Definitieve stop van Doel 3

Conform de wet op de kernuitstap werd eenheid 3 van de kerncentrale van Doel op vrijdag 23 september 2022 om 21u31, na 40 jaar uitbating, definitief van het elektriciteitsnet afgekoppeld. Doel 3 is daarmee de eerste Belgische kerncentrale die voorgoed stopt met elektriciteit produceren.

Hoe het begon

Hoe het begonOp 1 januari 1975 start de bouw van de derde eenheid van de nieuwe kerncentrale op de terreinen van energiebedrijf Ebes  in het polderdorp Doel, aan de oever van de Schelde. Een consortium van de Franse kerncentralebouwer Framatome, de Charleroise elektromechanicafabrikant ACEC en de Luikse staalproducent Cockerill bouwt de centrale naar een ontwerp van het Amerikaanse Westinghouse. Het gaat om een drukwaterreactor (of PWR – pressurized water reactor) met 3 primaire koelwaterlussen en een netto elektrisch vermogen van 900 MW. De stoomturbines worden geleverd door het Frans-Amerikaanse Alsthom Atlantique. Aan de oever van de Maas verrijst in dezelfde periode een kerncentrale met een gelijkaardig ontwerp: Tihange 2.

 

Mijlpalen

  • 14 juni 1982: Reactor eerste keer kritisch. 
  • 23 juni 1982: Eerste koppeling aan het net.
  • 1 oktober 1982: Officiële indienstname.
  • 15 september 1993: Dankzij de vervanging van de stoomgeneratoren stijgt het vermogen van de centrale van 900 MW tot 970 MW.
  • 1 mei 1996: Dankzij de plaatsing van een nieuwe lagedrukturbine en de vervanging van de rotoren stijgt het vermogen van de centrale tot 1006 MW.
  • 4 juli 2012: Start van het dossier van de waterstofinsluitsels in de reactorkuip van Doel 3.
  • 17 november 2015: FANC geeft toestemming voor de heropstart van Doel 3 en Tihange 2.
Controlezaal Transport stoomgenerator

 

40 jaar Doel 3 in cijfers

1006 megawatt vermogen
11 924 dagen operationeel
270 938 000 000 kilowattuur elektriciteit geproduceerd
90 205 tuigen om te ontmantelen


 Lees meer: Definitieve stop Doel 3

De levenscyclus van Doel 3

De levenscyclus van een kerncentrale strekt zich uit van de eerste spadesteek tot het moment dat het terrein weer wordt vrijgegeven voor andere activiteiten. Voor Doel 3 gaat het over een periode van ruim 60 jaar.

Lifecycle Doel 3

De wet van 31 januari 2003 houdende de geleidelijke uitstap uit kernenergie voor industriële elektriciteitsproductie legt de wettelijke sluitingsdatum voor Doel 3 op 1 oktober 2022, maar de centrale stopte reeds definitief op 23 september 2022 omwille van de reglementaire beperking van de duur van 1 splijtstofcyclus tot maximaal 365 dagen.

De definitieve stopzettingsfase is noodzakelijk omdat de splijtstofelementen na verwijdering uit de reactor nog enkele jaren moeten afkoelen onder water. Dat gebeurt in speciale koeldokken, die zich bevinden in aan apart bunkergebouw dat grenst aan het reactorgebouw. Wanneer de splijtstofelementen voldoende zijn afgekoeld, worden ze overgeheveld naar speciale opslag- en transportcontainers. Electrabel bewaart deze containers in een tijdelijke opslagfaciliteit op het terrein van de kerncentrale, in afwachting van overdracht aan de overheid voor definitieve berging. De stopzettingsfase eindigt wanneer alle splijtstofelementen en gevaarlijke stoffen zijn verwijderd uit de installaties van Doel 3. 

Daarna gaat Electrabel over tot de eigenlijke ontmanteling van de kerncentrale. Hier gaat veel aandacht naar de ‘big four’: de ontmanteling van de reactor en zijn interne delen, van de beschermende betonnen structuur rond het reactorvat en de primaire kring met o.a. de stoomgeneratoren. Daarnaast is er ook de verwijdering van alle buizen, kabels en andere apparatuur en de bouw van de nodige infrastructuur om het materiaal en afval uit de ontmanteling te kunnen verwerken.

Pas wanneer Electrabel alle sporen van radioactiviteit heeft verwijderd uit de installaties, gaat de eindfase in, waarbij alle resterende structuren volledig worden afgebroken. 

 

De stopzettingsfase

In de avond van vrijdag 23 september 2022, om 21u31, legden de operatoren in de controlezaal van Doel 3 de reactor voor de laatste keer stil en verbreekten ze de verbinding met het hoogspanningsnet. De reactor is op dat moment al 2,5 maanden in stretch-out-modus en produceerde nog zo’n 60% van zijn vermogen.

 

Bij het begin van een nieuwe splijtstofcyclus is de reactiviteit van de kern groot. Om de kernreactie in evenwicht te houden, moet een deel van de bij elke kernsplijting vrijkomende neutronen geabsorbeerd worden. Dat is mogelijk door boorzuur toe te voegen aan het koelwater en door de regelstaven volledig in de kern te laten zakken.

Naarmate de splijtstofcyclus vordert, neemt de reactiviteit af. De boorzuurconcentraties in het primaire water worden geleidelijk aan verlaagd en de regelstaven worden steeds verder uit de kern gehaald om de kernreactie in evenwicht te houden.

Beheersing kernreactie

Aan het einde van de splijtstofcyclus komt er een moment dat de boorzuurconcentratie nul is en dat de regelstaven volledig opgetrokken zijn. Op dat moment wordt de temperatuur van het koelwater verlaagd om ervoor te zorgen dat de reactiviteit voldoende groot blijft om de nucleaire kettingreactie gaande te houden. Dat zorgt voor een daling van het vermogen. De centrale is op dat moment in stretch-out.

 

In de weken die volgen, verrichten de medewerkers van Doel 3 de activiteiten die ze gewend zijn van de jaarlijkse stops voor onderhoud. Enkele dagen na het stilleggen van de reactor maken ze alle kabels los van de reactor, schroeven ze de bouten van het reactordeksel los en maken ze de reactor open. Ze vullen het reactordok met water – dat de straling van de reactorkern zeer effectief tegenhoudt – en verwijderen de bovenste inwendige delen van de reactor. Vervolgens tillen ze stuk voor stuk de 157 splijtstofelementen van zo’n vier meter lang uit de reactor en plaatsen die op het transportsysteem dat de elementen overbrengt naar de koeldokken, die zich bevinden in een bunker grenzend aan het reactorgebouw. Dit alles gebeurt nog steeds volledig onder water. 

Zicht in de kern

Een blik werpen in de centrale? Bekijk dan onze video van de revisie van Doel 4

In een volgende fase starten de medewerkers met de chemische decontaminatie van de primaire kring. De primaire kring omvat onder andere de reactor, de primaire pompen, de primaire koelwaterleidingen en het drukregelvat. 

In 2023 gaan ook de activiteiten aan de koeldokken van start. De splijtstofelementen van eerdere brandstofcycli van de reactor – die reeds enkele jaren hebben kunnen afkoelen – worden onder water overgeheveld naar speciale opslag- en transportcontainers. De gevulde containers worden uit het water getakeld, gedroogd, hermetisch afgesloten en overgebracht naar een gebouw voor de tijdelijke opslag van verbruikte splijtstof op het terrein van de kerncentrale. 

Zicht binnen SF² Zicht op SF²

Meer info over de splijtstofcontainers en de gebouwen voor tijdelijke opslag

Uiteraard gebeurt er in de stopzettingsfase meer dan alleen dat. Zolang er nog splijtstof aanwezig is in de koeldokken, moeten bepaalde systemen in dienst of stand-by blijven om de koeling van de splijtstof onder alle omstandigheden te garanderen: besturings-, meet- en controlesystemen, elektrische borden en schakelaars, noodgeneratoren, brandbestrijdings-systemen, ventilatiesystemen, pompen, leidingen en opslagtanks voor koelwater en andere vloeistoffen, filtersystemen, etc. Een deel van de medewerkers zal zich dus nog steeds bezighouden met het monitoren, testen en onderhouden van al deze systemen. 

In de loop van de stopzettingsfase zal het nucleaire risico door het verdere afkoelen van de splijtstof wel steeds kleiner worden en zullen er dus ook steeds minder veiligheidssystemen nodig zijn. De systemen die niet langer noodzakelijk zijn, worden volgens een zorgvuldige planning uit dienst genomen. 

In 2027, wanneer de koeldokken volledig leeg zijn en alle splijtstofcontainers een plekje hebben gevonden in de tijdelijke opslaggebouwen, gaat het personeel over tot de decontaminatie van de koeldokken en de daaraan verbonden koelsystemen. Na afloop is het grootste deel van de radioactiviteit uit de installaties van Doel 3 verdwenen. De laatste afvalwaters en gevaarlijke stoffen worden nog verwijderd. Alles is nu klaar voor de volledige ontmanteling van de centrale. 

 

De ontmantelingsfase

Zodra de activiteiten van de stopzettingsfase voldoende gevorderd zijn en de vergunning het toelaat, zal Electrabel starten met de ontmanteling van de installaties – volgens de huidige planning reeds in de loop van 2026. Bepalend voor de duur van deze fase zijn de ontmantelingsactiviteiten in het reactorgebouw. De overige installaties – zoals de machinezaal, de gebouwen met de elektrische installaties en besturingssystemen, de bunkers van de veiligheidssystemen van het 2de niveau – worden in parallel ontmanteld.

De ontmanteling van het reactorgebouw begint met het versnijden en verwijderen van de inwendige delen van de reactor. Voorbeelden daarvan zijn de roosters die de splijtstof-elementen op hun plaats houden, de bodemplaat waarop alles rust en de regelsystemen van de controlestaven. Deze stalen onderdelen zijn radioactief geworden door de decennialange blootstelling aan de straling van de reactorkern. Het versnijden gebeurt dan ook onder water, met telegestuurde robots. De versneden onderdelen worden vervolgens opgeslagen in speciaal voor dit doeleinde ontwikkelde containers.  

Na de inwendige delen wordt ook de reactorkuip zelf ontmanteld. Speciale zaagmachines snijden de 20 centimeter dikke stalen wanden van de kuip in kleinere stukken, die net zoals de inwendige delen van de reactor worden opgeslagen in containers.

De volgende stap is de ontmanteling van de primaire kring. De stalen leidingen van de primaire koelkring worden versneden met zagen uit wolfraam of diamant en worden losgemaakt van de grote componenten, zoals de stoomgeneratoren en het drukregelvat. Deze componenten worden in hun geheel verwijderd en overgebracht naar een locatie op de site waar ze ontmanteld worden. Aangezien deze componenten aanzienlijk minder radioactief zijn, hoeft het versnijden niet onder water te gebeuren, al wordt ook hier soms gebruik gemaakt van telegestuurde machines.

Zodra de reactorkuip volledig weg is, kunnen de medewerkers het biologisch schild aanpakken, een dikke betonnen wand van 2,65 meter dik rondom het reactorvat. Door de decennialange blootstelling aan hoge stralingsniveaus is de binnenkant van deze betonnen ring rond de reactor radioactief geworden. De radioactieve betonlaag wordt zorgvuldig van de rest afgesneden, behandeld en als radioactief afval overgebracht naar Belgoprocess. 

Na de verwijdering van het biologisch schild controleren de medewerkers alle overblijvende betonstructuren in het reactorgebouw. Met speciale meetapparatuur controleren ze elke centimeter op de eventuele aanwezigheid van radioactiviteit. Waar nodig schrapen ze oppervlakken af om alle radioactieve deeltjes te verwijderen. Na afloop van deze werken is het reactorgebouw klaar voor de conventionele sloop.

 

De eindfase

Aan het einde van de ontmantelingsfase zijn alle delen van de kerncentrale volledig vrij van radioactiviteit of van gevaarlijke stoffen. De resterende structuren en gebouwen worden volledig afgebroken met conventionele sloopmethodes. Wanneer alle eenheden afgebroken zijn, wordt het terrein klaargemaakt om nieuwe industriële activiteiten te verwelkomen. 

Een belangrijke kanttekening daarbij is wel dat er op dat moment nog steeds splijtstof aanwezig zal zijn op beide sites, in de eerder vermelde gebouwen voor tijdelijke opslag. De beveiligingsperimeter rond deze opslaggebouwen zal mogelijk kleiner zijn dan de huidige site, maar hun aanwezigheid betekent wel dat er bepaalde – vooral veiligheidsgerelateerde - beperkingen zullen gelden voor de herbestemming van de site.