Brandstofdiversificatie Kerncentrale Borssele

Transcriptie

1 Brandstofdiversificatie Kerncentrale Borssele

2 Inhoud 1. Inleiding 1 2. Samenvatting 2 3. De basisbegrippen 4 4. De grondstoffen voor splijtstof 8 5. Brandstofdiversificatie in de kerncentrale Borssele Milieu Effect Rapport 14 2

3 1. Inleiding EPZ onderzoekt de inzet van Mengoxide (MOX) reactorbrandstof EPZ, de exploitant van de kerncentrale Borssele, wil het gebruik van natuurlijk uraniumerts verminderen door het recyclen van reactorbrandstoffen te intensiveren. Daarmee wordt EPZ minder afhankelijk van de markt voor natuurlijk uraniumerts die sterke prijsstijgingen laat zien. Door intensiever hergebruik kan een economisch voordeel ontstaan. Bovendien worden bijproducten uit de nucleaire industrie nuttig hergebruikt en vermindert het verbruik van natuurlijke grondstoffen. De belangrijkste alternatieve reactorbrandstof heet mengoxide (MOX). Deze bestaat uit hergebruikte materialen: n verarmd uranium een bijproduct van de verrijkingsindustrie n plutonium via opwerking teruggewonnen uit gebruikte reactorbrandstof Naast mengoxide wil EPZ ook via opwerking teruggewonnen uranium op een efficiëntere manier gaan gebruiken. In de bedrijfsvergunning wordt nu geen rekening gehouden met het recyclen van uranium. Hierdoor is de inzet van reprocessed uranium nu niet optimaal mogelijk. Kerncentrale Borssele Dat Borssele MOX-brandstof in wil zetten is verre van uniek in de wereld. Alleen al in Europa hebben tientallen centrales een vergunning voor mengoxide. De voorgenomen inzet van MOX is MER-plichtig. EPZ laat daarom een Milieu Effect Rapport (MER) opstellen. Hiervoor wordt veiligheidstechnisch onderzoek uitgevoerd en wordt een deel van het Veiligheidsrapport (de basis van de bedrijfsvergunning) herzien. Uit het onderzoek zal blijken of de inzet van MOX in de kerncentrale Borssele haalbaar is, welke alternatieven er eventueel zijn en wat de beste keuze is. 1

4 2. Samenvatting Brandstofdiversificatie bij EPZ De inzet van MOX past in het brandstofdiversificatiebeleid dat EPZ al langer voert. n n In de kolencentrale zet EPZ naast kolen een groeiend aandeel biobrandstoffen en industriële restgassen in. In de kerncentrale wordt naast traditionele reactorbrandstof uit verrijkt natuurlijk uranium al enkele jaren gerecycled uranium gebruikt. Deze splijtstof is gefabriceerd uit opgewerkte reactorbrandstof in combinatie met ex-militair uranium. Dit kan evenwel effectiever. Brandstofdiversificatie levert naast flexibiliteit en kostenvoordelen ook milieuwinst op. De kolencentrale wint energie uit agrarische restproducten, de kerncentrale draagt bij aan vreedzaam gebruik van uraniumoverschotten uit de Russisch-Amerikaanse ontwapeningsverdragen. Een logische volgende stap voor de kerncentrale is de inzet van MOX-brandstof. Deze reactorbrandstof wordt in het buitenland al enkele decennia met succes toegepast. Het inzetten van MOX is bewezen techniek. n De eerste commerciële reactor in Duitsland werd al in 1972 met MOX beladen. n In Nederland werd MOX in het kader van onderzoek al eerder toegepast in de nu stilgelegde reactor van Dodewaard. n In Europa hebben 38 kernreactoren een vergunning voor MOX, 35 daarvan gebruiken daadwerkelijk MOX-brandstof of hebben dat gedaan. Mengoxide in Borssele EPZ wil beschikken over een vergunning om MOX-reactorbrandstof in te mogen zetten. Of dat daadwerkelijk gebeurt, valt te bezien. De keus van de brandstofmix is mede afhankelijk van economische factoren en die kunnen in de loop van de tijd sterk veranderen. In de kernreactor van Borssele passen 121 splijtstofelementen. EPZ wil maximaal de helft hiervan kunnen vervangen door MOX-splijtstof. De overige blijven net als nu van lichtverrijkt uranium. Een volledige overstap op MOX zou kostbare aanpassingen van meet- en regelsystemen vereisen. Mengoxide Bij het maken van MOX-reactorbrandstof worden geen natuurlijke grondstoffen gebruikt. Er worden uitsluitend bijproducten uit de nucleaire industrie toegepast: verarmd uranium en plutonium. 2

5 De MER-procedure EPZ heeft het initiatief genomen voor het indienen van een Startnotitie, die het startsein voor de MER-procedure is. Deze procedure is beschreven in hoofdstuk 7 van de Wet milieubeheer. n n n n n De MER-procedure begint met de bekendmaking door het bevoegd gezag van de ontvangst en de ter inzage legging van de Startnotitie. Daarna kan iedereen zienswijzen indienen. De Commissie MER zal advies uitbrengen, zodat het bevoegd gezag richtlijnen kan formuleren voor het op te stellen milieueffectrapport. In het MER dienen de voorgenomen activiteit te worden behandeld, tezamen met de in de richtlijnen aangegeven alternatieven. Tenslotte worden de milieueffecten aangegeven en vergeleken met de situatie waarbij het voornemen niet wordt uitgevoerd. De coördinatie berust bij het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM) De startnotitie en aanvullende informatie vindt u op de website Na indiening van MER en vergunningaanvragen worden deze documenten ter inzage gelegd. Gedurende tenminste een maand kan een iedereen schriftelijk en mondeling opmerkingen ( zienswijzen ) inbrengen. Het bevoegd gezag voor de Kernenergiewet wordt gevormd door de Ministers van: n Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM), n van Economische Zaken (EZ), n van Sociale Zaken en Werkgelegenheid (SZW) n voor deze MER-procedure mogelijk ook andere ministers zoals van Verkeer en Waterstaat (VenW). Controle bij fabricage splijtstofelement (foto: AREVA) 3

6 3. De basisbegrippen Om het voornemen van EPZ voor brandstofdiversificatie te verduidelijken, leggen we hier de basisbegrippen uit van de elektriciteitsproductie met behulp van kernsplijting. Op de website treft u meer informatie aan en enkele animaties die de werking van de kerncentrale en de splijtingsprocessen verduidelijken. De kerncentrale Een kerncentrale is een installatie voor productie van elektriciteit op basis van de warmte die ontstaat door atoom(kern)splijting. De splijtstof die hiervoor nodig is, wordt gemaakt uit uranium, een natuurlijke grondstof. Het uranium heeft de chemische vorm van uraniumoxide, een zwart porceleinachtig materiaal waarvan tabletten zijn gemaakt. Die tabletten zijn opgestapeld in dichtgelaste buizen van het metaal zirconium, de zogenaamde splijtstofstaven. Een bundel van 205 splijtstofstaven vormt een splijtstofelement, de bouwsteen van de kernreactor. In Borssele zitten 121 elementen in de reactor. Het totale gewicht aan uranium wat daar in zit, is iets minder dan 40 ton. Bij kernsplijting komt energie vrij in de vorm van warmte. De splijtstofstaven in de kernreactor worden doorstroomd met koelwater. Daarmee wordt de warmte afgevoerd en verderop in het proces omgezet in stoom. Met die stoom worden turbines aangedreven die de elektriciteit opwekken. Werking kerncentrale Kern Reactorvat Stoomgenerator Turbine Generator Condensor Oppervlaktewater 4

7 De werking van het splijtstofelement In de reactor van de kerncentrale Borssele zitten 121 splijtstofelementen. Jaarlijks wordt de kerncentrale één keer stilgelegd om ongeveer een kwart van de splijtstof te verversen. Bijvoorbeeld 28 of 32 elementen tegelijk. Het splijtingsproces van uranium-235 Een splijtstofelement is een bundel van staven met verrijkt uranium, daarnaast wil EPZ in de toekomst ook staven met mengoxide kunnen toepassen. Voor het oog zal er geen verschil te zien zijn tussen een element met verrijkt uranium, gerecycled uranium en een element met MOX. Het splijtstofelement bevat 205 splijtstofstaven, en daartussenin is ruimte vrijgelaten voor regelstaven die op en neer kunnen bewegen om het splijtingsproces te regelen. Door de splijtstofelementen wordt water gepompt dat wordt opgewarmd tot 315 graden Celsius. Omdat het water onder druk staat, gaat het niet koken. De warmte wordt elders in het proces benut om processtoom te maken waarmee elektriciteit wordt geproduceerd. Neutron Uranium-235 Afval De splijtstofstaven worden door roosters ( afstandhouders ) aan elkaar verbonden en de afstandhouders zijn onderling weer met buizen aan elkaar verbonden. In deze buizen bewegen zich de vingers van de regelelementen, waarmee het kernsplijtingsproces wordt geregeld. of of Splijtbaar, niet-splijtbaar uranium Een atoom is het kleinste deeltje van een stof. De atoomkern is het centrale punt van een atoom. Bij uranium het zwaarste metaal dat in de natuur voorkomt is de atoomkern niet erg stabiel. Een neutron, dat is een deeltje zonder elektrische lading, kan in een uraniumkern worden ingevangen. Vervolgens wordt die kern zo instabiel dat hij in stukken splijt. Daarbij komt energie vrij en ook extra vrije neutronen die in een kettingreactie het proces gaande kunnen houden. Niet alle uraniumatomen zijn splijtbaar. Natuurlijk uraniumerts bevat: n 99,3 procent niet-splijtbare uranium-238 atomen n 0,7 procent wel-splijtbare uranium-235 atomen. Voor een efficiënt kernsplijtingsproces zijn hogere concentraties splijtbare atomen nodig. Daarom wordt in commerciële splijtstof de concentratie uranium-235 verhoogd tot vier à vijf procent. Dit proces noemen we verrijking. 75

8 Laag- en hoog verrijkt uranium n Het verrijken van uranium gebeurt met zeer gespecialiseerde installaties. De verrijkingsfabriek van Urenco in Almelo past het ultracentrifugeproces toe. Door het minieme massa-verschil tussen atomen van uranium-235 en uranium-238 kunnen de twee soorten worden gescheiden. In commerciële verrijkingsfabrieken wordt laagverrijkt uranium geproduceerd (vier à vijf procent splijtbaar uranium-235). n In het verleden werd in speciale verrijkingsinstallaties ook hoogverrijkt uranium gemaakt, waarin het percentage uranium-235 boven 20 procent was opgevoerd, voor kernwapens zelfs boven 90 procent. Hoogverrijkt uranium werd vooral militair toegepast, bijvoorbeeld voor wapens en onderzeeboten met kernaandrijving. Door de internationale ontwapeningsverdragen is veel hoogverrijkt uranium overtollig geworden. Daarom is de productie ervan gestaakt. Verarmd uranium Een bijproduct van het verrijkingsproces is verarmd uranium. Dat is natuurlijk uranium waar meer dan de helft van het splijtbare uranium-235 uit verwijderd is. Dit restmateriaal is dus bijna zuiver uranium-238 met een restant van 0,2 à 0,3 procent uranium-235. Verarmd uranium kan als grondstof dienen voor nieuwe splijtstof in de vorm van mengoxide. Plutonium Plutonium is een metaal dat verwant is aan uranium, maar niet meer in de natuur voorkomt. Door radioactief verval is het plutonium dat ooit in de aardkorst aanwezig was, lang geleden verdwenen. In een kernreactor ontstaat plutonium opnieuw. Door het kernsplijtingsproces ontstaan er in de reactor veel neutronen. Een neutron dat een uranium-238 kern treft, veroorzaakt geen kernsplijting maar kan wel een andere reactie op gang brengen. Hierin wordt het onsplijtbare uranium-238 omgezet in plutonium-239. Dit atoom is vervolgens Het ontstaan en het splijtingsproces van plutonium-239 Neutron Uranium-238 Plutonium Afval

9 wèl splijtbaar. Plutonium ontstaat dus vanzelf in de reactor en gaat meedoen in het splijtingsproces en de warmteopwekking. Het gevolg hiervan is, dat terwijl in de splijtstof het uranium-235 geleidelijk opraakt het kernsplijtingsproces nog een tijd verder gaat met het zelf gemaakte plutonium. Hierdoor kan een splijtstofstaaf meerdere jaren lang energie produceren. Plutonium speelt dus in de bestaande kerncentrale Borssele al een belangrijke rol als energiebron. Recyclen splijtstoffen, opwerken Het splijten van atoomkernen, uranium-235 of plutonium-239, levert radioactieve brokstukken op: instabiele lichtere atomen zoals Krypton en Cesium (kernsplijtingsproducten). Dat zijn afvalstoffen die radioactief zijn en ook het kernsplijtingsproces bemoeilijken. Na vier tot vijf jaar wordt hierdoor de splijtstof minder werkzaam en moet worden vervangen door nieuwe. De opwerkingsfabriek van AREVA in La Hague, Frankrijk Na de energieproductie in de kerncentrale is de samenstelling van de splijtstof veranderd in: n circa 94 procent uranium, n circa één procent plutonium, n circa vijf procent radioactief afval. Toch bevat deze uitgewerkte splijtstof nog veel onbenutte energie: de bestanddelen uranium en plutonium kunnen opnieuw worden gebruikt. Daarvoor moeten eerst de paar procent onbruikbare radioactieve stoffen worden afgescheiden. Dit gebeurt voor EPZ in de Franse opwerkingsfabriek van Areva in Cap La Hague (Normandië). Door mechanische en chemische behandeling komen het plutonium en uranium weer beschikbaar om in kerncentrales te worden ingezet. Zo wordt circa 95 procent van de splijtstof voor hergebruik teruggewonnen. Het radioactieve afval wordt in de opwerkingsfabriek verpakt en, voor zover het om Nederlands afval gaat, teruggevoerd naar de Covra (Centrale Organisatie voor Radioactief Afval). De opwerkingsfabriek van Areva werkt voor Europese landen, Japan en Australië. 7

10 4. De grondstoffen voor splijtstof 8 Er zijn verschillende grondstoffen beschikbaar om splijtstofelementen voor kerncentrales te maken. EPZ maakt nu gebruik van uranium maar overweegt om ook de grondstof plutonium te gaan gebruiken. Uranium als natuurlijke grondstof Uit natuurlijk uraniumerts kan laagverrijkte uraniumsplijtstof gemaakt worden. Per jaar heeft de kerncentrale Borssele ongeveer 100 ton natuurlijk uranium nodig om 9 ton verrijkt uranium te laten maken. De overige 81 ton wordt het restproduct verarmd uranium. Uranium als gerecycled materiaal Bij het zoeken naar alternatieven voor natuurlijk uraniumerts komen er drie soorten uranium in beeld. n De verrijkingsindustrie produceert als restproduct verarmd uranium. Daarin is het gehalte aan splijtbaar uranium-235 verlaagd ten opzichte van natuurlijk uranium (bijvoorbeeld tot 0,3 procent). Soms is het economisch interessant om dit verarmde uranium opnieuw te verrijken om zo ook een deel van het resterende uranium-235 te kunnen gebruiken. n De opwerkingsindustrie wint uit gebruikte splijtstof het bruikbare uranium terug. Dit gerecyclede uranium lijkt op natuurlijk uranium omdat nog 0,6 à 0,8 procent uranium-235 bevat. Hiermee kan in een verrijkingsfabriek met ultracentrifuges opnieuw geschikte splijtstof worden gemaakt. n Door internationale ontwapeningsverdragen is er een overschot ontstaan aan ex-militair hoogverrijkt uranium. Op grote schaal wordt hiervan weer laagverrijkt uranium gemaakt door verdunning met verarmd uranium of met opgewerkt uranium. Er ontstaat dan een voor kerncentrales geschikte splijtstof. Ook EPZ maakt reeds van dit procédé gebruik. Doordat EPZ van deze mogelijkheden al gebruik maakt, is maar een deel van de inhoud van de reactor in Borssele gefabriceerd uit natuurlijk uranium. Toch kan het recyclen nog efficiënter als ook plutonium als grondstof gebruikt kan worden. Plutonium als gerecyclede grondstof Tijdens het kernsplijtingsproces in commerciële reactoren zoals Borssele ontstaat vanzelf plutonium-239. Een aanzienlijk deel van de energie wordt dus nu al opgewekt door plutonium dat automatisch meedoet in het splijtingsproces. Als de splijtstof is uitgewerkt, zit er nog steeds circa 1 procent splijtbaar plutonium in. Door de splijtstof op te werken komt dit plutonium beschikbaar voor hergebruik. Bij EPZ gaat het jaarlijks om ongeveer 90 kilo plutonium. Doordat plutonium-239 op zijn beurt ook weer bestraald wordt, ontstaan in de kerncentrale nog allerlei andere vormen van plutonium: -238, -240, -241, enz. Die zijn niet allemaal splijtbaar. In reactorkwaliteit plutonium zit ongeveer 65 procent waardevol splijtbaar plutonium. Het Franse bedrijf Areva heeft een gespecialiseerde fabriek (Melox) waarin van reactor-plutonium weer nieuwe splijtstof gemaakt wordt (MOX).

11 Als gevolg van de ontwapeningsprogramma s na het einde van de koude oorlog komt ook wapenplutonium beschikbaar. Rusland en Amerika hebben afgesproken beide 34 ton wapen-plutonium als reactorbrandstof te recyclen. De Areva-groep bouwt in Amerika in opdracht van de federale regering een MOX fabriek waarmee dat recyclen (voor het Amerikaanse plutonium) zal gaan gebeuren. Dit gebruik van wapen-plutonium is voor EPZ niet aan de orde. Er zit een belangrijk verschil tussen reactorplutonium en wapen-plutonium. n In kernwapens zit bijna zuiver plutonium-239, het wordt in speciale reactoren gemaakt waar uranium maar heel kort wordt bestraald. n Reactor-plutonium zit door langdurige bestraling vol onzuiverheden en is daardoor ongeschikt voor militaire toepassing in kernwapens. Concluderend: n Commercieel plutonium is wel geschikt voor MOX maar niet voor wapens. n Wapen-plutonium is wel geschikt voor MOX. interne weefsels direct in contact komen met alfadeeltjes die dan erg schadelijk zijn. Overigens is deze eigenschap niet uniek voor plutonium. Alfa-stralers komen ook in de natuur voor. Denk aan polonium in schelpdieren en radon in bouwmaterialen. In lage dosis staat iedereen dagelijks bloot aan alfa-straling die via lucht en voedsel in ons lichaam komt. Radon in woningen is verantwoordelijk voor ongeveer de helft van de natuurlijke stralingsdosis die mensen gemiddeld oplopen. Het speciale risico van werken met plutonium maakt dat het met meer veiligheidsmaatregelen omgeven is dan het werken met uranium. Alle handelingen worden uitgevoerd in handschoenenkasten of met afstandsbediening. Dat alles maakt dat de fabricage van MOX-splijtstofelementen duurder is dan van klassieke uranium-elementen. Daar staat dan de economische besparing van niet-benodigd uraniumerts tegenover. Eigenschappen plutonium Hoewel plutonium op zichzelf dus een nuttige grondstof is met een grote potentiële energieinhoud, vergt de veilige toepassing ervan wel een aantal speciale voorzorgen. Plutonium wordt verwerkt als een poeder (plutoniumoxide) dat sterk toxisch is. Dat komt voornamelijk door de zogenaamde alfa-stralers zoals plutonium-241. Alfa-straling lijkt op het oog niet zo gevaarlijk want het wordt door de huid al tegen gehouden. Het gevaar zit hem in de kans dat plutonium in het lichaam binnendringt. Bij inademen of inslikken van plutoniumstof kunnen 9

12 5. Brandstofdiversificatie in de kerncentrale Borssele De voorgenomen inzet van MOX-reactorbrandstof is voor EPZ nieuw, het principe van diversificatie van reactorbrandstof niet. Naast verrijkt natuurlijk uranium zet EPZ al langer gerecycled uranium in. MOX is vooral een nieuwe dimensie aan bestaand beleid. VOOR: N : VOOR: N : MOX: hergebruik van plutonium EPZ gaat nu dus ook de inzet van MOX-brandstof onderzoeken op milieu- en veiligheidsaspecten en economische randvoorwaarden. Mengoxide is een mengsel van verarmd uraniumoxide en van plutoniumoxide. Net als met uranium-splijtstof worden er keramische tabletten van gemaakt die in splijtstofstaven worden gestapeld. In mengoxide (MOX) zit: n circa 92 procent (niet splijtbaar) uranium-238, het hoofdbestanddeel van verarmd uranium. n een restant splijtbaar uranium-235 (0,2 procent) dat uit het verarmde uranium afkomstig is. (in de figuur hiernaast is deze minieme fractie weggelaten) n circa 8 procent plutonium (waarvan vijf procent splijtbaar) wat dezelfde functie heeft als de 4,4 procent splijtbaar uranium-235 die in klassieke uranium-splijtstof zit Uranium 235 Plutonium Uranium 238 Afval De samenstelling van respectievelijk klassieke splijtstof en gerecyclede splijtstof in MOX voordat en nadat het in de reactor heeft gezeten kg 800 kg 600 kg 400 kg 200 kg 0 kg Plutonium voorraad geen MOX in reactor Na enkele jaren in de reactor zal ongeveer vijf procent van het plutonium verspleten zijn tot kernsplijtingsafval. Tegelijk zal zich, net als bij uranium-splijtstof, uit het uranium-238 nieuw plutonium vormen. De balans tussen plutoniumproductie en -versplijting valt zo uit, dat er na afloop wat minder plutonium overblijft dan er in het begin in zat. De bovenstaande figuren illustreren dat. 5 1 jaar 2 jaar 3 jaar 4 jaar 5 jaar 40 procent MOX Theoretisch voorbeeld van toename/afname plutoniumvoorraad.

13 De MOX-leverancier MELOX is de grootste fabriek voor MOX ter wereld en staat in Marcoule (Bagnols-sur-Cèze, Zuid- Frankrijk). MELOX is een afkorting van Mélange d Oxides, Frans voor mengoxide. MELOX is een moderne installatie die in 1995 in bedrijf gekomen is. MELOX is onderdeel van de Areva-groep. Andere MOX fabrieken staan, of worden gebouwd, in Engeland, Japan, de USA, en Rusland. Voor EPZ ligt gebruik van MELOX het meest voor de hand. MELOX gebruikt plutonium dat is geproduceerd in de opwerkingsfabriek van La Hague. Het bedrijf levert aan Frankrijk, Duitsland, Zwitserland en Japan. De vraag naar MOX stijgt wereldwijd en daarom is de productiecapaciteit tussen 1995 en 2007 in stappen opgevoerd van 35 ton tot 195 ton per jaar. De eindbestemming van MOX EPZ laat haar gebruikte uranium-splijtstof opwerken in de opwerkingsfabriek in La Hague. Als in de toekomst MOX gebruikt gaat worden, verandert daar hoegenaamd niets aan. In La Hague worden nu al MOX splijtstofelementen van andere bedrijven opgewerkt en het teruggewonnen plutonium wordt toegevoegd aan de recycling kringloop. Het gebruik van MOX verplicht overigens niet tot opwerken. In MOX-gebruikende landen als België en Duitsland wordt splijtstof vanaf een bepaalde datum niet meer opgewerkt maar als radioactief afval opgeslagen. Dat gebeurt daar ook als het MOX betreft. Mengoxide en kernwapenproliferatie Vrij algemeen wordt het als onwenselijk gezien dat landen over belangrijke hoeveelheden plutonium beschikken. Het plutonium van de Areva-klanten blijft daarom in opslag in de opwerkingsfabriek en gaat niet zomaar naar andere landen. Dat De MELOX-fabriek De MELOX-fabriek is onderdeel van de AREVA-groep. De fabriek is gevestigd in Zuid-Frankrijk en heeft een goede reputatie op het gebied van milieu en veiligheid. De productie vindt plaats volgens gecertificeerde kwaliteitssystemen waarop extern toezicht wordt gehouden. Ook wordt de vreedzame toepassing van splijtstoffen onafhankelijk geverifieerd door het internationale atoombureau IAEA om misbruik uit te sluiten. De fabriek maakt sinds 1995 MOX voor kerncentrales in verschillende westerse landen. Het benodigde plutonium is afkomstig van de opwerkingsfabriek van AREVA in La Hague. In de MELOX fabriek is alles gericht op veiligheid en beveiliging. Dat is terug te vinden in het ontwerp van de fabriek zelf en in de strenge procedures waarmee gewerkt wordt. Op de productie en de processen is internationaal, onafhankelijk toezicht. MELOX is gecertificeerd volgens de kwaliteitsnorm ISO en de milieunorm ISO en won diverse prijzen op het gebied van quality management. Uit regelmatig uitgevoerd onderzoek blijkt dat de productie van MOX-reactorbrandstof het milieu niet significant beïnvloedt. Zaken als stralingsbescherming en chemische veiligheid worden uiterst serieus genomen en zijn onderdeel van een programma van continue verbetering. Momenteel is MELOX bezig de gezondheidsaspecten van de productie met certificaten af te dekken met de norm OHSAS (kwaliteit, milieu en gezondheid). MELOX is marktleider bij de productie van MOX-splijtstof en leverde reeds zo n 1100 ton MOX. De AREVA groep verkoopt niet alleen MOX, maar ondersteunt ook Amerika, Japan en andere landen bij het opzetten van een eigen recyclingproces. Zo is op het Savannah River complex in de Verenigde Staten een MOX fabriek in aanbouw die de Amerikaanse exkoude oorlog plutoniumoverschotten als MOX gaat recyclen. 11

14 12 gebeurt alleen als het geschikt gemaakt is voor hergebruik in kerncentrales in de vorm van MOX splijtstofelementen. Bij het gebruik in MOX-brandstof wordt plutonium onbereikbaar voor misbruik doordat het in de kerncentrale hoog radioactief wordt. Bovendien neemt de totale hoeveelheid ervan af. Een reactor die 30 procent of meer MOX elementen bevat, gebruikt netto meer plutonium dan dat er wordt geproduceerd. Daarom wordt het produceren van elektriciteit via MOX als de beste oplossing gezien, zowel voor voorraden wapen-plutonium als van reactor-plutonium, om het proliferatie gevaar te verminderen. Import splijtstoffen Het importeren van splijtstoffen is voor EPZ niet iets nieuws. Momenteel importeert EPZ per jaar ongeveer 400 kilo splijtbaar uranium-235 in de vorm van laag verrijkt uranium. Dat wordt gebruikt voor de jaarlijkse herlading van de kerncentrale Borssele. Als gebruik van MOX een feit wordt, zal een deel van dit uranium-235 vervangen worden door ongeveer 300 kilo plutonium. Plutonium en Borssele Voor EPZ s MOX-initiatief zou per jaar ongeveer 300 kilo plutonium nodig zijn. Daarmee valt circa 4 ton MOX te maken. Dat zijn relatief kleine hoeveelheden die in het industriële programma van AREVA goed in te passen zijn. Het betreft maar enkele procenten van de jaarlijkse omzet van MELOX. Uit EPZ s eigen splijtstof wordt 80 à 90 kilo plutonium per jaar teruggewonnen; de voorraden uit vroegere opwerking zijn grotendeels verbruikt. Dat is niet genoeg voor de jaarlijkse behoefte voor MOX-ladingen. EPZ zal daarom zonodig op commerciële basis plutonium van andere partijen overnemen, daarvoor bestaan voldoende Uraniumprijs in US dollars Ontwikkeling van de dollarprijs voor uranium concentraat (Yellow Cake). In de tabel is de prijsontwikkeling te zien van uranium tussen 1992 en De prijsontwikkeling is overigens geen aanwijzing dat uranium erts op begint te raken. Er is genoeg uranium, maar de capaciteit om het uit de grond te halen en te verwerken loopt ernstig achter bij de gestegen vraag. Tot ongeveer 2004 is deze prijs laag geweest door het verkopen van overschotten door bijvoorbeeld de ex-sovjet Unie. Daarna is de stijging spectaculair. De voornaamste oorzaak is de nucleaire renaissance. Vele opdrachten voor nieuwe kerncentrales, vooral in Azië, drijven de vraag op terwijl het productievermogen van leveranciers achterblijft. De hernieuwde belangstelling voor nucleair vermogen komt door een groeiende behoefte aan elektriciteit die moeilijk is af te dekken met fossiele brandstoffen. mogelijkheden. Het internationale atoombureau IAEA en de toezichthouder Euratom controleren deze markt in splijtstoffen. Economische haalbaarheid EPZ heeft zicht op voortzetting van de productie met de kerncentrale tot 2034 omdat daarover in 2006 met de Nederlandse regering een overeenkomst is gesloten. Daarom denkt het bedrijf na over de

15 brandstofinzet op de lange termijn. Hoewel de kostprijs van het uranium een bescheiden effect heeft op de totale exploitatiekosten van een kerncentrale, is dit op de lange termijn toch een factor waarmee gerekend moet worden. Zeker als het toekomstige prijspeil onvoorspelbaar is, is het wenselijk om meerdere brandstofsoorten te kunnen inzetten. Omdat er voor de productie van MOX-brandstof geen uraniumerts nodig is, kan dit economisch opwegen tegen het nadeel van de hogere productieen transportkosten voor MOX. De marktomstandigheden kunnen van jaar tot jaar wijzigen, zodat die economische balans periodiek herzien moet worden. Maar zonder vergunning om MOX te mogen inzetten, valt er voor EPZ niet zoveel te kiezen. Technische, procedurele aanpassingen en veiligheidsstudies Het is technisch gesproken niet bijzonder moeilijk om MOX in te zetten in de bestaande installatie van de kerncentrale Borssele. Op de chemische samenstelling van de splijtstof na, zijn MOX-splijtstofelementen identiek met de klassieke waarin verrijkt uranium zit. Aan de buitenkant is geen verschil te zien. Als gevolg van de normale bedrijfsvoering bevatten de huidige klassieke splijtstofelementen na verloop van tijd ook een hoeveelheid plutonium. Er is dus altijd een zekere hoeveelheid plutonium in de reactor aanwezig. Het toepassen van MOX is in die zin dan ook meer van hetzelfde. De verschillen tussen klassieke splijtstof en MOX zitten in subtiele veranderingen in het kernsplijtingsproces die binnen de bandbreedte van de meet- en regelsystemen vallen en binnen de marges van de veiligheidssystemen. Dat moet natuurlijk op een degelijke manier aangetoond worden. Daarom laat EPZ in het kader van de vergunningaanvraag een serie gedetailleerde veiligheidsstudies uitvoeren waarin diverse varianten van MOX-gebruik aan de orde komen. Het spreekt vanzelf dat alleen varianten in aanmerking komen waarbij alle voorgeschreven veiligheidsmarges strikt worden gehandhaafd. Met name wordt met veiligheidsstudies onderzocht of, bij hypothetische ongevallen, de installatie met MOX aan boord net zo goed functioneert als zonder. Dat betekent dat hij onder alle omstandigheden in een veilige toestand blijft en dat er geen gevolgen zullen zijn voor de omgeving. Logistieke aanpassingen Voor het transport van de uitgewerkte splijtstof verandert er niets. Net als klassieke splijtstofelementen zullen MOX-elementen na een verblijf van enkele jaren in de reactor een tijd afkoelen in het opslagbassin in de kerncentrale. Daarna gaan ze naar de opwerkingsfabriek in Frankrijk. Voor de aanvoer van verse MOX-brandstof vanuit de Franse MELOX fabriek verandert er wel iets. Vanwege het bestanddeel plutonium zijn voor MOX speciale transportverpakkingen ontwikkeld. Die zijn ontworpen om hoge beveiliging te bieden tegen ongevallen of sabotage. Bovendien wordt er rekening gehouden met de iets hogere radioactiviteit van de MOX splijtstof in vergelijking met de klassieke splijtstof. De MOX verpakking is daarom voorzien van dikkere stalen wanden dan de normale transportverpakkingen van verse splijtstof. Voor gebruik van deze MOX verpakkingen moet apart vergunning aangevraagd worden. Bij die gelegenheid bepaalt de Nederlandse overheid ook welke extra beveiligingsmaatregelen eventueel genomen moeten worden. 13

16 6. Milieu Effect Rapport 14 Wat zijn de praktische consequenties als EPZ MOXbrandstof gaat inzetten? EPZ zal in een Milieu Effect Rapport zaken op een rijtje zetten. Hieronder de hoofdlijnen. Het nog op te stellen Milieu Effect Rapport moet aantonen dat er geen ontoelaatbare gevolgen voor het milieu zijn. EPZ verwacht hoegenaamd geen effect op emissies of op de veiligheid van de installatie. Dat zal in het MER worden behandeld aan de hand van gedetailleerde analyses. Daarnaast zal het MER de gevolgen elders in de brandstofketen behandelen. De positieve en minder positieve effecten worden tegen elkaar afgewogen. Positief is bijvoorbeeld het gebruik van gerecyclede materialen. Dat betekent dat er minder uraniumerts benodigd is en dat de eventuele milieubelasting door uraniumwinning vermindert. Minder positief is dat er meer transporten van splijtstoffen nodig zullen zijn. Transporten naar en van MELOX bijvoorbeeld. Al deze aspecten zullen de revue passeren. Het Milieu Effect Rapport EPZ is initiatiefnemer voor het opstellen van een Milieu Effect Rapport voor brandstofdiversificatie van de kerncentrale Borssele. Het MER levert de informatie die nodig is om het milieubelang volwaardig mee te laten wegen bij het besluit of er al dan niet MOX-splijtstof wordt ingezet bij de kerncentrale Borssele. De rapportage vermeldt de milieugevolgen van het plan en de mogelijke (milieuvriendelijker) alternatieven. De milieueffectrapportage (MER) is een procedure die geregeld is in de Wet Milieubeheer. Er zijn formele procedures voor ter inzage legging, bezwaar en beroep. Een onafhankelijke en deskundige Commissie MER adviseert het bevoegd gezag. Wie meer wil weten over het MER en de MER-procedure kan de hieraan gewijde sectie op raadplegen. Inzet MOX in Borssele Het belangrijkste onderdeel van de voorgenomen brandstofdiversificatie betreft de introductie van MOX splijtstof in de kerncentrale. EPZ laat al dertig jaar haar uitgewerkte splijtstofstaven opwerken in de fabriek van AREVA NC in La Hague (Frankrijk). Daarbij is bijna drie ton plutonium geproduceerd. Dat plutonium heeft EPZ tot op heden nooit zélf ingezet als kernbrandstof. Het wordt door AREVA verwerkt tot MOX in haar MELOX fabriek. Die MOX splijtstof met daarin het EPZ-plutonium werd totnogtoe aan andere kerncentrales geleverd. Er is van EPZ s plutonium niet veel meer over. EPZ ziet evenwel voordelen in het zelf kunnen recyclen van plutonium en wenst daarom, via de MER-procedure, vergunning te krijgen om dat te doen. Het gaat om het verkrijgen van keuzemogelijkheden. Of over enkele jaren de feitelijke inzet van MOX-brandstof zinvol is, zal afhangen van bedrijfseconomische ontwikkelingen. MOX is duur om te fabriceren en vraagt technische, procedurele en logistieke aanpassingen. Vandaar dat via een MER-studie onderzocht wordt wat alle effecten van de inzet van MOX zijn. Als de balans gunstig is, zal EPZ een wijziging aanvragen van haar Kernenergiewet vergunning, zodat MOX als splijtstof in Borssele kan worden toegepast.

17 In aparte vergunningsprocedures zullen aanvragen voor de MOX transporten worden behandeld. Van die transporten is EPZ zelf geen vergunningshouder, dat zijn de betreffende transportfirma s. 15

18 Verantwoording EPZ heeft veel zorg besteed aan de informatie rond haar voornemen om mengoxide als brandstof in de kerncentrale Borssele in te zetten. Er is geprobeerd in duidelijke taal uit te leggen wat de plannen zijn en welke processen, stoffen en procedures een rol spelen, geïllustreerd met schematische afbeeldingen. Omwille van de duidelijkheid zijn zaken soms iets vereenvoudigd en zijn details weggelaten. Dit zonder afbreuk te willen doen aan de correctheid van de geboden informatie. Mochten er desondanks fouten worden ontdekt of vragen overblijven, dan verzoekt EPZ contact op te nemen met de redactie van deze informatie. Die is te bereiken onder: 16 EPZ, 24 april 2008

19 Colofon Concept en productie: Zuid-West 3 Communicatie, Krimpen aan den IJssel Vormgeving en graphics: Chris Cras Reclame, Lekkerkerk Fotografie: Areva (Frankrijk) Ruden Riemens Fotografie, Middelburg Archief ZW3 Eindredactie: EPZ, In- en Externe Communicatie, Borssele

20 Zeedijk 32, 4454 PM Borssele Postbus 130, 4380 AC Vlissingen Telefoon Telefax Website: