(Peter Löhnberg) In januari 2018 presenteerde de Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval (COVRA) het eindrapport van het zevenjarige Onderzoeksprogramma naar de eindberging radioactief afval (OPERA). Dat beschreef het opstellen en gebruiken van een wiskundig model om aan te tonen dat bij een bepaalde manier van berging in een kleilaag de stralingsdosis in het leefmilieu niet boven de toelaatbare dosis zou komen tijdens de miljoen jaar dat het afval gevaarlijk blijft stralen. Dit stuk beschrijft eerst de benaderingen die hierbij zijn gemaakt, waardoor de veiligheid niet is aangetoond. Daarna volgen de maatregelen voor veiligere oplossingen en welke nadere onderzoeken daarvoor nodig zijn.
Informatiedag over OPERA
Op advies van de toenmalige directeur van Milieudefensie werd ik door de COVRA uitgenodigd voor een informatiedag op 4-9-2014 over OPERA in Nieuwspoort, Den Haag [COVRA, 2014]. Dit onderzoek betreft de berging in een zogenaamde Boomse kleilaag op minstens 500 m diepte met een dikte van minstens 100 m. Zulke lagen bestaan vooral in Noord Brabant en Limburg. OPERA begon in 2011 na afronding van eerder onderzoek naar berging in zout. Het afval wordt verpakt in containers, die in betonnen gangen worden geborgen die daarna met cement worden afgesloten.
Ik werd vooral geïntrigeerd door een voordracht gehouden door Johan Valstar van Deltares, een onafhankelijk toegepast kennisinstituut op het gebied van water en ondergrond. Hun onderzoek betrof de snelheid waarmee radioactieve stoffen zich bewegen aan de boven- en onderkant van de kleilaag. Met een wiskundig model maakten ze een schatting van de verdeling over Nederland van de reistijden van de klei tot het oppervlak.
Na afloop vroeg ik hem naar de grenzen van zijn modelparameters omdat die bepalend zijn voor het al dan niet bereiken van de toegestane dosis in het leefmilieu. Die grenzen kende hij niet.
Communicatie met COVRA
Op 8-9-2014 mailde ik aan plaatsvervangend directeur Ewoud Verhoef en onderzoekster Erika Neeft van de COVRA mijn bezorgdheid over dit gebrek aan kennis. Daarop ontving ik geen reactie. Op 20-10-2015 vroeg ik hen alsnog een reactie wegens mijn deelname aan een drietal bijeenkomsten. Ook daarop kwam geen reactie. Bij het hieronder beschreven symposium voor het KIVI op 25-11-2016 vroeg ik Verhoef waarom ze niet hadden gereageerd. Volgens hem had hij mijn berichten niet ontvangen. Daarom vroeg ik bij volgende berichten aan hem steeds om een leesbevestiging.
Symposium COVRA-KIVI
Op 25-11-2016 hield de Afdeling voor Kerntechniek van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) in het KIVI-gebouw in Den Haag een symposium over OPERA. In de aankondiging stond dat verslagen van het verrichte onderzoek te vinden waren op de webpagina www.covra.nl/downloads/opera. Dat is intussen gewijzigd in covra.nl/nl/downloads/opera.
Tijdens zijn inleiding vertelde Verhoef dat OPERA 10 miljoen euro kost, voor de helft betaald door ANVS (Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming) en voor de andere helft door Elektriciteitsproductiemaatschappij Zuid-Nederland (EPZ). Opdrachtgever is de ANVS, intussen onder het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (I&W), coördinatie en verslaggeving gebeurt door de COVRA, planning en interpretatie door de Nuclear Research Group (NRG, die de reactor in Petten beheert) en uitvoering door NRG en onafhankelijke instituten. Het tijdschrift Neth. J. of Geosciences heeft in september 2016 een speciaal nummer vol. 95 issue 3 uitgegeven over OPERA.
Een medewerker van de afdeling Geoscience van de TU Delft beweerde in een voordracht dat de faalkans van de technische installatie een miljoenste zou zijn. Bij navraag bij zijn onderzoeksleider bleek dit een vergissing te zijn geweest.
Jaap Hart van de NRG toonde het resultaat van berekeningen met een wiskundig model van de stralingsdosis in het leefmilieu tijdens de 10 miljoen jaar dat het afval gevaarlijk blijft stralen. Daaruit zou blijken dat de stralingsdosis in het leefmilieu onder de meest ongunstige voorwaarden na 5 miljoen jaar maximaal 150 microsievert per jaar zou worden, dus onder de volgens hem toegestane dosis van 300 microsievert per jaar [Hart e.a., 2016].
Na afloop vroeg ik hem, hoe hij kwam aan die meest ongunstige mogelijke eigenschappen (parameters) van de berging. Hij zei dat hij gebruik had gemaakt van 5 en 95 percentielen, d.w.z. waarden die in 5% of 95% van de gevallen worden overschreden. Ik zei hem, dat hij daarmee de veiligheid niet had aangetoond omdat hij de juist kritische waarden buiten deze percentielen had verwaarloosd.
Hoe had het onderzoek gemoeten?
Omdat een trial- en error berging gevaarlijk is, is terecht een wiskundig model opgesteld dat het effect van eigenschappen van de berging op de stralingsdosis in het leefmilieu berekent gedurende de miljoenen jaren dat het afval gevaarlijk blijft stralen.
Bij die eigenschappen moet je dan wel kijken naar alle mogelijke waarden van geologische en ontwerp-eigenschappen. Die mogelijke geologische eigenschappen kun je afleiden uit geschikte experimenten met zogenaamde ‘set membership identificatie’ (SMI) [Löhnberg e.a., 1997]. Dat is het systematisch uitzoeken welke verzameling van mogelijke waarden van de eigenschappen de uitkomst van het experiment kan verklaren.
Dan reken je het model door voor alle mogelijke geologische en ontwerp-eigenschappen en kies je het ontwerp dat de maximale straling in het leefmilieu over de mogelijke geologische eigenschappen zo laag mogelijk en liefst onder de toegestane norm houdt [Löhnberg en Römer, 1995].
Wat deed men in plaats daarvan?
Men koos een vaststaand ontwerp. Daardoor werd het vaak omschreven doel van het onderzoek het aantonen dat dit ontwerp veilig is. Een weinig benijdenswaardige taak voor de onderzoekers!
Men identificeerde niet de verzameling van mogelijke combinaties van geologische eigenschappen, maar rekende vaak met medianen (waarden waar de helft van de waarnemingen onder zitten) en percentielen. Daardoor is de beweerde veiligheid niet aangetoond.
Discussies met NRG en COVRA
Op 11-12-2016 heb ik een stuk ‘Onzekerheid in modellen voor eindberging van radioactief afval’ verstuurd aan o.a. COVRA en NRG. Daarin werd uitgelegd dat het doel van het onderzoek fout was en waarom absolute eigenschappen van grenzen bepaald moeten worden om veiligheid aan te kunnen tonen.
Op 9-1-2017 antwoordde Verhoef alleen dat de onzekerheid verminderd wordt na de locatiekeuze.
Op 23-1-2017 reageerde Hart dat extreme waarden in de toekomst onderzocht worden.
Op 19-9-2017 schreef Hart dat ze samen met o.a. COVRA modelaanpassingen hadden verricht waardoor het maximum over de tijd van de stralingsdosis significant (een aantal ordes) lager was komen te liggen. Volgens rapport 742 [Schröder e.a., 2017b] gebeurde dat tijdens een bijeenkomst van de zogenaamde OPERA Safety Case Group (OSCG) op 21-4-2017.
Ten behoeve van onderstaande presentatie van het eindrapport heb ik een A4 ‘Kritiek op OPERA’ opgesteld met daarin kritiek op het doel van OPERA, mijn vraag om grenzen te schatten, het in plaats daarvan aangepast zijn van de schattingen en de noodzaak om het eindrapport te laten evalueren door onafhankelijke deskundigen in de methoden.
Presentatie eindrapport
Op 29-1-2018 was ik aanwezig bij de presentatie van het eindrapport “OPERA Safety Case” in het Boerhave Museum te Leiden. Dagvoorzitter was Alex Brenninkmeijer, de vroegere ombudsman. De voorzitter van de Adviesgroep OPERA Frank van den Heuvel, tot 2011 hoofd corporate affairs bij eigenaar Delta N.V. van kerncentrale Borssele, beweerde dat kernenergie niet kan zonder eindberging, maar dat de discussie over de berging wel kan zonder kernenergiedebat. Dit is onjuist omdat verderop wordt gemotiveerd dat de wijze van opslag af moet hangen van de hoeveelheid afval. Overigens was Verhoef ook de secretaris van deze adviesgroep.
Tijdens de informatieve ochtendbijeenkomsten toonde Verhoef de laatste berekeningen door de NRG voor de medianen van de eigenschappen. Daaruit bleek dat de maximale bereikte dosis nu 10 microsievert per jaar was t.o.v. vroeger 100 microsievert per jaar en dat het maximum nu na 220.000 jaar bereikt werd tegen eerder na 5 miljoen jaar. Verder was de toelaatbare dosis veranderd van vroeger 300 microsievert per jaar naar nu 100 microsievert per jaar. Zie voor de officieel toegestane dosis het volgende hoofdstuk.
Tijdens de deelsessie over de berging o.l.v. Neeft ’s middags deelde ik mijn kritiek-A4 uit aan de aanwezigen, waaronder Verhoef, Thomas Schröder van de NRG en de kwartiermaker voor de Klankbordgroep Eindberging Jan Paul van Soest. De twee vertegenwoordigers van de ANVS, waaronder plaatsvervangend voorzitter Marco Brugmans, vroegen me om het hen te mailen.
Tijdens een andere deelsessie over inspraak kreeg ik veel bijval voor mijn standpunt dat het niet geloofwaardig zou zijn als de coördinatie van het vervolgonderzoek zou blijven bij de COVRA die belang heeft bij de productie van radioactief afval. Dit werd door de aanwezige Brenninkmeijer ingebracht bij de plenaire eindsessie.
Bij de daarop volgende uitreiking van het eindrapport [Verhoef e.a., 2017] werd gemeld dat dit gelijktijdig naar de Tweede Kamer ging.
Publiciteit over presentatie eindrapport
Op 30-1-2018 plaatste de Volkskrant een artikel door Martijn van Calmthout “Studie: nucleair afval kan in diepe kleilagen” [Van Calmthout, 2018] en de NRC het artikel door Hester van Santen “Sla kernafval op in diepe kleilagen” [Van Santen, 2018]. Op 1-2-2018 publiceerde de NRC een redactioneel commentaar “Wensdenken over de opslag van kernafval is gevaarlijk” [NRC, 2018]. Daarin stond “De opslag van radioactief afval beheerst het debat over kernenergie al jaren. En nu zou dat zijn opgelost?”.
Hoofdlijnen eindrapport
Na de presentatie heb ik in het eindrapport en de onderliggende rapporten uitgebreid gezocht naar de manieren waarop de gebruikte modellen tot stand kwamen. Het gebruikte ééndimensionale model bestaat volgens de figuur op blz. 11 van binnen naar buiten uit de delen ‘gebouwde barrière-systeem’ (afval, containers en tunnels) en natuurlijk barrière-systeem (kleilaag, bovenlaag en biosfeer).
De toelaatbare dosis wordt besproken in deel 3.1 (blz. 36). Daar wordt beweerd dat de toegestane dosis per stralingsbron volgens het Nederlandse Besluit stralingsbescherming van 2001 [NL, 2001] 100 microsievert per jaar was. Artikel 6 van dat besluit noemt echter een dosis van 10 microsievert per jaar. Vanaf 6-2-2018 moet i.p.v. aan dit besluit voldaan worden aan een richtlijn van Euratom [EU, 2014]. Die noemt in artikel 12 een totale stralingsbelasting van 1000 microsievert per jaar. Dat zou zijn afgeleid van de aanbevelingen door de International Committee on Radiological Protection (ICRP) van 300 microsievert per jaar [ICRP, 2013]. Daarom kiest de COVRA een toegestane dosis van 100 tot 300 microsievert per jaar.
De parameterwaarden waarvoor het model gesimuleerd is staan op blz. 91 in tabel 8-4-1. Dit zijn zowel ‘default’ waarden als ‘lage’ en ‘hoge’ waarden. In deze tabel valt op dat de default tijd waarbinnen een supercontainer voor hoogradioactief afvel het begeeft 35.000 jaar is en de looptijd door de bovenlaag 37.700 jaar. Dat betekent dat de overige 220.000 – 35.000 – 37.700 = 147.300 jaar wordt gebruikt voor het transport door de kleilaag en dat de eigenschappen daarvan dus de belangrijkste zijn. Hier zal dan ook de hoofdaandacht op komen te liggen.
In deel 5.1 van het eindrapport staat dat de kleilaag poriën bevat met brak of zout water erin. De klei wordt verondersteld geen water door te kunnen laten. Wel kunnen in het water opgeloste stoffen langzaam diffunderen (zich verspreiden) door de klei ten gevolge van concentratieverschillen. Verder kunnen radionucliden en het water geabsorbeerd worden door de klei. Dit alles is afgeleid uit meestal oude en uitgedroogde monsters. Hierbij is niet gerekend met waterverplaatsing door toenemende druk, breuken, aardbevingen en ijstijden.
Default, lage en hoge parameterwaarden
Voor de parameterwaarden in tabel 8.4.1 in het eindrapport wordt verwezen naar de rapporten 7331 [Rosca-Bocancea e.a., 2017] en 732/746 [Schröder en Rosca-Bocancea, 2017], die beide doorverwijzen naar rapport 7251 [Schröder e.a., 2017a].
Rapport 7251 had als oorspronkelijke publicatiedatum 8-2-2017 en is gereviseerd tot de versie van 12-9-2017. Volgens het begin van deel 1.2 zijn de uiteindelijke parameters in april 2017 gekozen door de OPERA Safety Case Group (OSCG) als invoergegevens voor het ORCHESTRA simulatieprogramma. Volgens rapport 6123 [Schröder en Meeussen, 2017] is dat het geo-chemische programma Objects Representing CHEmical Speciation and TRAnsport [Meussen, 2003].
Rapport 7251 beschrijft formules en parameters van het gebouwde barrièresysteem, de bovenlaag en de biosfeer. Daarbij worden bepaalde parameterwaarden aangenomen of als ‘beste schattingen’ aangegeven en worden van andere ‘expert ranges’ tussen ‘lage’ en ‘hoge’ waarden aangegeven. Dat wil zeggen dat dit berust op subjectieve inschattingen. Voor diverse parameters wordt verwezen naar de rapporten 6131 [Meeussen e.a., 2017]. en 6123.
Rapport 6131 beschrijft in deel 3.4 de parameters voor de migratie in de Boomse klei in Mol (België). Daarbij staat dat de ‘bereiken’ voor diverse parameters verkregen werden door ‘statistische analyse’ van gegevens uit Mol. Zoals hieronder blijkt, is daarbij gebruik gemaakt van percentielen i.p.v. harde grenzen. Deel 2.3.1 definieert als belangrijke parameter de adsorptie-coëfficiënt (Kd) als de verhouding tussen de geabsorbeerde en opgeloste concentratie van het diffusiedeel. Voor de afleiding van deze formules en de waarden van de parameters wordt verwezen naar rapport 6123.
Rapport 6123 had als eerste publicatiedatum 1-2-2017 en is ook gereviseerd op 12-9-2017. Rapport 6123 bestaat uit twee fasen, beschreven in de hoofdstukken 3 en 4.
In hoofdstuk 3 van rapport 6123 wordt een referentie-sorptiemodel opgesteld om waarden voor Kd te bepalen en wordt dit model geverifieerd met metingen in Mol. Dit geo-chemische model is geïmplementeerd in ORCHESTRA. In deel 3.3 staat dat in rapport 6121 [Schröder e.a., 2017c] ‘expert’ bereiken van Kd-waarden voor Boomse klei in Mol geleverd worden door SCK-CEN, maar dat de gebruikte Nederlandse waarden kleiner zijn. De tabellen in 6121 zoals tabel 4-6 e.v. (naar verwezen tabelnummers 4-12 en 4-13 bestaan niet en verwijzing naar ander lijkt fout) geven inderdaad gemiddelden en standaarddeviaties. De resulterende ‘bereiken’ voor Kd staan in 6123 tabel 3-5.
In hoofdstuk 4 van rapport 6123 wordt dit model gebruikt om de verdeling van Kd als volgt te bepalen. In deel 4.1 staat dat omdat van de 16 parameters alleen hun gemiddelde en spreiding bekend waren, wordt aangenomen dat ze uniform verdeeld zijn over hun gemiddelde ± twee maal de spreiding. Dit betekent dus dat de staarten van de werkelijke verdeling niet zijn meegenomen, terwijl die juist riskant zijn. Uit deze gezamenlijke verdeling zijn 9000 steekproeven genomen die gesimuleerd zijn met een model van de kleilaag in ORCHESTRA.
Van de resulterende waarden van de adsorptieconstanten Kd zijn percentielen bepaald, waarvan de 5-, 50- en 95-percentielen met de resulterende vertragingsfactoren in de tabellen 4-9, 4-10 en 4-11 en 5-1 zijn vermeld en verder zijn gebruikt als lage, centrale en hoge waarden. Ook hier zijn weer de belangrijke staarten van de verdeling verwaarloosd!
Resulterende dosisverlopen
Figuur 8.6 in het eindrapport was al bij de presentatie getoond. Deze toont net als figuren 8.7 en 8.8 (waarvan naar de laatste niet wordt verwezen in de tekst) het verloop van de stralingsdosis in het leefmilieu bij alle default waarden (medianen of 50-percentielen). Figuur 8-10 toont het dosisverloop bij hoge of lage faaltijden van containers. Hieruit blijkt dat deze geen effect hebben op de maximale dosis over de tijd van 10 microsievert per jaar. Figuur 8-11 toont het dosisverloop dat bij ongunstige (5- of 95-percentielen) klei-eigenschappen, waarbij alle andere eigenschappen op hun medianen zijn gehouden. Dan wordt de maximale dosis 30 microsievert per jaar.
Voor bovengenoemde figuren wordt verwezen naar rapport 732/746 [Schröder en Rosca-Bocancea, 2017]. Dit rapport toont in figuren 3-9 en 3-10 het dosisverloop als voor alle eigenschappen de ongunstige waarde wordt gekozen. Dan wordt de maximale berekende dosis na 90.000 jaar 80 microsievert per jaar. Dat is dus bijna de toegestane dosis van 100 microsievert per jaar. Dit resultaat is niet aangehaald in het eindrapport. Die toegestane dosis kan dus overschreden worden als rekening wordt gehouden met alle mogelijke waarden van de eigenschappen van de berging.
Correspondentie over eindrapport
Op 5-2-2018 antwoordde Neeft op mijn verzoek om rapport 7251, dat de oude versie onder nummer 725 op hun website staat (met datum 8-2-2017), dat enkele rapporten een revisie hebben ondergaan, waaronder 725, en dat ze wilde laten weten wanneer de revisies op hun website staan. Op 1-8-2018 mailde Neeft me een gereviseerde versie van rapport 7251 van 12-9-2017, die intussen op de website staat. Op 13-8-2018 vroeg ik Neeft om me door te geven welke andere rapporten gereviseerd zijn en hoe ik aan die revisies kom. Daarop kreeg ik een automatisch antwoord dat ze afwezig was tot 27-8-2018, waarna ik niets meer hoorde.
Op 5-2-2018 mailde Schröder met kopie aan Hart in welke rapporten de eigenschappen van de berging worden beschreven. Op 13-2-2018 antwoordde ik aan beiden mijn bovengenoemde conclusie.
Op 25-5-2018 mailde ir. Korse-Noordhoek, afdelingshoofd ANVS, me dat ze contact met me zullen opnemen als ze bij het formuleren van het advies voor de staatssecretaris nog vragen hebben over mijn inbreng.
Kamervragen en beleidsreactie I&W
Op 16-2-2016 stuurde ik aan alle fracties in de Tweede Kamer een e-mail “Veilige eindberging radioactief afval niet aangetoond” met gelijkluidende bijlage.
Op 1-3-2018 stelde Kamerlid Liesbeth Van Tongeren (GroenLinks) naar aanleiding hiervan 9 Kamervragen aan de staatssecretaris van I&W Stientje van Veldhoven, waarvan de eerste 6 door mij waren opgesteld [Van Tongeren, 2018]. Die betroffen het te beperkte doel van OPERA en de noodzaak om voor het aantonen van de veiligheid grenzen van eigenschappen van de berging te laten bepalen door onafhankelijke deskundigen op dat gebied, niet gecoördineerd door COVRA.
Op 12-3-2018 mailde ik aan Korse-Noordhoek voor hun antwoord op de Kamervragen mijn stuk “Commentaar op OPERA” met precies waar in welke rapporten de aannamen zijn vermeld.
Op 22-3-2018 antwoordde de staatssecretaris van I&W op deze Kamervragen o.a. dat OPERA “een eerste aanzet was voor een veiligheidsstudie voor een mogelijk ontwerp van een eindberging voor radioactief afval in Boomse klei en dat er nog veel onderzoek zal moeten plaatsvinden om te komen tot een complete veiligheidsstudie voor een concrete eindberging die door de ANVS beoordeeld kan worden op volledigheid en juistheid.” [Van Veldhoven, 2018a]. Daarmee bevestigt ze dus dat de veiligheid nu niet is aangetoond. Verder antwoordde ze dat het geen beleidskeuze is dat de coördinatie van deze onderzoeken altijd bij COVRA ligt.
Mijn stuk “Commentaar op OPERA” had ik ook gestuurd aan de huidige Nederlandse deskundige op het gebied van de SMI. Ik vroeg hem of hij het met me eens was dat in dit geval SMI noodzakelijk is en of ik aan ANVS mocht voorstellen dat ze hem als meest deskundige Nederlander raadplegen voor advies over de toepassing van SMI. Hij was het met me eens en ging akkoord met het doorgeven van zijn naam. Dat deed ik op 5-4-2018. Verder gaf ik zijn naam door aan Van Soest, aan wie ik eerder een ander had genoemd.
Op 14-5-2018 stuurde de staatssecretaris van I&W aan de Tweede Kamer de integrale beleidsreactie OPERA en het rapport Kwartiermaker klankbordgroep Eindberging. Over het onderzoek van Van Soest was ze terecht positief. Over OPERA schreef ze dat “de resultaten een indicatie geven dat een stabiele en robuuste eindberging op 500 m diepte in de Boomse klei in Nederland mogelijk is, al zijn er nog onzekerheden die nader onderzocht moeten worden” [Van Veldhoven, 2018b]. Een zelfde verklaring stuurde de ANVS aan Euratom [ANVS, 2018]. Dat “indicatie” is een afzwakking t.o.v. het eindrapport.
Bij een congres t.g.v. het 40-jarige bestaan van de World Information Service on Energy (WISE) op 16-11-2018 noemde ik deze feiten en verzocht ik Tweede Kamerlid Carla Dik-Faber (ChristenUnie) om naar deze verklaringen van de staatssecretaris te verwijzen bij de komende Kamerdebat over nieuwe kerncentrales voor het milieu.
Welke nadere acties zijn alsnog nodig?
Omdat de straling in het leefmilieu evenredig is met de hoeveelheid radioactief afval, is de eerste stap de beperking van de toekomstige productie daarvan. Verder kan de maximale lokale straling verminderd worden door het verdelen van het afval over een voldoende aantal kleinere bergingen op voldoende afstand van elkaar.
Voor elk van die oplossingen moet een model worden opgesteld met het daarbij horende mogelijke gezamenlijke bereik van de eigenschappen. Daarmee kan dan de oplossing worden gekozen die de gemiddelde maximale stralingsdosis minimaliseert.
Het bepalen van het gezamenlijke parameterbereik vereist per experiment een experimentmodel dat aangeeft hoe de eigenschappen van de berging de meetresultaten beïnvloeden. Hierbij is het advies van de Nederlandse deskundige op dat gebied essentieel.
Zoals eerder vermeld vereist de geloofwaardigheid van dit onderzoek dat het niet wordt uitgevoerd (zoals in het verleden door NRG) of gecoördineerd (zoals in het verleden door COVRA) door instanties die belang hebben bij de voortzetting van de productie van radioactief afval.
(literatuur en links op de volgende pagina)