Plan-MER Bijlage B Ontwerpkader t.b.v. Plan-MER
Tekst van het document
B
Bijlage
Ontwerpkader t.b.v. Plan-MER
Inhoud 1
Inleiding
1.1 1.2
Relatie met het plan-MER Leeswijzer
56 56 56
2
Projectfasen
57
2.1 2.2 2.3 2.4
Bouwfase Overgangsfase Exploitatiefase Buitengebruikstellings- en ontmantelingsfase
3
De reactor
3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3
De reactor Type reactor Veiligheidsconcept Noodorganisatie Gebruik van de reactor De splijtstofketen en isotopenketen Splijtstofketen Isotopenketen Non-proliferatie
57 57 57 57
58 58 58 60 62 62 62 63 65 66
4
Exploitatiefase
67
4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2
Beschrijving PALLAS-terrein Nucleair eiland: Het reactorgebouw met logistiekgebouw Overige gebouwen Parkeerzone Secundair koelsysteem
67 68 70 70 71
5
Bouwfase
5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.4 5.4.1 5.4.2
Hoofdfasering: clusters van bouwactiviteiten Bouwactiviteiten Cluster 1: Inrichting LDA en toegangsweg Cluster 2: Constructie secundaire koeling Cluster 3: Bouwkuip, fundering en constructie reactorgebouw Grondwerk PALLAS-terrein Cluster 4: Constructie gebouwen, installatie en infrastructuur Cluster 5: Afronding LDA en inrichting terrein Testen Verkeer tijdens bouwfase Dieselmaterieel Transport
Verklarende woordenlijst
73 73 74 75 76 79 82 82 82 82 83 83 83
84
55
1 Inleiding Onderhavig rapport beschrijft het ontwerp van de PALLAS-reactor op hoofdlijnen. Het geeft een conservatieve, maar realistische inschatting van de voorgenomen activiteit. Het is gebaseerd op de kenmerken van de locatie op de EHC (Energy & Health Campus, voormalige Onderzoekslocatie Petten (OLP)), randvoorwaarden uit beleid en wetgeving en kennis vanuit de huidige HFR (Hoge Flux Reactor).
1.1 Relatie met het plan-MER In het plan-MER en de achtergrondrapporten bij het plan-MER worden de effecten van het bouwen en exploiteren van de PALLAS-reactor beschreven. Dit plan-MER volgt op het eerdere plan-MER bij bestemmingsplan ‘PALLAS-reactor’. Ten tijde van het opstellen van het eerdere plan-MER was de precieze inrichting en technische invulling van de reactor en het
reactorterrein nog niet bekend. Inmiddels heeft de Stichting Voorbereiding PALLAS-reactor besluiten over het concrete ontwerp genomen op basis waarvan dit ontwerpkader is geactualiseerd. Voorliggend ontwerpkader is in maart 2021 geactualiseerd ten behoeve van het nieuwe plan-MER.
1.2 Leeswijzer Onderstaand is per hoofdstuk een korte toelichting opgenomen: l Hoofdstuk 2 Licht de diverse projectfasen toe die in het plan-MER worden beschouwd. l Hoofdstuk 3 Beschrijft de reactor. l Hoofdstuk 4
56
l
Beschrijft voor de exploitatiefase aan welke randvoorwaarden de te bouwen elementen voldoen en wat hun maximale omvang is. Hierin is ook een beschrijving van het secundaire koelsysteem opgenomen. Hoofdstuk 5 Beschrijft voor de bouwfase aan welke randvoorwaarden de bouwactiviteiten voldoen en wat hun maximale omvang is.
2 Projectfasen Het realiseren en bedrijven van de PALLAS-reactor is op te delen in vier projectfasen: de bouwfase, de overgangsfase, de exploitatiefase en de buitengebruikstellings- en ontmantelingsfase.
2.1 Bouwfase In deze fase worden de PALLAS-reactor, bijbehorende systemen en de bijbehorende infrastructurele aanpassingen gerealiseerd. De bouwfase duurt in totaal ongeveer zeven jaar. Gedurende deze bouwfase worden op hoofdlijnen de volgende activiteiten uitgevoerd: 1 Inrichting tijdelijk werkterrein (ook wel Lay Down Area (LDA) genoemd) en toegangsweg. 2 Constructie secundaire koeling. 3 Bouwkuip, fundering en constructie reactorgebouw. 4 Constructie gebouwen, installatie en infrastructuur. 5 Afronding LDA en inrichting terrein. 6 Testen.
In het kader van het plan-MER is vooral het ontgraven en grondverzet ten behoeve van de PALLAS-reactor en de SCS Buildingpompgebouw, en het realiseren van het secundaire koelwatersysteem relevant. Daarnaast is relevant dat een tijdelijk werkterrein van ongeveer 3,5 hectare moet worden ingericht. Grond en bouwmaterialen worden aan- en afgevoerd met vrachtwagens. Uitgangspunt is dat de bouwwerkzaamheden tot zo min mogelijk hinder leiden voor de omgeving. Ook veiligheid en toegankelijkheid zijn belangrijke aspecten, zeker omdat de EHC in verband met beveiliging beperkt toegankelijk is. De activiteiten in de bouwfase zijn in hoofdstuk 5 beschreven.
2.2 Overgangsfase Zodra de PALLAS-reactor gereed is voor exploitatie bouwt de HFR haar activiteiten af. Omdat nog niet zeker is op welk moment de HFR wordt uitgefaseerd, gaan we in het plan-MER bij het beschrijven van de milieueffecten uit van een overgangs-
fase van 2026 tot 2030. In 2028 en 2029 zijn beide reactoren in gebruik. De overgangsfase wordt in voorliggende rapport niet nader beschreven, aangezien deze fase niet tot unieke ontwerpkeuzes leidt.
Bouwfase PALLAS-reactor 2020 t/m 2026
Overgangsfase 2026 t/m 2030
Productie PALLAS-reactor 2030 ...
Productie HFR 2020 t/m 2030
Overgangsfase 2026 t/m 2030
Decommissioning & ontmanteling 2030 ...
Figuur 1 Duiding van de overgangsfase van PALLAS-reactor en HFR.
Vergunningsfase PALLAS-reactor 2.3 Exploitatiefase 2020 t/m 2024 Overgangsfase Productie PALLAS-reactor InBouwfase deze fase is de PALLAS-reactor bedrijf veilig bedreven en onderhouden conform de specificaties PALLAS-reactor 2020int/m 2026genomen. De reactor wordt2026 t/m 2030 2030 ... Bouwfase PALLAS-reactor Overgangsfase Productie PALLAS-reactor zoals beschreven in hoofdstuk 4. 2020 t/m 2026 2026 t/m 2030 2030 ...
2.4 Buitengebruikstellingsen ontmantelingsfase Decommissioning & Productie HFR Overgangsfase
2020 t/m 2030 2026 t/m 2030 ontmanteling 2030 ... De PALLAS-reactor stopt aan het eind van zijn levensduur op gecontroleerde wijze met de isotopenproductie. Uiteindelijk wordt de reactor ontmanteld. Dit is na een aantal decennia. Dit onderwerp wordt niet behandeld in dit rapport Ontwerpkader. Wel wordt de ontmanteling globaal behandeld in het plan-MER. Vergunningsfase PALLAS-reactor 2020 t/m 2024 Bouwfase PALLAS-reactor 2020 t/m 2026
Overgangsfase 2026 t/m 2030
Productie PALLAS-reactor 2030 ...
Figuur 2 Globaal overzicht van alle fasen in het PALLAS-project (bron: PALLAS, 2020: Focus on PALLAS (https://www.pallasreactor.com/focus-on-pallas/3/10/)).
57
3 De reactor De PALLAS-reactor komt op beveiligd terrein te staan. Dit terrein is omzoomd met hekken en is alleen via bewaakte toegangen te betreden. Het terrein bestaat grofweg uit: l Het nucleaire eiland bestaande uit de reactor met omliggend logistiekgebouw, het supportgebouw en de SCS Building. l Alle overige ondersteunende faciliteiten, waaronder het kantoorgebouw en het parkeerterrein.
3.1 De reactor 3.1.1
Type reactor
Onderzoeksreactoren kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld naar type reactor. Dit onderscheid kan worden gemaakt op basis van: l Het ontwerp en het type splijtstofelementen dat gebruikt wordt. l Het materiaal dat gebruikt wordt voor de moderatie van neutronen. l
‘Pool-type’ of ‘tank-in-pool-type’.
Het ontwerp en type splijtstofelementen Er is onderscheid te maken tussen onderzoeksreactoren op basis van het ontwerp en het type splijtstofelementen dat
Figuur 3 Voorbeeld van een splijtstofelement van een onderzoeksreactor (zijaanzicht van het hele element en bovenaanzicht waarbij de splijtstofplaten zichtbaar zijn).
Reactorgebouw Hot cell
gebruikt wordt. Zo zijn er: l onderzoeksreactoren waarbij de moderator in het splijtstofelement zit verwerkt, de zogenaamde TRIGA reactoren; l reactoren waarbij de splijtstofelementen bestaan uit dunne platen (plate-type fuel), de zogenaamde Materiaal Test Reactoren (MTR), en l reactoren waarbij de splijtstof zich in vloeibare fase bevindt of is opgelost in een vloeistof. De PALLAS-reactor zal, evenals de HFR, gebruik gaan maken van ‘plate-type’ splijtstofelementen. De keuze hiervoor is voornamelijk gebaseerd op het feit dat er veel ervaring met dit type splijtstofelementen beschikbaar is, wat de veilige bedrijfsvoering van de reactor bevordert. Een ‘plate-type’ splijtstofelement bestaat uit een aantal platen met aan beide zijden een bevestigingshouder (dikkere aluminium platen). De splijtstofplaten bevatten laag verrijkt uranium in een aluminium matrix (samen de splijtstofmatrix). Om deze matrix is een aluminium bekleding aangebracht zodat het uranium opgesloten zit in de splijtstofplaat. In Figuur 3 is een voorbeeld van een dergelijk splijtstofelement weergegeven. De reactorkern van de PALLAS-reactor zal uit maximaal 20 van dergelijke splijtstofelementen bestaan. Het materiaal voor de moderatie van neutronen Voor de moderatie van neutronen wordt er gebruikgemaakt van water, zwaar water, grafiet of polyethyleen.
De PALLAS-reactor wordt, evenals de HFR, een water gemodereerde reactor waarbij zich rond de reactorkern een vat met zwaar water bevindt dat dient als reflector van de neutronen. Het gebruik van water als moderator in de PALLAS-reactor hangt samen met de keuze voor het type splijtstofelementen dat gebruikt gaat worden.
Regelstaven
Pool-type onderzoeksreactor De PALLAS-reactor wordt een pool-type onderzoeksreactor. Bij dit ontwerp is de reactorkern, die voornamelijk bestaat uit splijtstofelementen en regelstaven, gelegen in een groot waterbassin (zie Figuur 4 en Figuur 5). De reactorkern bevindt zich daarbij in een tank die is aangesloten op een koelsysteem, maar die ook een open verbinding heeft met het waterbassin.
Figuur 4 Schematische weergave pool-type reactor.
De reactorkern produceert tijdens normaal bedrijf veel straling. Om veilig met de reactor te kunnen werken, is daarom
Koelmiddel Reactorbassin Reactorkern
58
Verbruikte splijtstof
voldoende afscherming tussen de reactorkern en het personeel noodzakelijk. Ook moet het personeel voldoende worden afgeschermd van de straling afkomstig van de experimenten en isotopen. Water is hiervoor bij uitstek geschikt, omdat een aantal meter water voldoende afscherming biedt om veilig te werken. Het grote voordeel van een pool-type reactor is dat het waterbassin voor voldoende afscherming zorgt tijdens normaal bedrijf om veilig experimenten en medische isotopen productie, inclusief het ont- en beladen, uit te voeren. Wanneer er geen directe noodzaak is voor het gebruik van een gesloten tank wordt er vaak gebruikgemaakt van een tank die aan de bovenzijde open is. Dit geeft de mogelijkheid van koeling met natuurlijke circulatie van bassinwater en vergemakkelijkt de toegang tot de reactorkern tijdens bedrijf, wat gunstig is voor het uitvoeren van experimenten en produceren van medische isotopen. De PALLAS-reactor zal gebruikmaken van een tank die aan de bovenzijde open is. Koelen van de reactor (primair koelsysteem) Figuur 5 geeft schematisch het principe van koelen van een ‘tank-in-pool-type’ reactor, dit principe is gelijk voor alle pool-types om de koeling weer te geven. Bij het splijten van de uraniumatoomkernen komt warmte vrij die door koeling van de reactorkern wordt afgevoerd. De warmte wordt hierbij overgedragen aan koelwater dat door het reactorbassin stroomt.
Het koelwater wordt rondgepompt in de zogenoemde primaire kringloop. De primaire kringloop geeft via een warmtewisselaar de door het koelwater opgenomen warmte af aan een secundair systeem. Het nominale vermogen van de reactor zal 25 MW bedragen. De reactorkern, de experimenten en isotopenproductie en de gebruikte splijtstof staan tevens warmte af aan het reactorbassinwater. Het reactorbassinwater wordt op soortgelijke
wijze als het koelwater gekoeld, namelijk met een primaire kringloop die via een warmtewisselaar warmte afgeeft aan het secundaire systeem. De nominaal benodigde koelcapaciteit van het secundaire systeem zal maximaal 29 MWth (Megawatt thermisch) bedragen. Het primaire water in de reactor wordt gekoeld via de warmtewisselaar met het secundaire koelsysteem, zoals is weergegeven in Figuur 5. Voor de PALLASreactor zal daartoe koelwater worden ingenomen uit het Noordhollandsch Kanaal, dat vervolgens na opwarming wordt geloosd in de Noordzee. De keuze om de reactorkern te koelen met water is een direct gevolg van de keuze voor het type splijtstofelementen en de bestralingscondities die van de reactor worden gevraagd ten behoeve van het uitvoeren van experimenten en het produceren van isotopen. Het gebruik van een ander koelmiddel dan water in de primaire kringloop is daardoor uitgesloten. Tijdens “down time” (bijvoorbeeld voor onderhoud) zal het bassin worden gekoeld door chillers.
koeling bassin waterbassin
secundair systeem, koelkring via oppervlaktewater of via luchtkoeling
reactor primaire kringloop Figuur 5 Schematische voorstelling van de primaire koelkring en de secundaire koelkring voor een tank-in-pool reactor.
Figuur 6 Diepte en hoogte van het reactorgebouw t.o.v. NAP, bestaand maaiveld en nieuw maaiveld. *Het maaiveld fluctueert in het gebied en daarom is de 4 meter + NAP bij benadering opgenomen als gemiddelde op basis van het Actueel Hoogtebestand Nederland.
59
Hot cell In of nabij de reactor worden meerdere hot cells gerealiseerd. Een hot cell is een afgeschermde behandelruimte waar middels bediening op afstand veilig gewerkt kan worden met radioactief materiaal. De hot cell schermt degene die werkt met het materiaal dus af van de radioactieve straling binnen de hot cell. In de hot cell worden experimenten gedaan en capsules of andere radioactieve objecten gedemonteerd in verband met inspectie, reparatie of transport. Tevens kunnen er containers met experimenten, nucleair afval en radio-isotopencapsules worden beladen. Verder kan in de hot cells veilig middel- en hoogradioactief afval verpakt worden ten behoeve van transport voor verdere bewerking of opslag bij COVRA (Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval). Het reactorgebouw Het reactorgebouw betreft het gebouw waarin de reactor zich bevindt met de direct daaraan gekoppelde functionaliteiten. Een belangrijke functie van dit gebouw is dat het een fysieke barrière betreft, ten behoeve van het insluiten van radioactieve stoffen en splijtstoffen. Het proces van het voorkomen of beperken van het vrijkomen van radioactief materiaal naar het milieu tijdens normaal bedrijf en tijdens mogelijke optredende ongevallen wordt ook wel confinement genoemd. Afmetingen reactorgebouw Voor de afmetingen van het reactorgebouw wordt uitgegaan van 42,55 meter (breedte) bij 62,55 meter (lengte).
De totale hoogte van het reactorgebouw komt uit op 39,5 meter en bevindt zich deels boven de grond en deels onder de grond. Het reactorgebouw krijgt een diepte van 13 meter - NAP (exclusief fundering) en een hoogte van 26,5 meter + NAP. Dit komt overeen met een diepte van 17 meter onder het bestaande maaiveld en een hoogte van 20,5 meter boven het toekomstige maaiveld. Daarmee is de bouwdiepte en -hoogte in overeenstemming conform het vigerende bestemmingsplan. Voor de afvoer van ventilatielucht en voor de lozing van gasvormige of luchtgedragen radioactieve stoffen is het gebouw voorzien van een ventilatieschacht. De hoogte hiervan bedraagt 48,5 meter + NAP, vergelijkbaar met de ventilatieschacht van de HFR, en is onafhankelijk van de hoogte van het gebouw.
Belangrijkste kenmerken van de PALLAS-reactor In Tabel 1 is een aantal kenmerken van de PALLAS-reactor gegeven (conform de aan Euratom geleverde informatie).
3.1.2
Veiligheidsconcept
Kernreactoren moeten veilig worden bedreven. Dit wil zeggen dat het beschermen van mens en milieu tegen de schadelijke invloed van ioniserende straling gedurende de gehele levensduur van een kernreactor voldoende gewaarborgd is. Hiervoor bestaat uitgebreide internationale en nationale weten regelgeving, waar door het Bevoegd Gezag streng toezicht op wordt gehouden. De levensloop van een kernreactor omvat het ontwerp, de bouw, de inbedrijfstelling, de bedrijfsvoering en tenslotte de buitengebruikstelling en ontmanteling. Een gevaar is gedefinieerd als een gebeurtenis die binnen of buiten de inrichting kan optreden en mogelijk of daadwerkelijk negatieve gevolgen heeft voor de veiligheid van de reactor. Interne gevaren komen vanbinnen de inrichting, terwijl externe gevaren vanbuiten de inrichting komen. Een voorbeeld van een intern gevaar is een brand binnen de inrichting. De externe gevaren zijn van natuurlijke oorsprong of door mensen veroorzaakt, zoals bliksem, aardbeving of risico’s als gevolg van een nabijgelegen industrieterrein. Een kernreactor dient in essentie aan de drie volgende veiligheidsfuncties te voldoen: 1 Het beheersen van de reactiviteit (afschakelen van de reactor). 2 Het koelen van de splijtstoffen. 3 Het insluiten van de radioactieve stoffen of splijtstoffen. Deze drie veiligheidsfuncties gelden voor alle fasen van de levensloop van een kernreactor.
Als er niet voldaan wordt aan de veiligheidsfuncties wordt geen Kernenergiewet-vergunning (hierna: Kew-vergunning) verleend. Bij de aanvraag om de Kew-vergunning en het bijbehorende project-MER worden de veiligheidsfuncties onderbouwd. Om de bovengenoemde veiligheidsfuncties te garanderen, wordt gebruikgemaakt van een aantal belangrijke erkende veiligheidsbeginselen (principes), waarvan het gelaagde veiligheidsconcept en het barrière-concept de belangrijkste zijn. Deze principes worden hieronder kort beschreven.
Tabel 1 Belangrijkste kenmerken van de PALLAS-reactor.
Parameter
Beschrijving
Reactor vermogen
25 MW
Reactor beschikbaarheid
300 Full Power Days
Aantal Hot Cells
6
Productie
Mo-99, andere isotopen voor industriële en medische doeleinden
Onderzoek
• Ondersteuning van onderzoek van medische isotopen • Bestraling van splijtstofmonsters in capsules • Bestraling van materiaalmonsters
Reservering voor aanpassing
Extra ruimte en infrastructuur voor introductie van één complexe splijtstof bestralingsoplossing in de toekomst (bijvoorbeeld bestraling van splijtstof in steady state, ongevals- of ramp-up condities) of uitbreiding van bestraling van medische (zoals Mo-99 etc.) of industriële isotopen.1
1
60
Dit speelt nu niet. Mocht PALLAS dit in de toekomst willen, dan dient daarvoor een apart vergunningentraject doorlopen te worden.
Het gelaagde veiligheidsconcept De nucleaire veiligheid van kernreactoren is gebaseerd op het concept van gelaagde veiligheid (in het Engels ‘Defencein-Depth’). Dit veiligheidsconcept is bedoeld om ongevallen te voorkomen dan wel de gevolgen daarvan te beperken. Het is een samenspel van bouwkundige, technische en organisatorische voorzieningen. Er worden meerdere strategieën toegepast om de veiligheid van de reactor onder abnormale omstandigheden en ongevalscondities te waarborgen. Dit wordt bereikt door een aantal niveaus van beschermende maatregelen, elk met een eigen strategie: l Een conservatief ontwerp, kwaliteitsborging en bedrijfsvoering van hoge kwaliteit voorkomt falen tijdens normale bedrijfsvoering van de kernreactor. l Afwijkende bedrijfsvoering wordt gemonitord. Dit resulteert in een beheersing van voorzienbare bedrijfsvoorvallen. l Veiligheidssystemen en ongevalsprocedures verhinderen escalaties die tot kernsmelt kunnen leiden. l Bij extreme calamiteiten waarbij significante hoeveelheden radioactieve stoffen vrijkomen, worden met beschermende noodmaatregelen de radiologische gevolgen voor de omgeving beperkt. Elke strategie heeft als doel alle mogelijke vormen van zowel menselijk falen als het falen van apparatuur te voorkomen (preventie) of de gevolgen van dat falen zoveel mogelijk te beperken (beheersing, mitigatie).
Conform het VOBK (Handreiking Veilig Ontwerp en het veilig Bedrijven van Kernreactoren van de Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming (ANVS)) worden voor nieuwe reactoren de volgende types ongevallen beschouwd: l
l l
Het falen van een intern systeem, zoals de lekkage van een koelsysteem of het uitvallen van de stroomvoorziening. Interne gevaren, zoals een brand. Externe gevaren, zoals een overstroming (rekening houdend met klimaatverandering), een aardbeving of het neerstorten van een vliegtuig op de installatie.
splijtstofmatrix (1)
Volgens de Nederlandse regelgeving dient de bestendigheid van de installatie tegen deze ongevallen te worden aangetoond. Barrière-concept Het barrière-concept maakt onderdeel uit van het concept van gelaagde veiligheid. Het doel van het barrière-concept is het insluiten van radioactieve stoffen en (bestraalde) splijtstoffen in de installatie. Dit concept is gebaseerd op de aanwezigheid van meerdere achtereenvolgende fysieke barrières en retentiefuncties (zie Figuur 7). Bij functieverlies van één barrière zorgt de volgende barrière alsnog voor de insluiting. Het aantal barrières en de vorm ervan worden bepaald door onder andere het type kernreactor, de configuratie en haar vermogen. Onder barrières worden verstaan: de bekleding van de splijtstofplaten en de warmtewisselaars die voorkomen dat lekkages via het secundaire koelsysteem naar de omgeving kunnen optreden. De radioactieve splijtingsproducten die bij de kernreactie worden gevormd, worden door deze barrières tegengehouden, waarbij in de normale situatie de splijtingsproducten in de splijtstofplaat blijven. Retentiefuncties zijn maatregelen of voorzieningen die getroffen worden om radioactieve stoffen vast te houden. Onder retentiefuncties worden de splijtstofmatrix, het water in de bassins en containment systeem, oftewel het af te sluiten deel van het reactorgebouw en het bijbehorende ventilatiesysteem, verstaan.
Dit containment systeem zorgt voor het behoud van onderdruk ter voorkoming van lekkage naar andere ruimtes of naar buiten. Het bassinwater heeft een dergelijke retentiefunctie, omdat splijtstofproducten die vrij zouden komen bij beschadiging van een splijtstofplaat voor een groot deel in dit water achterblijven. Voor de veiligheid is het van belang dat de barrières onafhankelijk van elkaar functioneren. Dit betekent dat 'in geval van een gevaar of een ongeval' een barrière niet mag falen alleen vanwege het feit dat een andere barrière faalt. In het geval dat er alsnog één of meer barrières falen waardoor radioactieve stoffen vrijkomen, zorgen de retentiefuncties voor het ophouden of tijdelijk vasthouden van die stoffen.
bassinwater
reactorgebouw (3)
splijtstofbekleding (2) Figuur 7 Schematisch weergegeven barrières en retentiefuncties binnen het reactorgebouw.
61
3.1.3
Noodorganisatie
Voorafgaand aan de eerste opslag van splijtstofelementen en van radioactieve bronnen en voorafgaand aan de inbedrijfstelling van de reactor zal PALLAS over een toereikende noodorganisatie en noodvoorzieningen beschikken om doeltreffend de acties te kunnen uitvoeren die nodig zijn om mens en milieu voor de gevolgen van een ongeval te kunnen beschermen. PALLAS zal daartoe ook beschikken over een noodplan en verschillende noodprocedures. Bij de ontwikkeling van het noodplan en de noodprocedures zullen specifieke afspraken worden gemaakt met de overige bedrijven op de EHC, waarbij rekening zal worden gehouden met bestaande plannen en waarbij op de ervaringen van deze bedrijven wordt voortgebouwd. De toekomstige situatie voor de PALLAS-reactor zal op dit punt niet wezenlijk verschillen van de huidige situatie met de HFR. Daarnaast moeten het noodplan en de noodprocedures zijn goedgekeurd door de ANVS en Veiligheidsregio NoordHolland Noord, die een verantwoordelijkheid hebben in de voorbereidingen en respons op noodsituaties. Het noodplan beschrijft onder andere de doelstellingen, het beleid, de organisatie van de noodhulpverlening, de verantwoordelijkheden en bevoegdheden en de wijze van de respons op een noodsituatie. Het noodplan dient als uitgangspunt voor de ontwikkeling van andere plannen, de noodprocedures en instructies.
Noodplannen worden op verschillende niveaus opgesteld: internationaal, nationaal, regionaal, lokaal en per faciliteit. Deze plannen omvatten alle activiteiten die door alle relevante organisaties en autoriteiten moeten worden uitgevoerd.
Details betreffende de uitvoering van specifieke taken die in een noodplan zijn beschreven, zijn opgenomen in noodprocedures. De PALLAS-noodorganisatie, noodplannen en -procedures worden gebaseerd op de gevolgen van alle gepostuleerde en geanalyseerde ongevalscondities, alsook andere relevante gebeurtenissen. PALLAS zal regelingen treffen met instanties met betrekking tot ieders verantwoordelijkheid, paraatheid en respons bij noodsituaties. PALLAS zal zich op de hoogte stellen van de bestaande regionale en nationale noodplannen en de activiteiten van de openbare hulpdiensten met betrekking tot hulpverlening in noodsituaties. Het betreft bijvoorbeeld: l Regionaal crisisplan veiligheidsregio Noord-Holland Noord. l Rampenbestrijdingsplan nucleaire installatie PALLAS-reactor. l Incidentenbeheersplan EHC. l Gecoördineerde regionale incidentenbestrijdingsprocedure (GRIP). l Nationaal handboek voor besluitvorming in crisissituaties. l Nationaal plan voor nucleaire en radiologische noodsituaties. l Responsplan: nationaal plan voor nucleaire en radiologische noodsituaties. Subplan crisiscommunicatie voor stralingsincidenten. De meest voor de hand liggende (primaire) partner voor hulpverlening en voorbereiding bij/van calamiteiten is de Veiligheidsregio Noord-Holland Noord.
De veiligheidsregio omvat de brandweerzorg, de ambulancezorg en de multidisciplinaire voorbereiding op crises/rampen. Andere relevante partijen zijn de politie en medische zorg. l
3.2 Gebruik van de reactor De reactor wordt gebruikt voor experimenten en isotopenproductie. De bij het splijtingsproces vrijkomende neutronen worden met name benut voor de onderstaande medische, wetenschappelijke en industriële doeleinden: l Medische en industriële isotopenproductie. l Nucleair technologisch onderzoek. Isotopenproductie In de reactor worden grondstoffen bestraald voor de productie van medische isotopen, die in ziekenhuizen gebruikt worden voor diagnose, pijnbestrijding en behandeling (zie paragraaf 3.3.2). Voor de ontwikkeling van nieuwe of bestaande nucleaire
geneesmiddelen worden proefbestralingen uitgevoerd. Daarnaast worden industriële isotopen geproduceerd, die bijvoorbeeld gebruikt worden voor controle van pijpleidingen in de olie- en gasindustrie (non-destructieve inspecties en lascontroles) en in elektronische chips in de halfgeleiderindustrie. Nucleair technologisch onderzoek Op het gebied van nucleair technologisch onderzoek kan er onder meer materiaalonderzoek voor bestaande en nieuwe reactoren worden gedaan om de invloed van straling op de veroudering van materialen te bepalen. Ook kan er splijtstofonderzoek worden gedaan.
3.3 De splijtstofketen en isotopenketen In een onderzoeksreactor wordt splijtstof op twee manieren toegepast. Het wordt gebruikt in de reactorkern als brandstof en in splijtstofhoudende experimenten en isotopenbestralingen. Daarom maken we onderscheid tussen deze beide toepassingen: l Splijtstofketen voor het splijtstofgebruik als brandstof in de reactorkern (paragraaf 3.3.1). l De isotopenketen voor het gebruik van splijtstof in de experimenten en isotopenbestralingen (paragraaf 3.3.2).
62
De paragrafen hierna beschrijven zowel de stappen in de splijtstofketen en de isotopenketen als de plek van de PALLASreactor hierin. In de beschrijving van de splijtstofketen wordt ingegaan op het winnen van uranium tot en met het verwerken van het radioactieve afval. De laatste paragraaf 3.3.3 gaat in op non-proliferatie. Nonproliferatie heeft tot doel om het bezit van kernwapens te beperken.
3.3.1
Splijtstofketen
Voor het bedrijven van een nucleaire reactor is splijtstof nodig als brandstof. In deze paragraaf wordt de splijtstofketen op hoofdlijnen beschreven. De splijtstofketen is een internationale keten. Sommige stappen (activiteiten) vinden plaats in Nederland, anderen daarbuiten. Voor iedere stap gelden separate wettelijke procedures en vereisten. Voor deze afzonderlijke stappen in de keten zijn dan ook separate vergunningen van toepassing, waarvoor de eventuele milieueffecten (en te nemen maatregelen) in het kader van die procedures zijn beschouwd en vastgelegd conform de wet- en regelgeving van het betreffende land. De PALLAS-reactor zal net als de huidige HFR gebruikmaken van splijtstoffen. Er zal zich als gevolg van de realisatie van de PALLAS-reactor geen wezenlijke verandering in de splijtstofketen voordoen, waardoor er ook geen sprake is van veranderende milieueffecten in overige stappen in de keten als gevolg van de PALLAS-reactor. In Figuur 8 wordt schematisch de splijtstofketen en de plek van de PALLAS-reactor in deze keten weergeven. Na Figuur 8 worden de afzonderlijke stappen beknopt toegelicht. Uranium- en grondstoffenwinning De splijtstofketen begint met de winning en zuivering van
uraniumerts. Uranium wordt voornamelijk gewonnen om als brandstof (fuel) te dienen. Het winnen van uranium wordt gerapporteerd door de OESO. Uit die rapporten blijkt dat de winning van jaar tot jaar plaatsvindt in 19 landen in de wereld. Blijkens de laatste beschikbare rapportage verzorgden de volgende acht landen 95% van de wereldproductie in 2016: Australië, Canada, China, Kazachstan, Namibië, Niger, Rusland en Oezbekistan.21 Uraniumhoudend erts kan met verschillende technieken ondergronds of bovengronds gewonnen worden. Afhankelijk van de locatie varieert de concentratie van uranium in het erts van 0,1% tot meer dan 2% uranium. In zogenaamde ‘ore mills’ wordt het gewonnen erts tot poeder vermalen, waarna langs chemische weg het uranium uit het erts gewonnen wordt. Het achterblijvende verpulverde moedergesteente, de zogenoemde tailings, wordt als mijnbouwafval zorgvuldig beheerd omdat dit afval nog natuurlijke radioactieve stoffen bevat. Een andere techniek om uranium te winnen wordt 'in-situ leaching' genoemd. Daarbij wordt gebruikgemaakt van het feit dat sommige uraniumhoudende aardlagen poreus zijn. Door water, waaraan een (zuur of alkalisch) oplosmiddel is toegevoegd, in boorgaten te injecteren kan een uraniumhoudende oplossing naar boven gepompt worden zonder de noodzaak het erts zelf te delven. Deze techniek wordt momenteel in
Grondstofwinning
Splijtstofketen
Levensfase van de reactor
Isotopenketen Verrijking
Verrijking
Productie splijtstofelementen
Productie van targets
Aanvoer splijtstoffen
Aanvoer van targets
Buitengebruikstelling en ontmanteling
Bedrijfsvoering
Bouwfase
Afvoer gebruikte splijtstoffen
Afvoer targets
Isotopen extractie
Opslag bij Covra
Gebruik van radioisotoop
Opslag bij Covra
Legenda Beschouwde activiteiten Plan-MER 2021 Beschouwde activiteiten Plan-MER 2017 Splijtstofketen Isotopenketen
Figuur 8 Schematische weergave van de splijtstofketen en isotopenketen. 2
OECD-NEA & IAEA, Uranium 2018: Resources, Production and Demand ('Red Book').
63
bijna de helft van de mijnen toegepast. Het grootste voordeel hiervan is dat dit mijnbouw is zonder grote bodemverstoring. Daarnaast komt er uranium als co-product/bijproduct van goud-, koper- of fosfaatwinningen op de markt. Het gewonnen uraniumerts wordt Figuur 9 Yellow cake ‘yellow cake’ genoemd. Dit laatste is een stabiel, geelkleurig stof. Het winnen van uranium kan leiden tot effecten op de gezondheid, veiligheid en stralingsbescherming van de werknemers en de lokale bevolking. Daarnaast kunnen effecten op waterkwaliteit optreden, bijvoorbeeld doordat er waterbronnen gelegen zijn in of nabij de mijn, door het onttrekken van water ten behoeve van het winnen of door het lozen van proceswater. Vooral bij de winningstechniek ‘in-situ leaching’ wordt water gebruikt. Door goed watermanagement en een uitgebreid monitoringssysteem tijdens de operatie kunnen effecten zo veel mogelijk voorkomen worden. De bedrijver van de uraniumwinning moet in zijn milieueffectrapport laten zien dat de impact op de waterkwaliteit zodanig laag is dat dit geaccepteerd wordt door het betreffende Bevoegd Gezag van het land waarin de activiteit plaatsvindt. Daarnaast geeft het afval dat wordt geproduceerd bij het winnen van uranium een belangrijk milieueffect. De zogenaamde ‘tailings’ komen in droge en natte vorm voor en bevatten zware metalen en radioactief materiaal (voornamelijk radongas).
Daarom moeten deze stoffen langdurig veilig beheerd worden. Dit gebeurt in speciaal daarvoor ontworpen faciliteiten, vaak in of nabij de mijn. De afgelopen decennia is veel aandacht geweest voor het reduceren van de negatieve impact van uraniumwinning. In het rapport ‘Managing Environmental and Health Impacts of Uranium Mining’ (OECD, 2014) wordt beschreven dat er in de praktijk een groot aantal verbeteringen is doorgevoerd om de impact van de uraniumwinning op de omgeving te minimaliseren. In de afgelopen jaren is de gemiddelde jaarlijkse effectieve individuele dosis die mondiaal door de betreffende medewerkers ten gevolge van de splijtstofketen wordt opgelopen, met name door radon, gedaald van 4,4 mSv (millisievert) in 1975 naar 1,0 mSv in de periode tot 2002. Deze reductie is gerealiseerd door onder andere bij ondergrondse mijnbouw geforceerde ventilatie toe te passen om mensen te beschermen. Ook wordt steeds meer de techniek ‘in-situ leaching’ toegepast, waarbij geen sprake is van blootstelling van medewerkers aan stof en radongas. Beroepshalve blootgestelde personen mogen maximaal 20 mSv in een kalenderjaar oplopen. Wat betreft het proceswater geldt dat er steeds meer mijnen zijn waar minder water wordt verbruikt, doordat het water
hergebruikt wordt. Ook worden er steeds meer waterbehandelingsinstallaties gebouwd met als doel het water verder te zuiveren, voordat dit geloosd wordt. Verrijking Om uranium te gebruiken in een nucleaire reactor moet het gehalte van 0,7% uranium-235 verhoogd worden door verrijking. Daartoe wordt de ‘yellow cake’ omgezet in uraniumhexafluoride met behulp van chemische conversie. In een verrijkingsfabriek wordt met fysische scheidingsmethodeprocessen dit uraniumhexafluoride gesplitst in verrijkt en verarmd uranium. Door het toepassen van diverse filters worden de radioactieve emissies bij dit proces geminimaliseerd. Het verarmde uraniumoxide wordt veelal opgeslagen bij wijze van strategische reserve, omdat het (bij geschikte economische condities) onder andere als grondstof kan dienen voor latere verrijking en productie van verrijkt uranium. De belangrijkste milieueffecten van het verrijken van uranium zijn de (zeer beperkte) veiligheids- en radiologische effecten op de werknemers van de verrijkingsfaciliteit en het verarmde uranium/radioactief afval dat ontstaat gedurende het proces. In Nederland staat een verrijkingsfabriek (URENCO in Almelo), maar mogelijk wordt daar geen uranium verrijkt voor de PALLAS-reactor. Dit is afhankelijk van de definitieve keuze voor het ontwerp van de PALLAS-reactor.
Aanvoer splijtstoffen Het verrijkte uraniumhexafluoride wordt in een fabriek voor splijtstoffabricage omgezet in uraniumoxide en verder bewerkt tot splijtstofelementen. In Nederland worden geen splijtstofelementen gemaakt. De splijtstofelementen zullen vanuit het buitenland naar de PALLAS-reactor in containers worden vervoerd. Deze containers beschermen de splijtstofelementen voor invloeden van buitenaf en hebben geen extra radiologische afscherming nodig, vanwege de lage radioactiviteit van de nieuwe splijtstofelementen. Voor het transport binnen Nederland is een aparte vergunning nodig. De milieueffecten van het transport betreffen met name beveiligings-, veiligheids- en radiologische effecten en deze laatste wordt behandeld in het project-MER. Bedrijfsvoering De splijtstofelementen worden als brandstof ingezet in de PALLAS-reactor voor het bedrijven van de reactor. Daarbij produceren deze elementen neutronen, die benut worden voor bestraling van de experimenten. Hierdoor wordt splijtstof verbruikt, zodat deze periodiek vervangen dient te worden. Volgens de World Nuclear Association heeft een moderne nucleaire centrale met 1000 MW elektriciteitsproductie ongeveer 16.850 kg aan verrijkt uranium per jaar nodig. Om deze hoe-
Tabel 2 PALLAS-reactor in vergelijking tot een nucleaire elektriciteitscentrale.
Rangorde
Nucleaire elektriciteitscentrale
PALLAS-reactor
Elektrisch vermogen
1000 MW
0
Thermische vermogen
± 3000 MWth
25 MWth
Verrijkingsgraad
5%
Minder dan 20%
Uraniumerts
20.000 – 40.000 ton/jaar
150 – 350 ton/jaar
64
veelheid met een verrijkingsgraad van 5% te kunnen produceren is, afhankelijk van de vindplaats van het erts, tussen de 20.000 en 40.000 ton aan uraniumerts nodig. Bij een research reactor als PALLAS, die slechts een thermisch vermogen van 25 MW heeft, is de verrijkingsgraad vier keer hoger dan bij een nucleaire elektriciteitscentrale. Dit alles vertaald naar de PALLAS-reactor betekent dat er een factor 30 minder aan uraniumerts gewonnen hoeft te worden dan bij een nucleaire elektriciteitscentrale van 1000 MW. Na ontlading vanuit de reactorkern worden de gebruikte splijtstofelementen tijdelijk (enkele jaren) onder water opgeslagen in het waterbassin. Door het natuurlijke verval van de radioactieve splijtingsproducten komt warmte vrij, die afneemt naar mate er meer verval heeft plaatsgevonden. Afvoer splijtstoffen Na circa 2 jaar is deze warmteproductie zodanig afgenomen dat de splijtstofelementen vervoerd kunnen worden in een speciale container. De splijtstofelementen worden vanuit het waterbassin in een daarvoor ontworpen container geplaatst, waarna deze vervoerd wordt naar COVRA. Voor transport binnen Nederland zijn aparte vergunningen nodig. De milieueffecten hiervan betreffen met name beveiligings-, veiligheidsen radiologische effecten. Radioactief afval Door de Nederlandse overheid is COVRA aangewezen als de beheerder voor het radioactief afval dat in Nederland ontstaat.
Het beleid is dat het afval 100 jaar bovengronds wordt opgeslagen en dat vervolgens eindberging plaatsvindt. De COVRA/Nederlandse staat neemt het eigendom over van de leverancier van het radioactief afval. Gedurende die 100 jaar neemt, door spontaan radioactief verval, de activiteit van het afval en daarmee ook de warmteproductie met 90% af. Dat vereenvoudigt de toekomstige hantering van het afval, met het oog op eindberging, aanzienlijk. Momenteel heeft de Nederlandse overheid rond 2130 een geologische eindberging met de eis van terugneembaarheid van het afval voorzien. Effecten van de opslag van het radioactieve afval betreffen vooral veiligheids- en radiologische effecten. Buitengebruikstelling en ontmanteling De buitengebruikstelling en ontmanteling zal op hoofdlijnen worden behandeld. Hiervoor is een apart vergunningstraject met MER noodzakelijk. Iedere 5 jaar moet een ge-update ontmantelingsplan worden overhandigd aan de toezichthouder.
3.3.2
Isotopenketen
De PALLAS-reactor produceert enerzijds medische isotopen en industriële isotopen, anderzijds vinden bestralingen plaats ten behoeve van nucleair technologisch onderzoek. Bepaalde isotopenbestralingen en bepaalde experimenten bevatten eveneens de splijtstofelementen uranium en maken daarom onderdeel uit van de isotopenketen. In deze paragraaf wordt de isotopenketen op hoofdlijnen beschreven. Meer informatie is te vinden in het document ‘Medische isotopen. Belang voor de wereld en kansen voor Nederland’ (Nucleair Nederland, maart 2017).
De isotopenketen komt veelal overeen met de splijtstofketen maar wijkt op enkele onderdelen af. Een overeenkomst is dat ook deze keten een internationale keten is. Sommige stappen (activiteiten) vinden plaats in Nederland, andere daarbuiten. Voor iedere stap gelden separate wettelijke procedures en vereisten. Voor deze afzonderlijke stappen in de keten zijn dan ook separate vergunningen van toepassing, waarvoor de eventuele milieueffecten (en te nemen maatregelen) in het kader van die procedures zijn beschouwd en vastgelegd conform de wet- en regelgeving van het betreffende land. De PALLAS-reactor zal net als de huidige HFR gebruikmaken van splijtstofhoudende targets. Er zal zich als gevolg van de realisatie van de PALLAS-reactor geen wezenlijke verandering in de isotopenketen voordoen, waardoor er ook geen sprake is van veranderende milieueffecten in overige stappen in de keten als gevolg van de PALLAS-reactor. In Figuur 8 is naast de splijtstofketen de isotopenketen schematisch weergeven. Hieronder worden de afzonderlijke stappen beknopt toegelicht. Uraniumwinning, opwerking en verrijking In de isotopenketen kunnen ook andere radioactieve stoffen worden gebruikt dan uranium, zoals iridium. Deze stappen zijn gelijk aan de stappen zoals eerder beschreven in de splijtstofketen (zie 3.3.1).
Productie van targets Binnen de isotopenketen is een target een stuk materiaal, vaak van aluminium gemaakt, waarin uranium is verwerkt. Afhankelijk van de toepassing worden één of meerdere targets in een zogenoemde targethouder geplaatst. Deze targethouder wordt dan in of naast de reactorkern geplaatst en bestraald. In een splijtstoffabricage fabriek worden de splijtstofhoudende targets geproduceerd. Eerst wordt het verrijkte uraniumpoeder gemengd, waarvan vervolgens van vooraf vastgestelde specificaties een plaatje of een staafje wordt gemaakt. Deze wordt geplaatst in een gasdichte behuizing. Met speciale meetapparatuur wordt gecontroleerd of voldaan wordt aan de specificaties, waarna de targets gereedgemaakt worden voor transport naar de PALLAS-reactor. De verpakking beschermt de targets voor invloeden van buitenaf en hebben geen extra radiologische afscherming nodig, vanwege de lage radioactiviteit. Aanvoer van targets De targets worden getransporteerd vanuit het buitenland (o.a. Frankrijk) naar de PALLAS-reactor in Nederland. Voor dit transport binnen Nederland zijn aparte vergunningen nodig. De milieueffecten hiervan betreffen met name beveiligings-, veiligheids- en radiologische effecten. Bedrijfsvoering Met speciale gereedschappen worden de targets in de targethouder geplaatst alvorens in of naast de reactorkern van de PALLAS-reactor te worden geplaatst.
De vrijkomende neutronen uit het splijtingsproces in de reactor bestralen de targets. Na een van tevoren vastgestelde bestralingsperiode worden de targets eruit gehaald en in een container geplaatst.
65
Een bestralingsperiode varieert meestal van enkele dagen tot een maand. De milieueffecten van de bedrijfsvoering betreffen vooral radiologische en veiligheidseffecten. Afvoer van targets Na bestraling worden de targets in daarvoor bestemde containers getransporteerd voor verdere verwerking voor de productie van medische isotopen of voor het uitvoeren van nucleair technologisch onderzoek. Dit gebeurt voor een groot deel ook op de EHC. Isotopen-extractie en/of bewerking van targets Afhankelijk van de toepassing worden de targets verder verwerkt door één of meerdere processen. Dit gebeurt voor een groot deel op de EHC. Met chemische processen worden de verschillende radioactieve isotopen uit de targets onttrokken en gezuiverd. Dit wordt uitgevoerd in een daarvoor bestemde installatie die in een aantal loodcellen, gasdichte handschoenkasten en zuurkasten is opgesteld. Na zuivering worden de radioactieve isotopen verpakt en getransporteerd naar ziekenhuizen of onderzoeksinstellingen. De milieueffecten van de isotopen-extractie en/of bewerking van targets zijn beschreven tijdens vergunningstrajecten van het betreffende proces. Voor transport binnen Nederland zijn aparte vergunningen nodig. Ook hier geldt dat de milieueffecten vooral beveiligings-, veiligheids- en radiologische effecten betreffen.
Radioactief afval Bij de verwerkingsprocessen en na gebruik in de ziekenhuizen of onderzoekinstellingen ontstaat radioactief afval. Dit radioactief afval wordt in daarvoor bestemde containers vervoerd naar COVRA en daar conform het Nederlands beleid opgeslagen. Effecten van de opslag van het radioactief afval betreffen vooral veiligheids- en radiologische effecten.
66
3.3.3
Non-proliferatie
Vanwege het non-proliferatie aspect zal de PALLAS-reactor opereren met laag verrijkt uranium, wat inhoudt dat de hoeveelheid uranium-235 minder dan 20% van de totale hoeveelheid gebruikte uranium bedraagt.
Non-proliferatie verdragen Non-proliferatie heeft tot doel het bezit van kernwapens te beperken. De belangrijkste internationale verdragen zijn het Euratomverdrag (1957) en het Non-proliferatieverdrag (Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons, New York, 1 juli 1968). Onder deze verdragen wordt het gebruik van kernenergie voor vreedzame toepassingen alleen toegestaan onder toezicht van de Internationale Atoom Energie Agentschap (IAEA) en in Europa onder toezicht van de EU (Euratom). Omdat van hoog verrijkt uranium gemakkelijker kernwapens is te maken dan van laag verrijkt uranium wordt wereldwijd het gebruik van hoog verrijkt uranium aan banden gelegd. Als gevolg hiervan wordt zoveel mogelijk overgegaan op laag verrijkt uranium als splijtstof in onderzoeksreactoren en als grondstof voor de productie van medische isotopen.
Nederland heeft zich gecommitteerd aan deze verdragen, waardoor de PALLAS-reactor net als de HFR onder toezicht van Euratom en de IAEA komt te staan. Dit toezicht omvat dat Euratom en de IAEA de beschikking krijgen over de relevante informatie betreffende de aanwezige splijtstoffen en dat ze regelmatige inspecties zullen houden.
4 Exploitatiefase Hoewel er aan de exploitatiefase een bouwfase voorafgaat, wordt in dit hoofdstuk eerst de exploitatiefase beschreven om inzicht te krijgen in de locatie waar de PALLAS-reactor wordt gerealiseerd.
4.1 Beschrijving PALLAS-terrein De PALLAS-reactor wordt gepositioneerd op beveiligd terrein. Dit terrein is omzoomd met hekken en is alleen via bewaakte toegangen te betreden. Het terrein kan grofweg worden opgedeeld in twee delen: het nucleaire eiland en het terrein rondom het nucleaire eiland, waar de ondersteunende faciliteiten zijn gelegen. Op het PALLAS-terrein werken in de exploitatiefase overdag ongeveer 190 fte aan personeel en 30 uitzendkrachten. Ten behoeve van de realisatie van de PALLAS-reactor zal het huidige bestemmingsplan 'PALLAS-reactor' partieel worden herzien. Door middel van deze partiële herziening wordt de bestemming "Bedrijventerrein – Bijzonder bedrijventerrein” op een aantal plekken uitgebreid om de wijzigingen in het ontwerp van de PALLAS-reactor te kunnen faciliteren (zie Figuur 10). Het gehele PALLAS-terrein betreft een beperkte toegangszone. Op de EHC komt een aparte receptie waar toegang tot het PALLAS-terrein wordt verkregen. Het gehele PALLAS-terrein valt onder dit beperkte toegangsregime. Op het PALLAS-terrein bevindt het nucleaire eiland zich binnen een streng beveiligde zone. Deze zone start bij het supportgebouw dat toegang verschaft tot het reactorgebouw en logistiekgebouw. In Figuur 11 en Figuur 12 is de inrichting van het PALLAS-terrein weergegeven: 1 Het nucleaire eiland.
2 Overige gebouwen: pompstation voor de secundaire koeling (“SCS building”) met toren (surge tower) en bijbehorende infrastructuur, het kantoorgebouw en het supportgebouw. 3 Parkeerzone.
Figuur 10 Omtrek voorgenomen PALLAS-site: doorgetrokken zwarte lijn.
De toren (Surge tower)
Nucleair eiland
Supportgebouw
Logistiek gebouw
Reactorgebouw
Kantoorgebouw Parkeerplaats
Pompstation
Nitrogen-Liander gebouw
Figuur 11 Inrichting van het terrein, artist impression vanuit de lucht (bron: ICHOS/PALLAS, bewerking door Arcadis).
67
Figuur 12 Artist impression van het PALLAS-terrein
3900 + NAP 3900 + NAP
5890 + NAP
3100 + NAP
3480 + NAP 3480 + NAP
5890 + NAP
3480 + NAP
5890 + NAP
5890 + NAP
Figuur 13 Terreininrichting met maaiveldhoogten in mm t.o.v. NAP (bron: ICHOS/PALLAS).
Het terrein rond de gebouwen krijgt straks de maaiveldhoogten ten opzichte van NAP die in Figuur 13 staan aangegeven. Het terrein van het nucleaire eiland ligt op + 5,89 meter NAP en het overige terrein met kantoorgebouw en parkeerplaatsen ligt op +3,48 meter NAP.
4.1.1
Nucleair eiland: Het reactorgebouw met logistiekgebouw
Het nucleaire eiland bestaat uit het reactorgebouw, logistiekgebouw, supportgebouw en de SCS Building met bijbehorende infrastructuur. Het wordt gebruikt voor experimenten en isotopenbestralingen zoals beschreven in hoofdstuk 3. De ventilatieschacht van het reactorgebouw heeft een hoogte van 48,5 meter + NAP en is onafhankelijk van de hoogte van het reactorgebouw. In het reactorgebouw kunnen tevens een
68
Reactorgebouw Hot cell Koelmiddel Reactorbassin Reactorkern Regelstaven
Figuur 14 Schematische weergave pool-type reactor.
Verbruikte splijtstof
of meerdere hot cells worden gerealiseerd. Een hot cell is een afgeschermde behandelruimte waar middels een robot veilig gewerkt kan worden met radioactief materiaal (zie hoofdstuk 3). Daarnaast behoren tot het nucleaire eiland onder andere: l De bewakingspost die toegang verschaft tot het nucleaire eiland. l Kantoor- en vergaderfaciliteiten en kleedkamers. l De controlekamer en secundaire controlekamer.
Containeroverslag en een werkplaats. Ventilatie- en (nood)stroom voorzieningen. De afmetingen van de bouwput voor het reactorgebouw zijn 54 meter bij 49 meter. l l
Rondom het reactorgebouw komt het logistiekgebouw. Dit heeft een lagere hoogte dan het reactorgebouw en ligt er als een L omheen (zie Figuur 15). In Figuur 16 is een schematische weergave van het reactorbassin weergeven.
Figuur 15 Artist impression aanzicht reactorgebouw en logistiekgebouw (bron: ICHOS/PALLAS).
Figuur 16 Schematische weergave van het reactorbassin
69
4.1.2
Overige gebouwen
Hierna volgt een opsomming van de gebouwen en voorzieningen die worden voorzien op het PALLAS-terrein: l Kantoor: dit gebouw wordt 24 bij 42 meter groot met een hoogte van ongeveer 12 meter (zie Figuur 17). Bij de receptie, die in het kantoorgebouw komt, wordt een eerste veiligheidscontrole gedaan bij personeel en bezoekers en kan het gebied met beperkte toegang worden betreden. l Supportgebouw: de gates in dit gebouw vormen de toegangen tot het gebied met beperkte toegang en het beschermde gebied. l Surge tower: dit gebouw heeft twee functies. Ten eerste wordt de surge tower gebruikt om de fluctuaties in druk als gevolg van golven en getijden in de Noordzee op het aangesloten pompsysteem te verminderen. Ten tweede verwijdert het (kleine) luchtbellen uit het opgewarmde water. l Een onderstation elektriciteit dat wordt gecombineerd met opslag van vloeibare stikstof. Stikstof wordt gebruikt in een pneumatisch systeem om targets te laten bestralen. De afmetingen van het gebouw zijn 8,5 x 8 meter in ruitvorm met een bouwhoogte van ongeveer 6,35 meter en 12,1 meter. De bouwdiepte is 2,3 meter +NAP. Ook de SCS Building voor de secundaire koeling is op het PALLAS-terrein gerealiseerd. Een beschrijving is opgenomen in paragraaf 4.2.
Figuur 17 Artist impression supportgebouw (bron: ICHOS/PALLAS).
70
Om de geluidsbelasting op de omgeving zoveel mogelijk te beperken wordt een aantal bronnen zoals ventilatoren, koelinstallaties en luchtbehandelingskasten in een verdiept gelegen installatiehof op het dak van het logistiekgebouw geplaatst. Hierdoor wordt het geluid in alle richtingen in belangrijke mate afgeschermd. Aanvullend wordt op diverse gebouwen een groot aantal ventilatoren, ventilatieopeningen en luchtbehandelingskasten voorzien van een geluiddemper. Door het toepassen van deze maatregelen wordt voldaan aan de richtwaarde voor een landelijke omgeving. Deze maatregelen hebben allemaal betrekking op de exploitatiefase en zijn integraal overgenomen door PALLAS. De bronvermogens inclusief demping zijn weergegeven in het achtergrondrapport Geluid.
4.1.3
Parkeerzone
Ten slotte bevinden zich op het PALLAS-terrein nog parkeervoorzieningen: l Alle auto’s worden buiten het gebied met beperkte toegang geparkeerd. l In het beschermde gebied worden alleen parkeerplekken voor vrachtwagens en ‘laden en lossen’ mogelijkheden opgenomen. l
Op de parkeerplaats op het PALLAS-terrein is plek voor ruim 250 auto’s (zie Figuur 11). Dit is voldoende.
4.2 Secundair koelsysteem Een belangrijke basisvoorwaarde voor het veilig kunnen bedrijven van de PALLAS-reactor is het hebben van voldoende koeling. Dit is nodig om de warmte die wordt gegenereerd bij het bedrijven van de reactor af te voeren. De PALLAS-reactor beschikt over een primair en een secundair koelwatersysteem. Deze wijze van koeling is afgeleid van de huidige praktijk van de HFR. Het secundair koelsysteem van de HFR onttrekt zijn water uit het Noordhollandsch Kanaal, dat zoet is. Na het primaire systeem gekoeld te hebben, wordt het water geloosd op de zoute Noordzee. In Figuur 18 is dit schematisch weergegeven.
Onttrekken koelwater uit Noordhollandsch Kanaal PALLASreactor Koelwaterlozing op Noordzee
aangroei in het koelsysteem te voorkomen. Het koelwater wordt geloosd in de Noordzee om de warmtevracht af te voeren. In geval van droogte is het mogelijk om PALLAS en ook de HFR af te schakelen. In een tijdsbestek van enkele seconden kan het koelvermogen naar 10% van het maximum gereduceerd worden (330 m3/uur), waarna het koelvermogen langzaam verder afgeschaald kan worden, indien nodig. Met het afschakelen van PALLAS en de HFR is in geval van droogte ook tijdens de overgangsfase geborgd dat er voldoende koelwater is vanuit het Noordhollandsch Kanaal. Dit afschakelen heeft echter wel consequenties voor de isotopenproductie en een negatieve financiële impact. In onderstaande tabel zijn de kenmerken van de koelwateronttrekking en -lozing weergegeven. SCS Building Tussen het innamepunt en de reactor wordt een SCS Building gebouwd. Deze komt op de locatie van het PALLAS-terrein. De SCS Building beschikt over de volgende faciliteiten: l Secundaire koelwaterpompen. l l
Figuur 18 Schematische weergave secundair koelsysteem
Voor het secundair koelsysteem moeten twee inn.ameconstructies bij het Noordhollandsch Kanaal worden gerealiseerd, de inlaatconstructies worden gefundeerd met heipalen. Er wordt een nieuw uitlaatpunt in de Noordzee gerealiseerd. Daarnaast worden tussen de reactor, het innamepunt en het uitlaatpunt de koelwaterleidingen met een Canal Intake Building gerealiseerd. De ligging van de koelwaterleidingen staat in Figuur 19. Uitgangspunten doorstroomkoeling Koelwater wordt uit het Noordhollandsch Kanaal onttrokken. Er wordt gedoseerd vrij chloor toegevoegd om biologische
Hoofdpompen voor bluswater. Hoofdkranen.
De inlaten bij het kanaal bestaan uit de volgende faciliteiten: l Een grof inlaat scherm. l Twee inlaat koelwaterleidingen. l Ruimtereservering voor een visretoursysteem (de leiding wordt wel geboord, maar aan beide uiteinden dichtgezet). l Bandschermen, twee keer volledige capaciteit met huisvesting en een betonnen put, met vrij chloor-dosering. l Twee leidingen die werken op basis van hevelwerking. In de zomer worden beide leidingen gebruikt en in de winter één leiding. In de winter is het water kouder en is zodoende minder water nodig dan in de zomer. Om voldoende stroomsnelheid te verkrijgen, nodig tegen bezinking, kan dan maar één leiding worden gebruikt. In de zomer zijn beide leidingen nodig.
Tabel 3 Uitgangspunten koelwateronttrekking en -lozing.
Aspect
Uitgangspunt
Vermogen reactor
25 MW
Ontrekkingsdebiet uit Noordhollandsch kanaal t.b.v. PALLAS-reactor
Maximaal 3300 m3/uur water31
Lozingsdebiet
Maximaal 3300 m3/uur water42
Lozingstemperatuur
Maximaal 35 °C
Afstand lozing uit de kust
Afstand op -9 m NAP, wat gelijk staat aan een ligging ongeveer 650 meter uit de Rijksstrandpalenlijn (RSP)5 3
Waterdiepte
-7 m NAP, 2 meter boven bodem van -9 m NAP
Instroomsnelheid water uit Noordhollandsch kanaal
0,2 meter/seconde
Temperatuur zeewater bij de inname
Variabel, bepaald op basis van metingen
3 4 5
Dit is gelijk aan de vergunde innamehoeveelheid van de HFR. Dit is gelijk aan de vergunde lozingshoeveelheid van de HFR. De RSP wordt door Rijkswaterstaat gehanteerd om de bodemligging tegen af te zetten.
71
Figuur 19 Koelwaterleidingen tracé en beoogde ligging nieuwe reactor.
filtergebouw
pompstation EHC
Filters
N502
vrij vervalleiding
N9
Noordhollandsch Kanaal
Figuur 20 Schematische weergave zij-aanzicht van de SCS Building op de EHC en van de Canal Intake Building met inlaatconstructie bij het Noordhollandsch Kanaal. In Figuur 25 is een impressie van de aanlegdiepte van de leidingen van de Canal Intake Building naar de PALLAS-site weergeven.
Algemene uitgangspunten zijn: l De SCS Building is circa 24 meter bij 25,5. Het bevat tevens een waterbassin voor bluswater. l
l
l
l
6
72
Er komen twee kelders: één voor inkomend water en één voor lozingswater. Gezien de beperkte temperatuurrange voor het secundaire koelingswater kan het inkomend koelwater uit de reactor ingezet worden voor verwarming van het ingaande koelwater.61 Door de diepe ligging wordt de leiding geboord in plaats van met open ontgraving aangelegd. De SCS Building is geheel ondergronds bij een grondniveau van 6,0 + NAP en een niveau van het pomphuis op circa 8,5 meter onder NAP. De door diesel aangedreven bluswaterpompen worden in een brandvrije ruimte geplaatst.
l l
Het pomphuis zal met boorpalen worden gefundeerd. De Canal Intake Building is tot 5 meter ondergronds en circa 7,5 x 21 meter. Bovengrondse afmetingen zijn circa 12,5 x 10 en 5 meter hoog. De Canal Intake Building wordt voorzien van bandschermen, ruimte voor een visretoursysteem, een chloordoseerinstallatie en inlaatsysteem voor een prop om de koelleidingen te reinigen.
Voor een efficiënt proces moet het inkomende koelwater uit het Noordhollandsch Kanaal zich in een bepaalde temperatuurrange bevinden. Als het te koud is, wordt reeds gebruikt, en dus opgewarmd, koelwater ingezet om het water in de vereiste temperatuurrange te brengen. Dit gebeurt in de ondergrondse SCS Building. De ingangstemperatuur naar de reactor (dus vanuit de SCS Building) is altijd 32oC. Dus via de warmtewisselaar opgewarmd water gaat terug naar de SCS Building en wordt daar gedeeltelijk gebruikt om het inkomende water van het kanaal op te warmen.
5 Bouwfase
In de bouwfase worden het nucleair eiland, bijbehorende systemen en de bijbehorende infrastructurele aanpassingen gerealiseerd. De bouwfase duurt in totaal ongeveer zes jaar.
5.1 Hoofdfasering: clusters van bouwactiviteiten Gedurende de bouwfase van zes jaar gaat het in hoofdlijnen om de volgende clusters van bouwactiviteiten: 1 Inrichting LDA en toegangsweg. 2 Constructie secundaire koeling. 3 Bouwkuip, fundering en constructie reactorgebouw. 4 Constructie gebouwen, installatie en infrastructuur. 5 Afronding LDA en inrichting terrein. Na het testen kan PALLAS overgaan tot productie. Het bouwpersoneel arriveert in busjes op het PALLAS-terrein. De verdeling over de weg van het bouwpersoneel is 25% via Sint Maartensvlotbrug en 75% via Burgervlotbrug. Al het (zwaar) bouwverkeer maakt gebruik van de zuidelijke route over de N9 en de afslag bij Burgervlotbrug. De inzet van materieel en de aanvoer van materialen zijn aangegeven per bouwcluster in de sub-paragrafen van paragraaf 5.2. In de bouwfase treedt een geringe overschrijding op bij één woning. Om aan de aanbevolen richtlijn van de Circulaire Bouwlawaai 2010 te voldoen zorgt PALLAS voor een bronreductie van tenminste 2 dB(A) – dus een bronvermogen van maximaal 105 dB(A) – van de betonpompen. Voor de bouw- en exploitatiefase van de PALLAS-reactor is een vergunning en een ontheffing vereist op grond van de Wet natuurbescherming. Daarvoor zijn een passende beoordeling en Soortenbeschermingstoets opgesteld, waaruit aanbevolen maatregelen zijn voortgekomen.
Deze maatregelen hebben allemaal betrekking op de bouwfase en zijn integraal overgenomen door PALLAS en maken deel uit van dit Ontwerpkader.
Voor de bescherming van soorten is een uitgebreide lijst van maatregelen opgenomen in de Soortenbeschermingstoets en de passende beoordeling (tabel 12), die integraal zal worden toegepast onder deskundige begeleiding van een ecoloog. Hier volgen enkele belangrijke punten: l In zijn algemeenheid geldt dat het altijd buiten gevoelige periodes werken niet mogelijk is, omdat jaarrond beperkingen zouden gelden. Daarom wordt gebruikgemaakt van de mogelijkheid om bepaalde gebieden ongeschikt te maken en te houden voor de relevante soorten door vegetatie te verwijderen. l Verstorende werkzaamheden als plaatsen van damwanden/diepwanden, de koelwateruitlaat en storten van onderwaterbeton vinden buiten het broed- en foerageerseizoen plaats of met een geluidsarme techniek. l
l
l
l
l
Visuele verstoring tegengaan door schepen, volgens voorschriften in het Natura 2000-beheerplan Noordzeekustzone, minimaal 500 meter afstand te laten houden van vogelconcentraties van topper, eidereend en de zwarte zee-eend. Beperken van kunstlicht en voorkomen van uitstraling vanwege vleermuizen. Voorkomen van kolonisatie van het werkgebied door rugstreeppad en zandhagedis door schermen. Voorkomen van vorming van ondiepe plassen in het werkgebied. Bij de werkzaamheden voorkomen dat dieren worden ingesloten en zorgen dat ze kunnen vluchten.