Hoe weten we honderd jaar na het inmetselen van ondergrondse vaten met nucleair afval hoe de stand van zaken is in het vat? Britse wetenschappers bedachten een oplossing: een systeem van sensors, aangedreven door een stel magneten en een timer.

Een sensor aanbrengen in een vat met nucleair afval voordat de handel compleet wordt afgesloten,  is een makkie. Maar hoe zit het met hun energiebehoefte na honderd jaar? Elektrische bedrading is geen optie; de kans op het naar buiten sijpelen van het radioactieve spul is te groot. En een chemische batterij zou het nooit zoveel jaar uithouden. Wetenschappers onder leiding van Peter Constantinou (Staffordshire-Universiteit) bedachten daarom een alternatief om de sensors aan te drijven na honderd jaar: een magnetische veer.

Deze ‘batterij’ bestaat uit twee neodymium magneetpolen die met elkaar verbonden zijn door een koolstof staaf van 15 centimeter. Een andere ringvormige magneet om de staaf heen wordt met kracht tegen een van de twee polen aangedrukt en vastgezet met een plaat, zodat de ‘batterij’ is ‘opgeladen’.

Als nu een timer na honderd jaar het signaal geeft dat het tijd is voor de metingen, wordt de magneet losgelaten om vrij te bewegen over de staaf. Doordat de magneet steeds wordt afgestoten door beide polen, wordt hij als het ware heen-en-weer gejojood over de staaf. Dit levert vervolgens net voldoende stroom op om met draadloze sensors de temperatuur en stralingsgraad binnen het vat te meten en dit ook weer draadloos aan de buitenwereld mee te delen. “Deze informatie vertelt ons of het nucleaire afval in een veilig toestand is”, vertelt Constantinou. “Is dat niet het geval, dan dreigt er gevaar voor de omgeving.”

En hoe weet de ‘batterij’ dat er honderd jaar verstreken is en het dus tijd is voor een update over de situatie in het vat? “Dat kan bijvoorbeeld door een ultrabetrouwbare mechanische klok of een radiosignaal van buitenaf”,  vertelt Constantinou. Maar dat moet eerst nog ontwikkeld worden. Voorlopig publiceerden de onderzoekers hun prototype van de magnetische ‘batterij’ in het wetenschappelijke tijdschrift Sensors and Actuators A: Physical.

Bronnen: New Scientist, Popsci

Beeld: Mark Gallagher