HADES: een internationaal erkend ondergronds onderzoekslaboratorium

HADES is een vergunde klasse II-inrichting voor nucleair onderzoek. Wetenschappers kunnen er werken met een grote verscheidenheid aan tracers en radioactieve bronnen. Het laboratorium en het onderzoek dat er uitgevoerd wordt, geniet grote internationale faam. In HADES zal echter nooit radioactief afval geborgen worden.

Waarom een ondergronds laboratorium in Mol?

Wereldwijd worden er drie mogelijke gastgesteenten voor diepe berging bestudeerd, namelijk klei, zout en kristallijne gesteenten. In België is alleen verharde en onverharde klei geschikt voor diepe berging. Zoals de weinig verharde klei die voorkomt in uitgestrekte en diepe lagen in het noordoosten van het land, de zogeheten Boomse Klei. Het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN startte daarom in 1980 onder zijn terreinen in Mol met de bouw van HADES. Later beheerde en exploiteerde NIRAS het laboratorium in samenwerking met SCK CEN. Sinds 1995 zetten we ons onderzoek met SCK CEN voort onder de vlag van EURIDICE.

Hoe is HADES ontworpen?

Twee toegangsschachten leiden naar het laboratorium, 225 meter onder de grond. De twee schachten zijn verbonden door een ondergrondse galerij van ongeveer 150 meter lang met een interne diameter van 3,5 meter.
De bouw van HADES verliep in twee fasen. Tijdens de pioniersfase, in het begin van de jaren 1980, werden de eerste schacht en een eerste galerij met de hand uitgegraven na het bevriezen van de klei. In 1987 werd een tweede galerij gegraven, opnieuw in bevroren klei. Tien jaar later breidden we het laboratorium op industriële wijze uit en groeven we de tweede schacht uit, dit keer in onbevroren klei. In 2002 voltooiden we de verbindingsgalerij met het bestaande deel van het laboratorium.
In 2007 ten slotte groeven we een galerij loodrecht op de verbindingsgalerij uit. Die heeft een lengte van 45 meter en een diameter van 1,9 meter. Ze kreeg de naam PRACLAY, naar het experiment dat er uitgevoerd wordt.

Het ondergronds laboratorium HADES in Mol, 225 meter diep in de Boomse Klei.

Welk onderzoek voeren we uit in HADES?

De resultaten bevestigen de plastische aard van de klei: scheuren die bij de uitgravingen ontstaan, gaan vanzelf weer dicht.

In HADES doen we al meer dan veertig jaar onderzoek. We bestuderen de veiligheidsfuncties van een bergingssysteem in reële omstandigheden en de technische haalbaarheid ervan. Het is namelijk belangrijk om in situ de karakteristieken van de ondergrond te bestuderen want het gedrag en de eigenschappen van de kleilaag op 225 meter diepte verschillen erg van die aan de oppervlakte.

Dankzij die experimenten zien en begrijpen we ook hoe de klei interageert met de radioactieve stoffen en de kunstmatige barrières. Met in situ-experimenten vergroten we de expertise die we nodig hebben om een diepebergingsinstallatie te bouwen die aan alle veiligheidseisen voldoet.

Technisch haalbaar?

Dankzij HADES hebben we een uitgebreide expertise opgebouwd in graaf- en bouwtechnieken in de Boomse Klei. We hebben in het bijzonder studies uitgevoerd naar mechanische verstoringen van de klei rond de galerijen, die veroorzaakt zijn door de verschillende uitgravingen. De resultaten bevestigen de plastische aard van de klei: scheuren die bij de uitgravingen ontstaan, gaan vanzelf weer dicht. De conclusie is dus duidelijk: de industriële bouw van een diepebergingsinstallatie in weinig verharde klei is technisch haalbaar met de industriële technologieën waarover we vandaag beschikken.

Hoe voeren we onze experimenten uit?

Het laboratorium en het onderzoek dat er uitgevoerd wordt, geniet grote internationale faam.

Onze wetenschappers gebruiken een verscheidenheid aan radioactieve bronnen en tracers, waardoor ze experimenten kunnen uitvoeren met radioactieve stoffen in reële omstandigheden. We vullen ons onderzoek aan met experimenten in bovengrondse laboratoria en numerieke simulaties om de resultaten op lange termijn te voorspellen. Daarnaast voeren we grootschalige demonstratietesten uit om de resultaten van kleinschalige experimenten te bevestigen en de prognosemodellen te verfijnen.

Honderden meetinstrumenten

HADES herbergt honderden meetinstrumenten. Ze worden gebruikt bij experimenten en bouwwerkzaamheden, bijvoorbeeld om de waterdruk, temperatuur en vervormingen op verschillende punten te meten. Deze instrumenten moeten waterdicht zijn en bestand tegen hoge druk. Talrijke sensoren zijn dan ook speciaal aangepast of op maat gemaakt.

Wat onderzoeken we in bovengrondse laboratoria?

Een groot deel van het onderzoek vindt plaats in bovengrondse laboratoria. Wetenschappers bestuderen er onder meer het mechanische gedrag van klei in speciaal ontworpen testinstallaties, of meten de migratiesnelheid van radioactieve stoffen in klei in een meer gecontroleerde omgeving. Voor deze bovengrondse testen gebruiken we monsters uit de Boomse Klei die zo weinig mogelijk verstoringen hebben ondergaan. Ze worden genomen door middel van kernboringen.

Wat brengt de toekomst?

NIRAS en SCK CEN hebben zich ertoe verbonden hun samenwerking in HADES tot minstens 2045 voort te zetten. In de tijd zullen we bestaande experimenten voltooien en nieuwe op touw zetten. Zodra er een locatie is gekozen voor de diepebergingsinstallatie, moeten we ook een specifiek RD&D-programma opstarten.