Muonen ‘zien’ kernafval
08 november 2017 door SSTVorige week onthulden ze nog een onbekende ruimte in de grote piramide van Gizeh. Maar kosmische muonen kunnen ook nuttig zijn om van op veilige afstand radioactief afval in de gaten te houden.
De droge opslag moet nauwgezet opgevolgd worden, maar bestaande technieken kijken niet doorheen de dikke wanden van de capsules
Mogelijk kan de nieuwe methode helpen om in het puin van de centrale van Fukushima weggelekte restanten van de kernbrandstof op te sporen
Als een hoeveelheid splijtstof in een kernreactor zijn beste tijd heeft gehad, wordt ze eruit gehaald om vervolgens onder strenge condities te worden bewaard. Dit gebeurd eerst in koelbaden.
Nadat de kortlevende splijtingsproducten zijn verdwenen wordt de gebruikte splijtstof overgebracht naar een droge opslagomgeving. Het uranium, plutonium en de andere langlevende radioactieve elementen worden ingekapseld in dikke metalen capsules. Na de droge opslagfase volgt de definitieve berging van het kernafval – al is slechts een handvol landen in de wereld daar al daadwerkelijk mee bezig.
De droge opslag moet natuurlijk nauwgezet in de gaten worden gehouden, want door straling, insijpeling van water en andere invloeden kunnen de capsules scheuren of breken, waardoor de hoogradioactieve inhoud zich kan verspreiden.
Helaas kunnen voor die monitoring geen bestaande technieken zoals röntgenstralen of neutronenbundels worden gebruikt – die raken immers niet doorheen de dikke wanden van de capsules.
Amerikaanse nucleaire experts hebben nu een nieuwe techniek ontwikkeld. Daarin volgen ze het pad dat kosmische muonen afleggen. Dit laat toe te ontdekken of er op dat pad een portie uranium of plutonium ligt.
In tegenstelling tot fotonen en neutronen raken muonen immers wél zonder moeite doorheen staal, koper of aluminium. Ze worden enkel tegengehouden door nóg zwaardere metalen, van het soort dat aanwezig is in (gebruikte) kernbrandstof.
De onderzoekers hebben hun techniek al uitvoerig getest in een opslagplaats voor gebruikte splijtstof in de Amerikaanse staat Idaho. Van op een veilige afstand konden ze zonder fouten vertellen welke capsules gevuld waren, en welke leeg.
Het Internationaal Atoomagentschap in Wenen heeft al met interesse gereageerd op de ontwikkeling van de monitoringtechiek. Mogelijk kan ze helpen om in het puin van de centrale van Fukushima weggelekte restanten van de kernbrandstof op te sporen.
Of ze zou van pas kunnen komen in navolging van de nucleaire deal met Iran, dat straks al haar gebruikte splijtstoffen zal moeten overhandigen aan de internationale gemeenschap.
