Pas op, mens uit 7050, kernafval!

Onderwerp: Kern- & Deeltjesprocessen (vwo), Kernfysica

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In de NRC van 20 maart 2021 stond een artikel met die titel over de opslag in de Finse bodem van hoogradioactief afval, afkomstig van kerncentrales. Het is de enige opslagplaats voor dit soort afval in de wereld. Er zijn wel meer ondergrondse opslagplaatsen gepland in verschillende landen maar ze stuiten op veel verzet. Overal hopen de voorraden hoog- radioactief afval zich op, vooral uitgewerkte splijtstofstaven. Het gaat om tienduizenden tonnen. In dat hoogradioactief afval zit onder andere de isotoop Pu-240.

a) Zoek op wat de halveringstijd van deze isotoop is.

BINAS, tabel 25: 6850 jaar

b) Maak een grafiek, waarin je het percentage Pu-240 uitzet tegen de tijd.

c) Bepaal met behulp van je grafiek (percentage Pu-240 tegen de tijd) na hoeveel jaar nog 1% van dat Pu-240 over is.

Na 6 halveringen is er nog minder dan 1,6% over, na 7 halveringen minder dan 0,8% In je grafiek vind je bij 1% ongeveer 6,5 halveringen. Dat is gelijk aan 6,5 x 6850jaar = 45.103 jaar.

d) [Voor VWO] Bereken met een formule hoeveel procent Pu-240 er in het jaar 7050 nog over is.

$N(t)=N_0\cdot \left(\frac{1}{2} \right )^n,~\mathrm{met}~n=\frac{t}{t_{1/2}}$

t / t1/2 = 0,73, dus:

$N(t)=N_0\cdot 0,60$

Wat betekent dat er nog 60% Pu-240 over is.

Het is duidelijk dat niemand kan weten hoe de wereld er over 5000 jaar uit zal zien. En of er dan kennis is over de opslag van die radioactieve materialen onder de grond. Ze zitten natuurlijk wel goed weggestopt in zoutlagen of in rotsen op honderden meters diepte. Maar niemand mag daar bij kunnen of willen. Daarom zijn er commissies ingesteld om uit te zoeken hoe het gevaar van de radioactiviteit het beste aangegeven kan worden. En zo dat er niet iemand denkt dat er een verborgen schat op die plaats verstopt is.

e) Vorm met een aantal klasgenoten een groep, commissie,  en bedenk welke maatregelen jullie zouden nemen om dat aan de mensen in 7050 duidelijk te maken.

-

f) Geef een presentatie aan de andere commissies uit je klas en kijk of je met z’n allen een gemeenschappelijke aanpak kunt vinden.

-