Energia & ilmastonmuutos

Käytetty polttoaine loppusijoitetaan Suomessa peruskallioon. Fennovoiman laitoksen kohdalla loppusijoittaminen alkaa arviolta 2090-luvulla. Kuvitus: Ferry

Ydinjätteen tulevaisuus

Suomessa käytetty polttoaine kapseloidaan ja sijoitetaan peruskallioon. Maailmalla siitä tehdään uutta polttoainetta.

Edellisessä artikkelissa selvitimme, mitä korkea-aktiivinen ydinjäte – käytetty ydinpolttoaine – on ja mitä sille tapahtuu sen jälkeen, kun se poistetaan reaktorista. Artikkeli päättyi kysymykseen, johon lupasin vastauksia tässä seuraavassa osassa:

Jos käytetyn polttoaineen ulkoinen säteilyannosnopeus laskee reaktoriin alun perin laitetun ydinpolttoaineen tasolle noin tuhannessa vuodessa, niin miksi ihmeessä siitä ollaan niin huolissaan, ja miksi sitä vaaditaan tarkkaan eristetyksi muusta ympäristöstä jopa sadoiksi tuhansiksi vuosiksi?

Perimmäisenä syynä lienee aikoinaan asetettu vaatimus siitä, että käytetty ydinpolttoaine pitää säilyttää turvallisesti niin kauan, että sen säteilytaso laskee käytännössä luonnonuraanin tasolle[i]. Kuten yllä kirjoitin, käytetty ydinpolttoaine muuttuu käytännössä varsin vaarattomaksi jo kauan ennen tätä.

Säännöt ja määräykset kuitenkin vaativat, että käytetty polttoaine tulee loppusijoittaa huolellisesti. Sijoittaminen on osoittautunut monissa maissa poliittisesti vaikeaksi – ehkä johtuen osittain varsin populaarista käsityksestä ydinjätteen vaarallisuudesta. Suomi on loppusijoittamisessa maailman edelläkävijä, vaikka yhtään varsinaista jätekiloa ei ole meilläkään vielä loppusijoitettu.

Geologinen loppusijoittaminen

Suomessa käytetty polttoaine on suunnitelmissa sijoittaa huolellisesti pakattuna satojen metrien syvyyteen peruskallioon louhittuun tunneliin. Tämä johtuu ennen kaikkea lainsäädännöstä: Suomessa käytetyn polttoaineen vienti muualle käsiteltäväksi on tällä hetkellä laissa kiellettyä, ja jätteen jälleenkäsittely taloudellisesti kannattamatonta. Niinpä käytetty polttoaine kapseloidaan ja haudataan sinällään.

Geologisesta loppusijoituksesta on esitetty monenlaisia huolia. Saastuttaako se pohjaveden? Voiko se päätyä maan pinnalle vaikkapa jääkauden seurauksena? Entä jos polttoainekapselien suojakuoret rikkoontuvat paljon ajateltua nopeammin ja pohjavesi saastuu?

Ihmiskunnan onneksi nämä huolet ovat suurelta osin aiheettomia. Erityisesti jääkausi-esimerkki[ii] kuitenkin korostaa suhtautumista ydinjätteeseen ja sen riskeihin varsin herkullisesti: vaikka tuhansien vuosien päästä (ilmastonmuutoksen jo mentyä menojaan) jääkausi tulisi Pohjolaan ja lanaisi silloisen sivilisaatiomme mennessään, ovat jotkut huolissaan siitä, mitä terveysvaikutuksia jo varsin vaarattomaksi muuttunut ydinjäte voisi, siinä epätodennäköisessä tapauksessa että kanistereita päätyisiä lähemmän maan pintaa, jääkauden jälkeiselle sivilisaatiolle aiheuttaa[iii].

Mitä tapahtuu, jos kaikki menee pieleen?

Onkaloa rakentava Posiva on tutkinut myös pahimpia mahdollisia rikkoontumis- ja vuotoskenaarioita[iv]. Lyhyesti, jos ihan kaikki menee vikaan, on käytettyjen mallien, tietojen ja oletusten perusteella pahin mahdollinen säteilyn terveysvaikutus alueella asuvien ihmisten kannalta samaa kokoluokkaa, kuin metsäsienien syömisellä. Kuvaavaa on myös se, että Onkalon päällä olevassa peruskalliossa on enemmän luontaista säteilyä, mitä itse Onkaloon sijoitettavassa ydinjätteessä tulee olemaan.

Onkalon päällä olevassa peruskalliossa on enemmän luontaista säteilyä, mitä itse Onkaloon sijoitettavassa ydinjätteessä tulee olemaan.

Huolella toteutettu käytetyn ydinpolttoaineen geologinen loppusijoitus tuskin siis aiheuttaa alueella asuville mitään vaaraa tai riskiä, varsinkaan jos sitä verrataan lähes mihin tahansa arkipäiväisiinkin riskeihin joita kohtaamme päivittäin. Pelkoa herättämään tarkoitetuissa puheenvuoroissa tämä vertailu jätetään säännönmukaisesti tekemättä, ja mahdollisten riskien ja haittojen määrittely jätetään ihmisten vilkkaan mielikuvituksen varaan. 

Jälleenkäsittely, kierrättäminen ja hyötäminen

Käytetty ydinpolttoaine voidaan myös jälleenkäsitellä (engl. reprocess), jolloin uraanista[v] voidaan erotella voimakkaasti radioaktiiviset fissiotuotteet ja kierrätettäväksi ydinpolttoaineeksi kelpaava plutonium. Tätä jälleenkäsittelyä tehdään esimerkiksi Ranskassa, Venäjällä, Britanniassa ja Japanissa. Se laskee korkea-aktiivisen jätteen määrän murto-osaan alkuperäisestä, mikä helpottaa loppusijoittamista.

Talteen saatavasta uraanista voidaan sekoittaa väkevöidyn uraanin kanssa kierrätyspolttoainetta nykyisenkaltaisiin kevytvesireaktoreihin. Esimerkiksi Fennovoiman Hanhikivi 1 -reaktorin tuleva polttoaine on tällaista kierrätyspolttoainetta. Käytön jälkeen Hanhikiven polttoaine loppusijoitetaan Suomeen.

Myös muut osat plutoniumin ja U235-isotoopin lisäksi ovat käytettävissä. Jo 1960-luvulla kehitettiin ja rakennettiin niin sanottuja nopeita ja hyötäviä reaktoreita. Menemättä teknisiin yksityiskohtiin, nämä reaktorimallit pystyvät tuhoamaan päänvaivaa aiheuttavia pitkäikäisiä fissiotuotteita ja plutoniumia, ja tekemään niistä energiaa. 

Jos kaikki ihmisen käyttämä energia tuotettaisiin hyötävillä reaktoreilla, mahtuisi yhden länsimaisen henkilön elämän aikana tuotettu korkea-aktiivinen jäte kahvikuppiin. Ainakin Britanniassa ja Australiassa näitä reaktorimalleja on esitetty nimenomaan ydinjätteen ja plutoniumin tuhoamiseen, ja Australian tapauksessa jäte jopa tuotaisiin (maksua vastaan) muista maista.

Hyötöreaktorit ovat kuitenkin teknisten ominaisuuksiensa vuoksi nykylainsäädännön mukaan Suomessa lainvastaisia. Ne voivat valmistaa (hyötää) polttoaineensa luonnonuraanista, köyhdytetystä uraanista tai jopa toriumista. Tulevina vuosikymmeninä niiden uskotaan yleistyvän, ja yhtenä argumenttina niiden puolesta on se, että ne kykenevät tuhoamaan nykyisten reaktoreiden pitkäikäistä jätettä.

Käytetyn ydinpolttoaineen kanssa ei siis ole niinkään kysymys siitä, voidaanko sille tehdä mitään, vaan siitä, mitä päätämme tai haluamme sille tehdä.

Viitteet:

[i] Tarkemmin, on linjattu, että ydinenergian käytöstä ei saisi tulla merkittäviä haittoja, ja käytetty ydinpolttoaine voidaan varmuudella lukea vähähaittaiseksi ainakin siinä vaiheessa, kun se on säteilytasoltaan luonnossa olevan uraanimalmin tasolla.

[ii] Jääkausi-esimerkki on päätynyt joidenkin ympäristöjärjestöjen virallisiin kannanottoihin Posivan Onkalo-luolaston turvallisuuden arvioinnissa.

[iii] Tosin edelliset jääkaudet eivät ole kyseistä miljoonia vuosia paikallaan ollutta peruskalliota järkyttäneet merkittävästi

[iv] Posiva (2013), Safety Case for the Disposal of Spent Nuclear Fuel at Olkiluoto – Biosphere Assessment 2012. Posiva 2012-10. http://www.posiva.fi/files/3195/Posiva_2012-10.pdf

[v] Jota suurin osa käytetystä polttoaineesta siis on.

Energia & ilmastonmuutos

Energia & ilmastonmuutos

Mikä ihmeen pienreaktori?

Ydinvoimalat mielletään yleensä valtaviksi laitoksiksi. Harva tietää, että pieniä ydinreaktoreita on rakennettu paljon enemmän kuin isoja voimalaitoksia.

Energia & ilmastonmuutos

Suomi tarvitsee lisää puhdasta sähköntuotantoa

Pelkästään sähköautojen yleistyminen lisää tulevaisuudessa Suomen sähköntarvetta vähintään Hanhikivi 1 -voimalaitoksen vuosituotannon verran. Puhtaan energiantuotannon kysyntää vauhdittaa myös tuontisähkön käytön vähentyminen.

Energia & ilmastonmuutos

Puhdasta vetyä ydinvoimalla

Vety on paitsi maailman yleisin alkuaine myös potentiaalinen päästöttömän energian varastoija.

Energia & ilmastonmuutos

Ydinvoima keskellä energiamarkkinoiden murrosta

Sitkeästi elävän myytin mukaan ydinvoima soveltuu vain sähkön tasaiseen tuotantoon. Ydinvoimalla voi kuitenkin tehdä myös kuormanseurantaa eli reagoida joustavasti kysynnän vaihteluihin.