Wat is gebruikte nucleaire brandstof?

Gebruikte kernbrandstof is radioactief materiaal dat als brandstof in kerncentrales is gebruikt. Als dit materiaal een aanzienlijke hoeveelheid tijd is gebruikt, verliest het zijn efficiëntie als brandstof en moet het worden vervangen. Helaas is het op dit moment radioactief afval, dat duizenden jaren dodelijk kan zijn voor mensen en andere wezens. Methoden voor het afvoeren van verbruikte splijtstof zijn vaak controversieel geweest. Sommige wetenschappers hebben voorgesteld het afval te verwerken tot nuttige brandstof als alternatief voor andere verwijderingsmethoden.

Kerncentrales creëren elektriciteit door gecontroleerde nucleaire reacties. Dit omvat de verwerking van zeer radioactieve materialen zoals uranium en plutonium. De hoeveelheid tijd dat deze brandstof bruikbaar blijft, varieert, afhankelijk van de leeftijd van de reactor en zijn technologieniveau. Vanaf 2011 kunnen de meeste moderne kernenergie-installaties drie tot zes jaar brandstof gebruiken voordat het materiaal zodanig verslechtert dat het niet langer bruikbaar is. Na dit punt wordt het materiaal beschouwd als verbruikte splijtstof.

Volgens het Amerikaanse ministerie van Energie produceren Amerikaanse kerncentrales ongeveer 2.000 ton verbruikte splijtstof per jaar. Het probleem wordt dan hoe het te verwijderen. De meeste nucleaire faciliteiten plaatsen de brandstof in geïsoleerde tanks in de buurt die pools van verbruikte splijtstof worden genoemd. Het speciaal behandelde water in deze tanks koelt het materiaal en absorbeert het grootste deel van de straling van de brandstof. Het materiaal wordt vaak 10 tot 20 jaar in deze pools bewaard.

Na tientallen jaren gebruik zijn veel van deze tanks echter bijna vol met gebruikte splijtstof. De US Nuclear Regulatory Commission schat dat velen van hen na 2015 onbruikbaar zullen zijn. Volgens de Amerikaanse wetgeving moet de overheid permanente opslag vinden voor het gevaarlijke nucleaire afval, maar de zorg voor het milieu heeft verhinderd dat een dergelijke opslaglocatie wordt gebouwd. In de tussentijd wordt de verbruikte splijtstof in betonnen vaten geplaatst, maar deze methode is ook om milieu- en veiligheidsredenen controversieel. Andere landen met kernreactoren hebben vergelijkbare problemen.

Een oplossing die al in gebruik is door landen als Frankrijk en Rusland, is de gebruikte splijtstof opnieuw te verwerken. Aangezien verbruikte splijtstof radioactief blijft, kan deze worden gebruikt om na opwerking verder energie te produceren; minder radioactief afval is het gevolg van de hergebruikte brandstof, hoewel het proces zelf duur is. Deze kwesties kregen nieuwe relevantie na de aardbeving in 2011 in Japan en de nucleaire crisis zorgde ervoor dat velen het kernenergiebeleid opnieuw onderzochten. Er is ook bezorgdheid dat sommige landen gebruikte nucleaire brandstof zouden kunnen gebruiken om kernwapens te maken. Kernenergie en radioactief afval zijn altijd controversiële kwesties geweest en het debat lijkt waarschijnlijk in de toekomst voort te zetten.