Ydinjätehuolto

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Ydinjätehuoltoa Berkeley-laboratoriossa Yhdysvalloissa. Matala-aktiivinen ydinjäte muodostaa ydinjätteiden selkeän pääosan, siihen lukeutuu mm. laboratorioissa, sairaaloissa, teollisuudessa ja ydinvoiman tuotannossa käytetyt aktiivisten aineiden tahrimat työvaatteet, suojavarusteet, työvälineet, laitteet, osat ja suodattimet.

Ydinjätehuollolla tarkoitetaan ydinteknisesti syntyneestä radioaktiivisesta jätteestä eli ydinjätteestä huolehtimista. Ydinjätteitä syntyy siellä missä radioaktiivisia aineita hyödynnetään eli sairaaloissa, tutkimuslaitoksissa, teollisuudessa, maanviljelyssä, jopa eräissä kulutustavaroissa ja ennen kaikkea ydinvoiman tuotannossa. Radioaktiivisten aineiden käytölle on tyypillistä, että pienet ainemäärät riittävät tavoitellun vaikutuksen aikaansaamiseen. Siten myös yhteiskunnassa syntyvien ydinjätteiden määrät ovat hyvin vähäisiä suhteessa muihin jätteisiin tai ongelmajätteisiin.

Sisällysluettelo

Ydinjätteiden luokittelu [muokkaa]

Periaatteessa ydinjätteiden käsite on selkeä: ydinteknisesti syntyneet radioaktiiviset jätteet. Aineiden jaottelu ydinjätteeksi sisältää kuitenkin usein jonkin verran umpimähkäistä rajanvetoa: esimerkiksi ydinlaitosten jätteille asetetut radioaktiivisuusrajat ovat sellaiset, että monet luonnossa esiintyvät aineet (muun muassa eräät kivilajit) olisivat ydinlaitoksissa ydinjätettä. Toisaalta monet ydinjätteet on mahdollista kierrättää, esimerkiksi käytetystä ydinpolttoaineesta 95 % voidaan palauttaa polttoainekiertoon jälleenkäsittelyllä. Tässä mielessä sitä voisi siis yhtä lailla kutsua raaka-aineeksi kuin jätteeksi. Sitä vastoin ydinjätteeksi ei lasketa eräitä kulutustavaroita, kuten palovaroittimia, vaikka ne sisältävät säteilylähteessään samoja aineita kuin käytetty ydinpolttoaine. Näin on koska palovaroittimien sisältämät aktiiviset aineet ovat määrältään vähäisiä ja tukevasti kapseloituja. Tietyn aineen luokittelu ydinjätteeksi riippuu siis sen määrästä ja sijainnista.

Matala- ja keskiaktiiviset jätteet [muokkaa]

Määrällisesti selvästi eniten syntyy matala- ja keskiaktiivisia jätteitä, joihin kuuluvat muun muassa heikosti radioaktiiviset aineet tai aktiivisten aineiden tahrimat työvaatteet, suojavarusteet, työvälineet, laitteet, osat sekä suodattimet ja suodatusjätteet. Suurimman osan jätteistä kohdalla radioaktiivisuuden puoliintumisaika on niin lyhyt, että jätteet yksinkertaisesti varastoidaan odottamaan radioaktiivisuuden häipymistä omia aikojaan. Kun aktiivisuus on laskenut tarpeeksi, jätteet kierrätetään tai toimitetaan tavalliseen jätehuoltoon. Ne jätteet, joiden kohdalla odottaminen kestäisi liian pitkään – noin vuosisadan tai enemmän – säilytetään vartioiduissa varastoissa tai loppusijoitetaan paikkaan jossa vartiointi ei ole tarpeen, yleensä suljettuun kallioluolaan.

Korkea-aktiiviset jätteet [muokkaa]

Korkea-aktiivisen ydinjätteen loppusijoituskapseli. Korkea-aktiivista jätettä on kaikesta ydinjätteestä pienin määrä, mutta sen säilytys vaatii turvallisimmat järjestelyt.
Olkiluoto 3 ydinvoimalaitos, tuottaa vuosittain 32 tonnia uraanioksidia ja fissiotuotteita (esim. plutonium) sisältävää jätettä, eli kuvassa havainnollistetun harmaan suorakulmion verran. Tämän korkea-aktiivisen jätemäärän loppusijoitukseen tarvitaan Posivan mukaan 44 sylinterinmuotoista loppusijoituskapselia.
Radioaktiivisuuden lasku korkea-aktiivisessa ydinjätteessä. Vaaka-akselilla vuodet, pystyakselilla aktiivisuus verrattuna uraanimalmin radioaktiivisuuteen.

Määrällisesti selvästi vähemmän syntyy korkea-aktiivista ydinjätettä, joka on pääasiassa käytettyä ydinpolttoainetta. Korkea-aktiivisen ydinjätteen radioaktiivisuus on hyvin suuri ja jäte tarvitsee jatkuvaa jäähdytystä sekä tehokkaan säteilysuojauksen. Lämpöä tuottavat pääasiassa keskipitkän puoliintumisajan radioaktiiviset aineet: Cesium-137 ja Strontium-90. Käytetyn ydinpolttoaineen aktiivisuus laskee nopeasti: jo ensimmäisenä vuonna reaktorista poiston jälkeen aktiivisuus on laskenut 99 prosenttia, ja aktiivisuuden lasku jatkuu ripeässä tahdissa. Käytetyn polttoaineen säilytys ja käsittely muuttuu aktiivisuuden laskun myötä koko ajan helpommaksi. Välivarastoinnin tarkoituksena on odottaa että aktiivisuus laskee käytetyn polttoaineen käsittelyn helpottamiseksi ydinjätehuollossa.

Mitä pitkäkestoisempi puoliintumisaika aineella on, sitä alhaisempi on sen radioaktiivisuus. Korkea-aktiivinen ydinjäte sisältää myös puoliintumisajaltaan pitkäkestoisia radio-aktiivisia alkuaineita, kuten Cesium-135 ja Technetium-99. Jos tavoitteena on saavuttaa jälleen luonnon uraanin aktiivisuus, kestää siinä noin kaksi sataa tuhatta vuotta[1]. Jätehuollon toteutuksessa niin alhaiset aktiivisuustasot eivät ole tarpeellisia.

Käytetyn ydinpolttoaineen jätehuoltoon on esitetty lukuisia erilaisia ratkaisuja. Noin 95 prosenttia käytetystä polttoaineesta voidaan kierrättää jälleenkäsittelyllä, ja kierrätetäänkin jo nyt käytännössä mm. Ranskassa ja Japanissa. Vaikka monet maat kierrätystä tekevätkin, Fennovoiman ydintekniikkajohtaja Juhani Hyvärinen pitää sitä taloudellisesti kannattamattomana[2]. Geologinen loppusijoitus on käytännössä muodostunut merkittävimmäksi ratkaisuksi ydinjätehuoltoon. Yhdistyneiden kansakuntien alaisen Kansainvälisen atomienergiajärjestön, OECD:n ydinenergiajärjestö NEA:n, ja Euroopan yhteisöjen yhteinen kanta on[3], että

»nykyisin on olemassa menetelmiä arvioida riittävällä tarkkuudella hyvin suunnitellun loppusijoitusjärjestelmän mahdollisia pitkän aikavälin radiologisia vaikutuksia ihmisiin ja ympäristöön, ja [...] että oikeanlainen turvallisuuden arviointi yhdistettynä riittävään tietotasoon ehdotetusta loppusijoituspaikasta voi tarjota teknisen perustan päättää tarjoaako tietty loppusijoitusratkaisu riittävän turvallisuustason nykyiselle ja tuleville sukupolville.»

Vuodesta 1978 NEA on koonnut yhteen jäsenmaitaan edustavista asiantuntijoista ydinjätehuoltokomitean (Radioactive Waste Management Committee, RWMC) kehittämään ydinjätehuollon suuntaviivoja. RWMC:n mukaan alan asiantuntijoiden parissa vallitsee laaja yhteisymmärrys siitä, että loppusijoituksen suunnittelulla voidaan saavuttaa riittävä turvallisuustaso pitkälle tulevaisuuteen ja että ydinsähköstä hyötyneiden sukupolvien velvollisuus on toteuttaa ydinjätehuolto kestävällä tavalla. Asiantuntijoiden luottamus geologisen loppusijoitukseen on jäsenmaissa vahvistettu lukuisissa kansallisissa turvallisuusselvityksissä ja ympäristölupaprosesseissa. RWMC myös tunnistaa yhtä suopean suhtautumisen olevan harvinaisempaa vähemmän asiaa tuntevien parissa.[4]

Myös YK:n Agenda 21 -ohjelmajulistuksessa kannustetaan jäsenmaita keskittymään geologisen loppusijoituksen tutkimiseen sen ympäristö- ja turvallisuusetujen vuoksi. Toistaiseksi käytetyn polttoaineen loppusijoitusta ei ole vielä toteutettu missään, mutta loppusijoitushankkeita on käynnissä useissa maissa, muun muassa Ranskassa, Yhdysvalloissa, Saksassa, Ruotsissa ja Suomessa.[5].

Loppusijoituksen ei nimestään huolimatta tarvitse olla lopullista, vaan mikäli jostain syystä käytetty polttoaine halutaan hakea takaisin, se onnistuu. Mahdollinen syy voisi olla esimerkiksi jäljellä olevan uraanin palauttaminen polttoainekiertoon, onhan 95 % käytetystä ydinpolttoaineesta mahdollista kierrättää jälleenkäsittelyllä.

Ydinvoimaa vastustavat järjestöt Greenpeace ja Suomen luonnonsuojeluliitto vastustavat ydinjätteen geologista loppusijoitusta Olkiluotoon vedoten ydinjätevarastojen mahdolliseen vuotoriskiin pohjaveden kautta.[6][7] Myös geologian professorit Matti Saarnisto ja Nils-Aksel Mörner vastustavat ydinjätteen loppusijoitusta Olkiluotoon geologisin perustein. Heidän näkemyksensä mukaan Olkiluodon alueen murroskohtien rikkoma ja liikkeessä oleva kallio aiheuttaa vaaraa pitkän ajan kuluessa ydinjätteen loppusijoituksen turvallisuudelle.[8] [9] Lisäksi ydinjätteen loppusijoitus on aiheuttanut kiistaa laajalti Suomen ulkopuolella, muun muassa Yhdysvaltain suunnitteleman Nevadan Yucca Mountainin loppusijoituslaitoksen yhteydessä. Mielipidemittausten mukaan suurin osa osavaltion asukkaista vastustaa hanketta. Yhdysvaltain energiaministeriön vuonna 2006 julkaiseman raportin mukaan laitoksen suunnittelun yhteydessä on myös ilmennyt epäselvyyksiä. Tämän vuoksi energiaministeriö on antanut laitoksen turvallisuuteen liittyvän tieteellisen tutkimuksen ulkopuolisen tutkimuslaitoksen arvioitavaksi.

Luonnon radioaktiiviset aineet [muokkaa]

Ydinlaitoksissa syntyvän jätteen lisäksi ydinenergian tuotantoon liittyy luonnon radioaktiivisten aineiden käsittelyä, lähinnä kaivostoiminnassa ja ydinpolttoaineen valmistuksessa. Kaivostoimintaan tai polttoaineen valmistukseen ei liity ydinreaktioita, joten ne eivät voi synnyttää radioaktiivisuutta, mutta sen sijaan ne voivat siirtää luonnossa jo olevaa radioaktiivisuutta paikasta toiseen. Uraani esiintyy yleensä kivilajeissa, jotka sisältävät keskimääräistä enemmän luonnollisia radioaktiivisia aineita. Mikäli kaivostoimintaa harjoitetaan tavalla jossa kiveä louhitaan merkittävästi, nämä jäävät malmin erotuksesta yli jäävään sivukiveen jonka varastointi täytyy järjestää turvallisesti. Tavallisen uraanikaivoksen jätteet eivät kuitenkaan merkittävästi eroa muiden metalli- tai kivihiilikaivosten jätteistä. Aihetta käsitellään laajemmin artikkelissa uraanikaivos.

Ydinvoimateollisuutta suurempia määriä radioaktiivisia jätteitä syntyy muualla yhteiskunnassa: EU:n alueella maatalous, rakentaminen, öljyn- ja kaasuntuotanto, hiilen ja turpeen poltto, jätevesien puhdistus ja muu ihmisen toiminta synnyttävät vuosittain kymmeniä miljoonia tonneja luonnon radioaktiivisuutta sisältäviä jätteitä, jotka ylittävät radioaktiivisuudeltaan ydinjätteiden vapaarajan. Määrä on huomattavasti suurempi kuin ydinvoimateollisuuden jätteiden määrä. Näitä ei yleensä kuitenkaan eristetä, käsitellä ja loppusijoiteta ydinjätteen tavoin koska ne eivät ole syntyneet ydintekniikan käytössä.[10]

Lähteet [muokkaa]

Aiheesta muualla [muokkaa]