Diep onder de rendierweiden en melkveebedrijven van de noordelijkste prefectuur van Japan werken ingenieurs aan een probleem waar elk land met een kernreactor mee worstelt: hoe radioactief afval tienduizenden jaren te isoleren. Het Horonobe Underground Research Laboratory, ongeveer 300 meter onder de grond in Hokkaido, is een van de weinige plekken op aarde waar deze vraag op ware schaal wordt getest. In mei bood een zeldzaam bezoek aan de faciliteit, die wordt beheerd door het Japan Atomic Energy Agency (JAEA), een blik op de experimenten die de toekomst van wereldwijde nucleaire afvalopslag zouden kunnen bepalen.
Een lab gebouwd in oude zeebodem
Horonobe is het enige van de twee ondergrondse onderzoekslaboratoria in Japan dat nog operationeel is. Het tegenhanger, het Mizunami-lab in de prefectuur Gifu, werd gebouwd in kristallijn gesteente en in 2022 gesloten nadat het grondhuurcontract was verstreken. Horonobe ligt daarentegen in sedimentair gesteente uit het Neogeen, dat is gevormd uit oude zeebodemafzettingen. Dit biedt onderzoekers een andere geologische omgeving om te bestuderen, die volgens functionarissen het eerdere werk in Mizunami aanvult.
Het project begon in november 2000, toen de gouverneur van Hokkaido, de burgemeester van Horonobe en de president van JAEA een overeenkomst tekenden om diepgaand geologisch onderzoek op de locatie toe te staan. In de daaropvolgende twee decennia groeven arbeiders schachten en galerijen die nu dienen als testterrein voor hoe technische barrières, grondwater en omringend gesteente in de loop van de tijd op elkaar inwerken. Deze combinatie van natuurlijke en kunstmatige beveiligingen is hetzelfde systeem dat in theorie een echte opslagplaats voor hoogradioactief afval zou beschermen.
Testen van barrières die beschavingen moeten overleven
Twee centrale experimenten zijn aan de gang in Horonobe. De eerste, het full-scale engineered barrier system performance experiment, test hoe bentonietbuffers, canisters en cementachtige materialen zich gedragen wanneer water en druk gedurende jaren worden geïntroduceerd, niet maanden. De tweede, een solute transport experiment, onderzoekt hoe opgeloste stoffen door het gesteente en de barrièrematerialen bewegen. Beide zijn ontworpen om de langetermijnomstandigheden te simuleren waarmee een echte opslagplaats te maken zou krijgen.
De JAEA bestudeert ook hoe het omringende sedimentaire gesteente reageert op natuurlijke verstoringen, waaronder aardbevingen en grondwaterschommelingen, die de isolatie van een opslagplaats in gevaar zouden kunnen brengen. Deze tests zijn cruciaal omdat geen enkel land nog een permanente geologische opslagplaats voor hoogradioactief afval heeft gebouwd, en de gegevens van Horonobe zouden niet alleen in Japan maar wereldwijd beslissingen kunnen informeren.
Voor de inwoners van Horonobe, een klein stadje dat afhankelijk is van landbouw en nu deze ongebruikelijke wetenschappelijke faciliteit huisvest, vertegenwoordigt het lab zowel een last als een kans. De overeenkomst die de bouw van het lab mogelijk maakte, was een lokale beslissing, en het stadje is een brandpunt geworden in het lange en omstreden debat in Japan over wat te doen met het radioactieve afval dat zich ophoopt bij de kerncentrales. Het onderzoek hier gaat niet alleen over geologie; het gaat erover of een gemeenschap een faciliteit kan vertrouwen om iets gevaarlijks langer vast te houden dan de opgetekende menselijke geschiedenis.
Terwijl de experimenten doorgaan, biedt Horonobe een zeldzame, tastbare blik op de technische en sociale uitdagingen van nucleaire afvalopslag. De antwoorden die in dit ondergrondse lab, begraven in oud gesteente, worden gevonden, zouden op een dag kunnen bepalen hoe de wereld het meest hardnekkige bijproduct van het nucleaire tijdperk aanpakt.
