoffen bereiken dezelfde stabiliteit in een uur.  De snelheid waarmee dit stabiliseringsproces verloopt is belangrijk: gaat het snel dan is er veel straling, gaat het langzaam dan is er weinig straling (het afval dat volgens de verhalen miljoenen jaren opgeslagen moet worden straalt dus nauwelijks).

Sorensen onderscheidt in de cocktail van 35 verschillende splijtingsproducten 6 verschillende groepen:

1. Hoogwaardige na korte tijd (enkele maanden) stabiele stoffen (niet meer radioactief)

2. Hoogwaardige na langere tijd stabiele stoffen (niet meer radioactief)

3. Hoogwaardige hoog radioactieve stoffen (die dus maar korte tijd stralen)

4. Stoffen met een middellang durende radioactiviteit

5. Uranium (heel langdurige en dus hel zwakke radioactiviteit)

6. Transuranen (idem)

Ieder van deze groepen stoffen heeft zijn eigen potentiële nut en waarde. Net als Sorensen in zijn filmpje lopen we ze langs.

Ad 1. Tot de eerste groep horen Xenon en Neodymium. In iedere ton kernsplijtingsafval zit 6,4 kilo Xenon. Het kan gebruikt worden in isolerende beglazing, maar ook in ionenmotoren die ruimteschepen aandrijven.  Het kost 1200 US$/kilo.

Neodymium is een van de ‘rare earths’, zeldzame stoffen waarvan de levering onlangs door China werd stopgezet (hetgeen veel commotie veroorzaakte, want ‘hoe komen we nu aan die stoffen’?). Neodymum wordt gebruikt voor supersterke magneten onder meer voor uw koptelefoon. Iedere ton kernsplijtingsproducten  bevat 4,8 kilo van dit materiaal dat 1000 US$/kilo kost.

Ad 2. In de tweede categorie vallen stoffen als Ruthenium, Rhodium en Palladium. Ruthenium levert 6300 US$/kilo op en in iedere ton afval zit 2,7 kilo. Rhodium levert 90.000 US$/kilo op en in iedere ton afval zit 0.56 kilo.

Palladium is ook waardevol, maar vanwege zijn lange ‘halfwaardetijd’ van 6,5 miljoen jaar wordt de stof nooit helemaal stabiel. Hij blijft dus stralen, maar omdat dat over een zo lange tijd gebeurt is de vrijkomende straling verwaarloosbaar. Kiloprijs 15.000 US$ en in iedere ton afval zit 1.7 kilo.

Ad 3. Maar de werkelijk waardevolle zaken zijn volgens Sorensen juist de hoog radioactieve stoffen. zoals Molybdeen99 en Jodium131 die in de geneeskunde wordt gebruikt. Deze stoffen stralen hevig en verliezen dus na korte tijd hun activiteit, maar worden als uiterst nuttig beschouwd in de geneeskunde.

Ad 4. Tot de categorie stoffen met een wat langere halfwaardetijd, maar toch nog een behoorlijke straling behoren Strontium90 en Cesium134 en Cesium137. Deze stoffen kunnen bij lange ruimtereizen fungeren als warmtebron. Cesium is bovendien te gebruiken bij de voedselbestraling, een manier van voedselconservering die volstrekt ten onrechte door sommigen als controverseel wordt gezien.

Sorensen staat ook nog stil bij wat hij als zeer opvallend heeft ondervonden tijdens zijn naspeuringen. De gevaarlijkste vorm van straling is gammastraling, die kan vele meters overbruggen en gaat zelfs door beton heen. Na plm 15 jaar is het Cesium in het kernsplijtingsafval de enige bron van die gevaarlijke straling. Als je dat Cesium er dan uit haalt heb je de rest van het afval een fors stuk minder gevaarlijk gemaakt en je hebt er tevens een nuttige grondstof bij.

Sorensen maakt het lijstje niet meteen af, want hij wil eerst de vraag opwerpen of deze potentiële inkomsten uberhaupt enig gewicht in de schaal leggen. Als vergelijking wijst hij er op dat in de VS iedere megawattuur nucleair geproduceerde elektriciteit belast wordt met één dollar die bestemd is voor een fonds waaruit de opslag van radioactief afval moet worden betaald.  In dat fonds zit nu 25 miljard dollar. Zouden we dat uit het afval kunnen halen?

Sorensen geeft toe dat hij hier vooral met de marktprijzen heeft gerekend en dat de kosten van de extractie van deze stoffen niet zijn meegenomen. Op basis van zijn huidige cijfers moet hij concluderen dat de meeste van zijn recyclingsvoorstellen opgeteld nog maar een derde van de totale afvalverwerkingskosten zouden kunnen betalen. 

Maar het zijn de laatste twee ‘afvalproducten’ die het aantrekkelijkst lijken: het hergebruik van het in het afval achtergebleven uranium en het plutonium. Hier vallen enorme sommen gelds te verdienen. Het plutonium kan zelfs bijna 10 keer de afvalkosten goed maken.

Sorensen wijst er op dat het grootste deel van het afval uiteindelijk tot plutonium zal vervallen. Dat betekent dat opslagplaatsen van hoog radioactief afval uiteindelijk een soort van ‘mijn’ zullen vorden voor kwaadwillende teroristen (ok: het aantal goedwillende terroristen is beperkt). Wie de verspreiding van kernwapens wil tegenhouden doet er verstandig aan de potentiele grondstof ervoor op te branden (deus in een centrale te gebruiken) en niet langdurig op te slaan.

Hieronder Sorensen’s overzicht van de opbrengsten van de waardevolle grondstoffen in het afval, afgezet tegen de kosten (fee) van de huidige verwerking van kernafval (laatste kolom).