Ydinonnettomuus

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Ydinonnettomuus on onnettomuus, jonka aiheuttamat vahingot johtuvat tavalla tai toisella ydinfysikaalisista ilmiöistä. Ydinonnettomuus voi sattua ydinvoimalassa tai muussa ydinlaitoksessa, joissa niitä ehkäistään ydinturvallisuustoimin. Ydinonnettomuuksia luokitellaan Kansainvälisen atomienergiajärjestön IAEA:n INES-asteikolla.

Mikä tahansa ydinlaitoksessa sattunut onnettomuus ei ole ydinonnettomuus. Esimerkiksi Mihaman ydinvoimalaitoksessa Japanissa 2004 sattunut työntekijöitä surmannut höyryputken rikkoutuminen turbiinihallissa ei ole ydinonnettomuus, koska se ei liittynyt laitoksen ydinturvallisuuteen. Laitoksien toimintaan kuuluu, että niissä tapahtuu myös säänneltyjä tai tahattomia radioaktiivisia vuotoja.lähde?

Sattuneet ydinonnettomuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maailmassa on tapahtunut tähän mennessä ainakin neljä vakavaksi luokiteltua ydinonnettomuutta. Viimeisin ydinonnettomuus tapahtui Japanissa maaliskuussa 2011 Fukushiman ydinvoimalassa[1]. Aiemmin vakavia ydinvoimalaitoksella sattuneita ydinonnettomuuksia ovat olleet Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus Ukrainassa, Neuvostoliitossa vuonna 1986, sekä Three Mile Islandin ydinvoimalaonnettomuus Harrisburgissa Yhdysvalloissa vuonna 1979. Historian toiseksi pahin ydinonnettomuus, 6/7-luokan Kyštymin ydinonnettomuus tapahtui Majakin plutoniumintuotantolaitoksella Uralin itäreunalla, Tšeljabinskin alueella Venäjällä, Neuvostoliitossa syyskuussa vuonna 1957 ydinjätesäiliössä tapahtuneen voimakkaan räjähdyksen seurauksena. Kyseisellä Majakin ydinlaitoksen alueella on tapahtunut useita muitakin pahoja ydinonnettomuuksia ja sen ympäristö on yksi maailman saastuneimmista alueista.

Tsernobylin onnettomuudessa laiminlyötiin väestönsuojelutoimet, joilla onnettomuuden seurauksia olisi voitu välttää. Lisää ydinonnettomuuksia on artikkelissa Luettelo ydinonnettomuuksista sekä Wikipedian artikkelissa Luettelo ydinlaitostapahtumista.

Onnettomuuden ennaltaehkäiseminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ydinpolttoaineen radioaktiivisuuden eristämisessä ympäristössä on useita peräkkäisiä esteitä. 1. este on polttoaineen kiinteä, keraaminen olomuoto. 2. on polttoainesauvan zirkoniumkuori. 3. on reaktoripaineastia. 4. on suojarakennus. 5. on uusissa voimalaitoksissa yleinen toinen suojarakennus.

Ydinonnettomuuden mahdollisuuden torjumiseksi ydinlaitosten suunnittelussa ja käytössä noudatetaan ydinturvallisuusperiaatteita, joista merkittävimmät ovatlähde?

  • Paras mahdollinen turvallisuus: turvallisuusfilosofia, jonka mukaan turvallisuustaso tehdään niin korkeaksi kuin se käytännöllisin toimin on mahdollista
  • Syvyyssuuntainen turvallisuusajattelu: onnettomuuden estäminen tapahtuu usealla peräkkäisellä toisiaan varmentavalla tasolla
  • Konservatiiviset arviot: suunnittelun lähtökohdaksi valitaan pahimpia mielekkäästi kuviteltavissa olevia tapahtumia ja olosuhteita
  • Varautuminen: turvallisuussuunnittelu perustuu vikoihin ja virheisiin varautumiseen
  • Stabiilin tekniikan käyttö: tekniikan suunnittelu siten, että se pyrkii luonnostaan turvalliseen tilaan
  • Moninkertainen varmentaminen: turvallisuuden kannalta olennaisten laitteiden suunnittelussa noudatetaan rinnakkais-, erilaisuus- ja erotteluperiaatetta (kts. ydinturvallisuus)
  • Peräkkäiset esteet: ydinpolttoaineen radioaktiiviset aineet eristetään ympäristöstä peräkkäisin estein siten, että vaikka yksi este pettäisi on jäljellä useita muita esteitä
  • Suuret turvallisuusmarginalit sekä laitoksen mitoituksessa että hyväksymiskriteereissä
  • Henkilökunnan koulutus ja ammattitaidon ylläpito turvallisuutta ja odottamattomissa olosuhteissa toimimista painottaen
  • Turvallisuuskulttuuri, jonka mukaan turvallisuus varmistetaan jokaisella tasolla ja jokaisen toimenpiteen yhteydessä
  • Valvonta: laitoksen ja sen operoinnin riippumaton ja läpitunkeva valvonta (kts. Säteilyturvakeskus)

Länsimaisissa ydinvoimalaitoksissa on pyritty noudattamaan mainittuja turvallisuusperiaatteitalähde?. Länsimaissa ydinvoimalaitoksia on käytetty yhteenlaskettuna yli 10 000 reaktorinkäyttövuotta, joiden aikana on sattunut muutamia ympäristölle vaarallisia onnettomuuksialähde?.

Onnettomuuden todennäköisyys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ydinturvallisuuden periaatteita noudattamalla onnettomuuden todennäköisyys on länsimaissa saatu suhteellisen pieneksilähde?. Silti Max Plank -instituutin tekemän tutkimuksen mukaan vakavan ydinvoimaonnettomuuden todennäköisyys maailmassa on noin 200 kertaa aiemmin arvioitua suurempi. Vakava ydinvoimaonnettomuus nykyisellä määrällä reaktoreita tapahtuu jossakin päin maailmaa 10 - 20 vuoden välein. Euroopassa vastaava todennäköisyys on noin 50 vuotta. Vakavalla onnettomuudella tarkoitetaan tässä Tšernobylin tai Fukushiman onnettomuuksien kaltaista reaktoriytimen sulamista. Tutkimus perustuu reaktoreiden todellisista käyttötunneista tehtyyn analyysiin. [Max Planck].

Muissa aikaisemmissa tutkimuksissa vakavan reaktorionnettomuuden todennäköisyyttä voimalaitoksessa on arvioitu eri tavoin laskennallisesti. Laskelmissa määritetään vakavan onnettomuuden edellytykset ja sitten arvioidaan todennäköisyys näiden edellytysten yhtäaikaiselle ilmenemiselle. Näin saatu laskennallinen todennäköisyys reaktorisydämen vaurioitumiselle on ollut reaktorityypistä riippuen noin yksi tapaus 1 000–100 000 vuodessa. Nykyaikaisessa ydinvoimalassa todennäköisyydeksi arvioitiin siten olevan noin yksi tapaus 100 000 vuodessa. Eurooppalaiset viranomaiset edellyttävät uudelta reaktorilta suunnitteluperusteena laskennallisesti alle yhtä tapausta miljoonassa vuodessa. Lisäksi onnettomuuksiin on varauduttu suunnittelemalla erityisesti uuden sukupolven ydinvoimalaitokset siten, että onnettomuuden vaikutukset pyritään rajaamaan ensisijaisesti reaktorin ja toissijaisesti laitoksen sisälle. Tarkempi kuvaus ydintekniikkaan liittyvän riskin arvioinnista on artikkelissa ydinturvallisuus. (STUK, 2004; Francois, 2000)

Pahimmillaan onnettomuudelle alttiilla reaktorilla varustettua voimalaitosta, joka on suunniteltu noudattamatta ydinturvallisuuden perusperiaatteita operoi turvallisuuden osalta puutteellisesti koulutettu ja huonosti motivoitunut henkilökunta välittämättä turvallisuusmääräyksistä, ilman riippumatonta valvontaa. Tällainen oli tilanne Tšernobylissä. Silloinkin ydinonnettomuuden todennäköisyys on pieni verrattuna muihin teollisuusonnettomuuksiin, mutta sellainen on kuitenkin sangen mahdollinenlähde?.

Vakavia ydinvoimalaonnettomuuksia on tapahtunut sekä ns. länsimaisille voimaloille että Tšernobyl-tyyppisille Neuvostoliitossa valmistetuille reaktoreille. Onnettomuuden todennäköisyys lasketaan jakamalla tapahtuneet onnettomuudet toiminnan kestolla. Käyttökokemuksen perusteella voi sanoa, että onnettomuuden mahdollisuus on pieni, mutta ei suinkaan olematon.

Ydinvoimalaitosten historiassa on Tšernobylin ja Fukushiman myötä tapahtunut neljä vakavaa ydinvoimalaonnettomuutta, joissa reaktoriydin on sulanut. Lisäksi Yhdysvalloissa Three Mile Islandissa reaktoriydin suli osittain. Muita ympäristölle vaaraa aiheuttaneita onnettomuuksialähde?, vaikutuksiltaan lievempiä ydinonnettomuuksia on sattunut useita.

Onnettomuuden kulku[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fysikaalinen edellytys merkittävälle aktiivisuuspäästölle on zirkoniumkuoreen pakatun ydinpolttoaineen kiinteän, keraamisen olomuodon muuttuminen, käytännössä sulaminen. Tästä syystä vakavimpana onnettomuustyyppinä pidetään sydämen sulamisonnettomuutta. Muilla onnettomuustyypeillä harvoin on edellytyksiä aiheuttaa merkittävää haittaa ympäristölle.

Jotta nykyaikaisessa, hyvän ydinturvallisuuden ydinvoimalaitoksessa voisi sattua vakava ydinonnettomuus täytyisi tapahtua pitkä sarja erilaisia, toisistaan riippumattomia vikoja ja virheitälähde?. Tapahtumaketjun eteneminen vie ketjun osien fysikaalisen keston vuoksi yleensä useita päiviä tai ainakin tunteja. Ydinonnettomuuden tapahtuminen ja varsinkin sen kehittyminen ympäristölle vaaralliseksi ei siis tule yllätyksenä, vaan aikaa varotoimenpiteisiin ja väestönsuojeluvalmisteluihin on. Länsimaisissa ydinvoimaloissa sattuneet onnettomuudet ovat edenneet yllä kuvatulla tavalla. Esimerkiksi Three Mile Islandin onnettomuus kehittyi päiväkausia.

Onnettomuuden vaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ydinvoimalaonnettomuuden terveydelliset, ympäristölliset, inhimilliset ja taloudelliset vaikutukset voivat olla erittäin suuret. Länsi-Eurooppassa reaktoriytimen sulamiseen johtavan onnettomuuden vaikutukset koskisivat noin 28 miljoonaa ihmistä. Arviossa on mukana väestö, joka altistuu 40 kilobecquerelin (kBq) suuruiselle säteilylle neliömetrin alueella mitattuna. Tämä on saastuneen alueen määritelmä Kansainvälisen atomienergiajärjestö IEA:n mukaan. Etelä-Aasiassa onnettomuus altistaisi saasteille jopa 34 miljoonaa ihimistä, kun taas itäisessä Yhdysvalloissa ja Itä-Aasiassa tapahtunut onnettomuus koskisi 14-21 miljoonaa ihmistä [Max-Planck].

Uudemmat ydinvoimalaitokset on suunniteltu siten, että onnettomuuden vaikutukset pyritään rajoittamaan laitoksen sisälle.lähde? Ympäristölle vaarallisiin onnettomuuksiin on silti syytä varautua, koska varsin yksinkertaisin väestönsuojelutoimin on mahdollista torjua onnettomuuden mahdollisia terveysvaikutuksia, lähinnä syöpäriskin kasvua. Seuraavassa tarkastellaan ympäristölle vaarallisen ydinonnettomuuden vaikutuksia.lähde?

Vaikutusten kesto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Poikkeuksellisen vakavassa ydinonnettomuudessa ympäristölle aiheutuu säteilyvaara, kun ydinlaitoksesta leviää ympäristöön radioaktiivisten aineiden päästö. Tällainen päästö, muodostaakseen vaaran muualla kuin laitoksen lähellä, on ilmassa tuulen ja ilmavirtausten mukana liikkuva hiukkaspilvi.

Koska säteilyvaaran aiheuttaa hiukkaspilvi, kunkin paikan säteilyaltistus on hetkellinen, sillä säteilylähde siirtyy tuulen mukana ja vähitellen heikkenee hiukkasten laskeutuessa yleensä sateen mukana maahan tai mereen. Näin kävi esimerkiksi Tšernobylin onnettomuudessa. Tuulen mukana levitessään hiukkaset harvenevat ja säteilyn paikallinen voimakkuus laskee. Maahan laskeutuessaan hiukkasten tiheys pilvessä on jo huomattavasti pienentynyt. Sade huuhtoo aktiivisia aineita maaperään ja asutuilla alueilla viemäreihin. Toisaalta maassa ollessaan hiukkaset eivät yleensä joudu nielun tai hengityksen kautta elimistöön. Näistä syistä maahan laskeuduttuaan aktiiviset hiukkaset eivät aiheuta enää välitöntä vaaraa.

Vastoin varsin yleistä väärinkäsitystä onnettomuuspäästö ei aiheuta ympäristön säteilytason pysyvää nousua vaaralliselle tasolle, vaan vaara on ylläkuvatulla tavalla kestoltaan rajattu. Esimerkiksi Tšernobylin ympäriltä suljetun alueen yleinen säteilytaso mahtuu Suomessa normaalin taustasäteilyn luonnolliseen vaihteluväliin. Tšernobylin aluetta pidetään suljettuna, koska sitä ei ole siivottu, ja on siis mahdollista, että siellä on voimakkaasti säteileviä hiukkasia tai kappaleita paikoittain.lähde?

Akuutit terveysvaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ydinlaitoksessa sattuvan poikkeuksellisen vakavankaan onnettomuuden tapauksessa ei akuutteja terveysvaikutuksia, saati sitten hengenvaaraa, pidetä realistisena uhkana, koska päästö laimenisi ympäristöön päästessään nopeasti niin, ettei sen aiheuttama annosnopeus riitä vähänkään kauempana onnettomuuspaikasta akuutisti uhkaamaan terveyttä. Näin oli myös Tšernobylissä.lähde?

Myöhäisvaikutukset terveyteen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Oikein toteutettu väestönsuojelu vähentää väestön säteilyannosta säteilyvaaratilanteessa. H/t-akseli kuvaa annosnopeutta eli "säteilyn voimakkuutta", t-akseli aikaa. Alussa luonnollinen taustasäteily on tasolla x. Radioaktiivisen päästön saapuessa alueelle säteilytaso nousee nopeasti ja laskee vähitellen hieman alkuperäistä korkeammalle tasolle pilven kuljettua ohi. Tehokkaalla väestönsuojelulla, muun muassa sisälle suojautumalla, väestön saama annosnopeus jää hieman tavallista suuremmalle tasolle y ja väestö saa valkoisella merkityn kokonaisannoksen HB. Tällöin ehkä vältetään ilman suojelua saatava oranssilla merkitty annos HA. Sininen viiva näyttää väestönsuojelutoimien tehon alun ja punainen lopun. Jos väestöannos ei kasva huomattavasti, myös muutoin myöhemmin havaittavat haittavautukset terveyteen ehkä vältetään.

Suuret säteilyannokset vaikuttavat väestön syöpäriskiin. Syöpätapausten esiintyminen saattaa yleistyä väestössä havaittavasti jo pienelläkin todennäköisyyden muutoksella, siksi säteilyltä suojautuessa tähdätään säteilyannoksen pienentämiseen.

Tšernobylin onnettomuus antaa havainnoille perustuvan käsityksen siitä, miten paljon säteilyn myöhäisvaikutuksia on odotettavissa poikkeuksellisen vakavassa ydinonnettomuudessa, kun väestönsuojeluun ei ryhdytä ajoissa. Tähän mennessä Tšernobylin onnettomuudessa altistuneessa väestössä on havaittu 10-20 tapauksen lisäys normaaliin verrattuna kilpirauhassyövän aiheuttamien kuolemantapausten määrässä. Muita säteilyn aiheuttamia terveyshaittoja kuin kilpirauhassyövän yleistymistä ei väestössä ole havaittu (mm. UNSCEAR, 2000).lähde?

Maailmanterveysjärjestön WHO:n arvion mukaan Tšernobylin onnettomuus on aiheuttanut 9 000 ihmisen kuoleman.[2] Mutta arvioit kuolleista vaihtelevat, sillä WHO:n raportin lisäksi eri tahot ovat esittäneet huomattavasti suurempia arvioita kuolleisuudesta. Venäjän tiedeakatemian mukaan onnettomuuden vuoksi kuoli ennenaikaisesti 210 000 ihmistä.[3] Greenpeace arvioi kuolemantapausten lukumääräksi noin 93 000-140 000.[4] Venäläinen professori Aleksei Jablokov on esittänyt, että onnettomuuden vuoksi oli jo vuoteen 2008 mennessä kuollut jopa 900 000 ihmistä. Hän on kritisoinut WHO:ta ja IAEA:ta valehtelusta ja katsoo, että WHO on "ydinvoimafriikkien" hallinnassa.[5]

Säteilyturvakeskus on tutkinut vakavan ydinonnettomuuden seurauksia, kun väestönsuojelutoimia tehdään. Esimerkiksi tutkimuksessa Ydinuhkat ja varautuminen (Mustonen et al., 1995)lähde tarkemmin? arvioitiin poikkeuksellisen vakavan ydinonnettomuuden vaikutuksia Suomessa. Tutkimuksen lähtökohtia kuvataan näin: "Pahimmat mahdolliset seuraukset saadaan yhdistämällä kaikki tilanteeseen vaikuttavat tekijät pahimmalla mahdollisella tavalla sekä lisäksi tekemällä tapahtuman vakavuutta todennäköisesti liioittelevia ominaisuuksia niiden kohdalla, joita ei tunneta." Tutkimusta varten oletettiin onnettomuuspäästön olevan realistisena pidettyä arviota suuremman ja säätilan oletettiin olevan sellainen, että se vie päästön kapeana vanana suoraan tarkasteltuun kohdekaupunkiin - näitä olivat mm. Turku ja Helsinki. Tutkimuksessa kommentoidaan näin epäsuotuisan säätilan olevan niin epätodennäköinen, että sellaista on tuskin koskaan esiintynyt. Tutkimuksen mukaan akuutteja terveyshaittoja ei väestössä esiintyisi missään tutkituista tapauksista, puhumattakaan kuolemanvaarasta. Säteilyannokset olisivat kuitenkin niin suuria, että väestönsuojelutoimet olisivat tarpeen. Pitkän aikavälin terveyshaittoja arvioitaessa terveyshaittojen kannalta pahimman tutkitun tilanteen seurauksena, kohdekaupungin ollessa Helsinki, aiheutuisi 30 kilpirauhassyöpätapausta, kun väestönsuojelu on tehty oikein. Normaalihoidolla kilpirauhassyövistä 10 prosenttia johtaa kuolemaan, joten kuolemaan johtavia tapauksia olisi siis ainoastaan 3. Muita terveysvaikutuksia ei odoteta havaittavan. Arvio pitää hyvin yhtä ylläselostettujen Tšernobylin havaintojen sekä muun säteilybiologisen havaintoaineiston kanssa.

Säteilyltä suojautuminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suojelutoimet säteilyvaaralta suojautumisessa tähtäävät väestön säteilyaltistuksen minimoimiseen myöhemmin ilmenevien syöpätapausten torjumiseksi. Oikein tehtynä väestönsuojelutoimet onnistuvat tässä tavoitteessa hyvin suurella todennäköisyydellä lähes täydellisesti, sillä tehtävät toimet ovat varsin yksinkertaisia. Suojautumista koskevat ohjeet antaa viranomainen. Ohjeet suojelutoimenpiteistä ovat myös puhelinluetteloissa ja netissä [6]. Tšernobylin onnettomuuden aikana väestönsuojelu laiminlyötiin, mutta on arvioitu, että asianmukaiset väestönsuojelutoimenpiteet olisivat ehkäisseet lähes kaikki myöhemmin havaitut säteilyn aiheuttamat terveysvaikutukset.lähde?

Ympäristövaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Poikkeuksellisen vakava ydinonnettomuus voi aiheuttaa vakavia paikallisia ympäristövaikutuksia. Aivan onnettomuuspaikan läheisyydessä suuri radioaktiivinen päästö voi aiheuttaa selviä ympäristöhaittoja, kuten kasvien kasvun hidastumista ja eläinten kuolemia. Nämä lähellä onnettomuuspaikkaa aiheutuvat haitat vähenevät sitä mukaa, kun päästö laimenee ja säteily heikkenee. Onnettomuuden jälkeen luonnon uusiutuminen johtaa aikanaan alueen palautumiseen luonnontilaan. Kauempana onnettomuuspaikasta päästö laimenee , eikä se todennäköisesti enää aiheuta havaittavaa väliaikaistakaan haittaa ekosysteemille. Ympäristövaikutukset tunnetaan hyvin sattuneiden onnettomuuksien ja ilmakehässä tehtyjen ydinräjäytysten - jotka aiheuttavat huomattavasti ydinonnettomuutta suurempia säteilyaltistuksia - perusteella.lähde?

Esimerkiksi Tšernobylissä ensimmäisenä vuonna onnettomuuden jälkeen alueen kasvillisuudessa ilmeni selviä haittavaikutuksia säteilystä, erityisesti kasvun hidastumista. Seuraavaan kevääseen mennessä luonto oli kuitenkin palautunut ennalleen. Nykyisin yleinen säteilytaso alueella ei poikkea luonnossa normaalisti esiintyvästä vaihteluvälistä. Alueen luonto on nyttemmin toipunut jopa onnettomuutta edeltänyttä tilaa rikkaammaksi. Voimalaitoksen ympärillä on 30 km:n läpimittainen vyöhyke, jonne pääsy on kielletty. Kieltoa noudatetaan vaihtelevasti mutta kuitenkin tarpeeksi, jotta normaali ihmisen toiminta on alueella käytännössä pysähtynyt. Sen seurauksena alueen luonto on vallannut ihmisen käytössä olleita alueita, ja muutenkin ympäristö on palannut lähemmäs luonnontilaa. Populaatiot ja monimuotoisuus ovat kasvussa. Monet eläin- ja kasvilajit ovat yleistyneet, ja eräitä harvinaisia lajeja on jopa palannut alueelle. Alueen luonnon nykytila ei tietenkään ole onnettomuuden suoraa seurausta, vaan pikemminkin johtuu muun ihmisen toiminnan puutteesta. Tšernobylin esimerkki kuitenkin osoittaa, että poikkeuksellisen vakavakaan ydinonnettomuus tuskin aiheuttaa pysyvää vahinkoa ekosysteemille, tai ainakaan sellaista ei tähän päivään mennessä ole todettu.

Vuonna 2009 julkaistun tutkimuksen valossa Tšernobylin luonnon vaurioit ovat arvioitua vakavammat. Pahimmalla onnettomuusalueella ei ole juuri ollenkaan selkärangattomia eläinlajeja, ja nisäkkäissä esiintyy poikkeuksellisen paljon epämuodostumia.[2]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. STUK: Fukushiman turman vakavuus jo kuutosluokkaa, HS 15.3.2011
  2. a b Tutkimus: Tšernobylin tuhot luultua pahemmat Hs.fi. 18.3.2009. Viitattu 6.9.2009.
  3. Tšernobylistä piti tulla unelmatyöpaikka, HS 24.5.2009 B1
  4. [1]
  5. Kirsi Hyytiäinen: Venäläisprofessori: Tshernobylin takia kuoli lähes miljoona ihmistä 24.4.2008. Uusi Suomi. Viitattu 25.4.2008.
  6. Säteilyturvakeskuksen toimintaohjeet

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]