Hvad gør man med det radioaktive affald

Kerneprodukter, som fremkommer som følge af fission af tunge atomkerner - især uranisotopen U-235 - i kjerneanlæg til energiproduktion, består af en kompleks blanding af uforbrændt uran, lette fissionsprodukter samt tunge nukleider, som er dannet gennem neutronindfangning i uran, herunder plutoniumisotopen Pu-239. Affaldshåndtering udgør en af de mest kritiske udfordringer i forbindelse med kernekraft, hvor en række procedurer - herunder opløsning i sure opløsningsmidler og lignende teknikker - anvendes til at adskille de nyttige isotoper.

I La Hague i Frankrig drives en betydelig behandlingsfacilitet, som modtager store dele af Europa's kerneaffald. Herfra tilbagevendende uran og plutonium kan genanvendes, dog efter en forbehandlingsprocedure, hvoraf fissionsprocessen reducerer den nyttige del af uran. Plutoniumisotopen har en halveringstid på omkring 24. 000 år, hvilket gør affald, der indeholder disse isotoper, utilpasses til langsigtede deponeringer.

Derfor foreslås transmutation, hvor disse farlige isotoper omdannes via neutroninduceret fission i specialdesignede reaktorer. Fissionsprodukterne er ofte højradioaktive, men har en kortere halveringstid og kræver derfor en midlertidig opbevaring, før de radioaktive egenskaber falder til et acceptabelt niveau. Alternativt kan det genopvundne plutonium anvendes som brændsel i bestemte reaktortyper eller som komponent i kernevåben.

Efter separation af uran og plutonium forbliver kerneaffaldet med en blanding af lette, kortlivede isotoper, som ikke forekommer naturligt. Gennem yderligere filtrering og klassificering kan disse materialer have forskellige anvendelsesmuligheder, f. eks. i medicinske eller industrielle sammenhænge. En anden mulighed er at sammenflette dem til en glasagtig struktur med henblik på permanente deponeringer.

Transport og lagring af radioaktivt affald indebærer altid strenge sikkerhedsforanstaltninger, især på grund af risikoen for uønsket eksponering. Deponeringssteder vælges typisk i områder med lav seismisk aktivitet og tidligere nedlagte miner. Problemet med radioaktivitet er, at den kan være farlig i decennier, og i nogle tilfælde tusinder af år.

For eksempel er der blevet fremsat forslag om at sende kerneaffald ud i rummet via rumraketer, men disse initiativer er økonomisk urimelige sammenlignet med oprettelsen af et permanent depot. Desuden er der forslag om at etablere et sådant anlæg i Danmark. Et kendt eksempel er Gorleben i Tyskland, hvor der stadig er protester mod transport af kerneaffald.

Yderligere former for radioaktivt affald - som neutronaktiverede byggematerialer - kan ikke genanvendes og må derfor fragmenteres og deponeres i overensstemmelse med de radioaktive isotopers halveringstid. Det samme gælder asken fra kulbrennede kraftværker. Håndtering af de tre forsøgsreaktorer på Forskningscenter Risø blev startet i året 2007 og vil vare i 20 år, med en samlet omkostning på omkring en milliard kroner.

De brændselsstaver, som ikke længere kan anvendes, sendes til behandling i USA. Desuden genereres der en betydelig mængde affald under nedbrydningen af reaktorerne, hvilket yderligere forøger kompleksiteten i affaldshåndteringen.