Kiista ydinjätteestä ja maailman kallein hauta – tänne Fennovoima haluaa

Kotimaa 7.10.2011 12:00

Fennovoima aikoo rakentaa ydinvoimalan Pyhäjoelle ja haluaa ydinjätteet Olkiluodon Onkaloon. Suomen Kuvalehti tutustui maailman kalleimpiin ja pisimpiin hautajaisiin.

Olkiluoto Olkiluodon Onkalossa huhtikuussa 2010. Kuva Petri Kaipiainen.

Tilanne on tämä: Fennovoima haluisi ydinvoimalansa jätteet Olkiluodon ydinjätehautaan. Sitä rakentava Posiva sanoo, ettei Olkiluotoon mahdu. Elinkeinoministeri Jyrki Häkämies (kok) puolestaan sanoo, että Suomen kaikkia ydinjätteitä ei ole pakko sijoittaa yhteen paikkaan.

Hallitusohjelmaan on kirjattu, että ydinjätteen loppusijoitukseen on tarkoitus hakea kansallinen ratkaisu. Häkämies sanoi Helsingin Sanomien haastattelussa, että kansallinen ratkaisu tarkoittaa ”syvimmillään yhteistä luolaa Posivan kanssa tai lievimmillään tiedonvaihtoa”.

Onkalon ajotunnelia on kaivettu 4,8 kilometriä. Se laskeutuu 438 metrin syvyyteen.

Maailman kallein hauta

Juttu julkaistu alun perin SK:ssa 21/2010 (ilm. 28.5.2010).

Katso myös kuvakertomus aiheesta: Olkiluodon Onkalossa

Ydinjätteen hautaaminen Olkiluodon Onkaloon maksaa yli kolme miljardia euroa – tai 85 euroa päivässä seuraavien sadantuhannen vuoden ajalle laskettuna.

”Jos ydinvoimassa on riskejä, ne ovat muualla kuin jätteen loppusijoituksessa. Tuskin mitään asiaa maailmassa on tutkittu yhtä perusteellisesti ja otettu huomioon yhtä pieniä todennäköisyyksiä kuin on tehty ydinvoiman loppusijoituspaikkaa suunniteltaessa syvälle kallion sisään.”

Noin sanoo Geologisen tutkimuslaitoksen tutkimusjohtaja Pekka A. Nurmi Eurajoen Olkiluotoon, ydinvoimalan kupeeseen louhittavasta Onkalosta, 420 metriä syvästä luolasta, jossa aluksi tutkitaan kallioperän ja ydinjätteen eristeiden käyttäytymistä ja jota myöhemmin käytetään jätteen loppusijoituspaikkana.

Jätteen sijoittamisesta kallion syvyyksiin tulee maailman pisimmät ja kalleimmat hautajaiset vuosina 2020-2114. Silloin Onkaloon sijoitetaan 2 500 ydinjätekapselia, kunnes runsaan vuosisadan kuluttua luolasto suljetaan. Kustannusarvio koko käyttöajalle on noin 3,1 miljardia euroa – tai vastaava määrä siinä valuutassa, joka silloin on käytössä. Jos jätekustannukset lasketaan energian hintaan, ne tekevät noin 0,17 senttiä kilowattituntia kohden. Sähkön kuluttajahinnat ovat nykyisin keskimäärin vajaat 6-7 senttiä kilowattitunnilta, ja Teollisuuden Voiman mukaan uuden ydinvoimalan sähkön hinnaksi tulee 2,2 senttiä/kWh.

Loppusijoittamista on tutkittu ja pohjustettu kolmen vuosikymmenen aikana, ja jätesijoitusyhtiö Posivan vuosibudjetti on noin 30 miljoonaa euroa.

Soveltuvuusselvitykset ja paikan valinta alkoivat viime vuosisadan puolella, nyt Onkaloa on kaivettu yli 400 metrin syvyyteen. Siellä sijaitsee muun muassa kuprikka, holvimainen tutkimussyvennys, joka ulkonäöltäänkin on kuin hautakammio. Kuprikassa tutkitaan muun muassa sitä, miten kalliossa olevat kivilajit käyttäytyvät äärioloissa, kuten räjäytysten jälkeen, ja minkälaisia railoja niihin mahdollisesti syntyy. Kuprikan pohjalle myös sijoitetaan vierekkäin koekapseleita muun muassa sen selvittämiseksi, kuinka kaukana niiden pitää olla toisistaan. Se on rahanarvoinen tieto, koska se ratkaisee, kuinka paljon luolatilaa on louhittava.

Tutkimuksia on täsmennetty ja täsmennetään kaiken aikaa, ja parin vuoden päästä jätetään loppusijoituslaitoksen rakentamislupahakemus. Käyttölupahakemus on vuorossa 2018, ja jos kaikki sujuu, kuten on suunniteltu, ensimmäisiä ydinjätteitä aletaan sijoittaa Onkaloon vuonna 2020. Loviisan ydinvoimaloiden jätteitä sijoitetaan suunnilleen vuoteen 2058 saakka, Olkiluoto 1:n ja 2:n jätteitä 2070-luvulle. Tällä hetkellä rakenteilla olevan Olkiluoto 3:n jätteen loppusijoitus on tarkoitus aloittaa 2060-luvun lopulla. Se jatkuu siitä yli puoli vuosisataa.

Ratkaisematta ja riideltävänä on se, mihin sijoitetaan mahdollinen Fennovoiman ydinvoimalan jäte. Teollisuuden Voiman ja Fortumin yhteisyritys Posiva ei ainakaan toistaiseksi ole luvannut ottaa kilpailijan jätteitä Onkaloonsa.

Suomalaistietoa muihinkin luoliin?

Muualla maailmassa on kymmenkunta samantapaista hanketta, mutta Suomessa ollaan pisimmällä, ja meillä on myös ensimmäisenä päätetty, miten ja mihin ydinjäte sijoitetaan: maan alle, syvälle kallioon. Se on järkevintä, sillä kallio on turvallisin paikka – jätteen hautaaminen sinne on todella lopullista, maan päälle sijoittaminen ei ole, vakuuttavat geologit.

”Tämä on suomalaista osaamista, josta voi tulla myös vientituote”, sanoo Nurmi. Maailmassa on noin 400 ydinvoimalaa, ja jokainen niistä tuottaa radioaktiivista jätettä, joka on ensin välisijoitettava ja viimein loppusijoitettava jonnekin. Suomalaisella osaamisella voi siis olla kysyntää sijoitusratkaisuiden suunnittelussa.

Olkiluodon Onkalon taustalla on suomalais-ruotsalainen turvallisuuskonsepti, niin sanottu KBS-3 -ratkaisu. Nimenomaan ruotsalaisten ja suomalaisten yhteistyötä on tässä tapauksessa helpottanut samantapainen kallioperä sekä tietysti myös samantyyppiset yhteiskunnat ja tiukat näkemykset turvallisuudesta. Esimerkiksi Keski-Euroopassa kallioperä on nuorempaa kuin Pohjolassa, ja sijoituspaikkojen rakentaminen sinne on siksi hankalampaa.

Kun eräässä geologien kongressissa tehtiin äsken pieni gallup, jossa asiantuntijat saivat valistuneesti arvata, montako toimivaa ydinjätehautaa maailmassa on vuonna 2025, vastaukseksi tuli kaksi: yksi Suomessa, toinen Ruotsissa.

Jääkauden tuolle puolen

Säteilyturvallisuusvaatimuksissa edellytetään muun muassa, että yksilölle mahdollisesti koituvien säteilyannosten tulee kaikkina aikoina jäädä pienemmäksi kuin 0,1 millisievertiä vuodessa (mSv/a). Se on alle kymmenen prosenttia luonnon säteilystä.

Nuo ”kaikki ajat” tarkoittavat tässä tapauksessa ainakin 100 000:ta vuotta. Ydinvoimalassa käytettävä uraanipolttoaine on heti käytön jälkeen voimakkaasti radioaktiivista, mutta jo vuodessa aktiivisuus vähenee sadasosaan. Kun loppusijoittaminen alkaa noin 40 vuotta käytön jälkeen, radioaktiivisuudesta on jäljellä enää tuhannesosa. Silti jäte on edelleen hyvin radioaktiivista, ja eräät korkea-aktiivisen jätteen sisältämät alkuaineet (cesium-135 ja technetium-99) puoliintuvat niin hitaasti, että säteily on luonnon uraanin tasolla vasta parinsadan tuhannen vuoden kuluttua.

Kukaan ei tietenkään tiedä, millä mallilla maapallo, saati ihmiskunta on sadantuhannen vuoden kuluttua, mutta turvallisuusvaatimukset tarkoittavat myös sitä, että jätteestä ei aiheudu vaaraa edes siinä tapauksessa, että jossakin vaiheessa olisi tehty virheitä, tai ihmiskunta ei käyttäytyisi järkevästi.

Toistaiseksi riskeinä pidetään jääkautta, jollainen todennäköisesti peittää Suomen ainakin kerran seuraavien sadantuhannen vuoden aikana, maanjäristyksiä ja kallioperän siirroksia sekä sitä, että jossakin vaiheessa ydinjätteestä tulee ihmistä kiinnostava raaka-aine. Jätteeseen jää uraania, jota ei osata tai ei kannata nykytekniikalla käyttää loppuun saakka, mutta teknologia kehittyy, joten jäte pitää haudata niin visusti, ettei houkutusta tule sen käyttöönottoon.

Vahingossa kukaan ei varmasti törmää puolen kilometrin syvyydessä olevaan myrkkyyn, sillä kun jätekaivanto suljetaan, sinne johtavat käytävätkin tukitaan niin tiiviisti, että jätteen luokse pääseminen on helpompaa umpikallion kuin entisten luolien kautta. Se joka sellaiseen urakkaan ryhtyy ja pystyy, tietää varmasti myös ydinjätteen vaarat. Pommien rakennusaineeksi ydinjäte ei kelpaa.

Tähän mennessä maapallolta on löydetty uraania noin sadan vuoden tarpeisiin nykyisille ydinvoimaloille, ja suunnilleen saman verran arvellaan olevan löytymättä. Suurimpia uraanintuottajia ovat Kanada ja Australia. Suomen omat uraanivarat ovat aika vähäiset – uraania saadaan jonkin verran Sotkamon Talvivaaran kaivoksesta sivutuotteena. ”Se ei ole säteilyvaarallista – siinä on säteilyä vähemmän kuin kaupunkien keskustoissa luonnostaan”, huomauttaa Nurmi. Ennen käyttöä polttoaineeksi uraani pitää rikastaa.

Olkiluoto

Saumassa sen salaisuus

Geologisten tutkimusten jälkeen loppusijoituspaikaksi on valittu mahdollisimman kiinteä ja laaja kallioperusta, siis sellainen, jonka siirrossaumat ovat mahdollisimman etäällä, koska jos kallio jostain syystä alkaa liikkua, se liikkuu todennäköisimmin juuri entisten saumojen kohdalta. Ehdot täyttäviä paikkoja on Suomen miljardeja vuosia vanhassa kallioperässä yllin kyllin – tutkimuksissa niitä oli noin sata.

Olkiluodon etuna on tietysti se, että se sijaitsee ydinvoimalan vieressä, mikä vähentää kuljetusten tarvetta. Kallion liikkumista, rakennetta, kivilajeja ja kalliopohjaveden esiintymistä on tutkittu seismisillä mittauksilla, tutkimuskaivannoilla ja useilla kymmenillä 500-1 000 metrin syvyyteen ulottuneilla syväkairauksilla jo ennen Onkalon rakennustyön alkamista.

Kallio Olkiluodossa ei ole huokoista, joten siinä on vettä hyvin vähän, lähinnä pienissä hiushalkeamissa, joissa se ei juuri liiku. Vesi on periaatteessa ainoa elementti, jonka mukana ydinjäte voisi päästä säiliöstään ”omin päin” ulos, jos se siihen liukenisi.

Koska ydinjätteen sijoittamisen aikataulu on näin valtavan pitkä, sitä ei pystytä kokonaan simuloimaan minkäänlaisissa tutkimuslaboratorioissa eikä kokeissa. Sen vuoksi käytetään luonnon analogioita, eli katsotaan, mitä on tapahtunut tuhansien vuosien aikana luonnon luomissa äärioloissa. Luultavaahan on, että mitä on tapahtunut menneisyydessä, voi tapahtua myös tulevaisuudessa. Luonnonlaboratorioksi kelpaa Grönlanti, missä tutkitaan muun muassa roudan syvyyttä ja sitä, miten jäätiköt vaikuttavat pohjaveden liikkeisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin.

Sijoitustutkimukset – toisin kuin voimalan rakentaminen – ovat pysyneet hyvin aikataulussa, ja niitä arvioi koko ajan kansainvälinen tiedeyhteisö, sanoo GTK:n tutkija Timo Ruskeeniemi, joka on mukana jo vuosia jatkuneessa Grönlannin analogiaprojektissa GAP:ssä.

Tarkkaan ei vielä tiedetä, kuinka syvälle ikirouta ulottuu jääkauden aikana. Pohjoisissa oloissa paksuksi kasvava jäätikkö mahdollisesti suojaa maa- ja kallioperää kovin syvältä jäätymiseltä, ja useiden mallinnusten perusteella näyttää siltä, ettei syvästäkään roudasta olisi vaaraa ydinjätehaudalle, koska kalliossa on vettä hyvin vähän.

Jonkinlaisen mielikuvan siitä, mitä saattaa tapahtua 100 000 vuodessa, saa tietysti myös siitä tiedosta, mitä on tapahtunut samassa ajassa aikaisemmin. Satatuhatta vuotta sitten oli jo jonkin aikaa vallinnut niin sanottu Veiksel-jääkausi, jota kesti vielä lähes 90 000 seuraavaa vuotta.

Veiksel-kaudella mannerjäätikkö levisi Pohjois-Skandinavian tuntureilta koko Fennoskandiaan ja Keski-Eurooppaan saakka, hävitti kasvillisuuden ja merkit ihmisten mahdollisista asumuksista – joitakin luolia lukuun ottamatta. Noita luolia eivät sen ajan luolamiehet itse rakentaneet. Nykyihminen lienee ilmaantunut Afrikkaan noihin aikoihin ja alkoi sieltä sitten levitä muualle maailmaan.

Tulta hän oli osannut hallita jo pitkään, muttei vielä osannut ”sälemäistä iskentää ydinkivestä”, eli valmistaa kivikirveitä tai keihäänkärkiä. Pyörän keksimisestä ei ollut vielä hajuakaan, ja maatalous syntyi Lähi-idässä vasta Veiksel-kauden loppupuolella, noin 10 000 vuotta sitten. Samoihin aikoihin myös monia suuria eläinlajeja katosi sukupuuttoon niin sanotussa pleistoseenin joukkotuhossa.

Luonnonanalogiatkaan eivät tietysti anna vastausta kaikkiin jossitteluihin. Esimerkiksi Kanadassa on yritetty tutkia, mitä tapahtuisi jos uraani kaikesta huolimatta lähtisi liikkeelle ja alkaisi kulkeutua kallioperässä. Vastausta ei saatu, koska uraani ei suostunut lähtemään liikkeelle, vaikkei sen liikkumiselle ollut mitään esteitä.

Olkiluodossa 400-500 metrin syvyydessä oleva vähäinen vesi liikkuu kallion raoissa 1-2 millimetriä vuodessa. Grönlannissa on havaittu, että kun päällä on vahva jäämassa, raot tiivistyvät entisestään ja veden liike hidastuu.

Omakotitalollinen jätettä vuodessa

Ydinjätettä syntyy Suomen nykyisissä ydinvoimaloissa noin 70 tonnia vuodessa. Koko maailmassa syntyvä vuotuinen ydinjätemäärä, 12 000 tonnia, olisi yhtenä möykkynä suunnilleen 9 x 9 x 9 metrin kuutio, eli mahtuisi isoon omakotitaloon. Kun polttoaineen hyötysuhde paranee, jätteen määrä vähenee.

Olkiluodon Onkaloon suunnitellaan sijoitettavaksi 2 500 loppusijoituskapselia joko pysty- tai vaakasuoraan – todennäköisesti pystyyn. Noin 140 000 euroa maksava loppusijoituskapseli on vajaat viisi metriä korkea ja halkaisijaltaan runsaan metrin kokoinen lieriö, jonka ulkokuori valmistetaan 5 senttimetrin paksuisesta kuparista. Polttoainesauvat ovat lieriön sisällä pallografiittisäiliössä.

Kapseli haudataan kallion reikään, joka täytetään bentoniittisavella. Se eristää kapselin kalliosta ja sen mahdollisista veden virtauksista, bakteeritoiminnoista ja kemiallisista muutoksista. Bentoniittia käytetään yleisesti muun muassa rakentamisessa vedeneristyskyvyn parantamiseksi ja kaatopaikoilla estämään myrkkyjen pääsyä pohjaveteen.

Onkaloon sijoitettavien jätekapseleiden pintalämpötila ei saa ylittää sataa astetta, mutta ne lämmittävät hiukan ympäröivää, noin viisiasteista kalliota. Käytetyn polttoaineen jäähtymisaika riippuu niin sanotusta palamasta eli siitä, kuinka paljon energiaa siitä on otettu. Tuo energian ottaminen eli hyödyntämisaika on polttoainesauvojen historiassa pelkkä silmänräpäys, 3-4 vuotta, ja jäähtyminen alle sata-asteiseksi kestää 40-50 vuotta. Tällä hetkellä Olkiluodon välivarastossa on 6 000-7 000 käytettyä polttoainesauvanippua, joiden kunkin lämpöteho on noin 1 700 wattia eli auton sisäilmanlämmittimen verran.

Kun Onkalo lopulta suljetaan, sen luolat täytetään bentoniittimurskeella ja teräsbetonitulpilla. Tällainen moniesteratkaisu stabiilissa kallioperässä on ainoa varteenotettava vaihtoehto ydinjätteen loppusijoittamiselle, sanoo Posivan viestintäpäällikkö Timo Seppälä. ”Onkalossa opiskellaan loppusijoittamista ja varmistetaan porauksista saatuja tuloksia eri syvyyksillä, mutta sitä käytetään hyväksi myös sitten, kun loppusijoittaminen todella alkaa. Siksi sitä rakennetaan kuin ydinvoimalaa.”

Onkalon urakoitsijana on tällä hetkellä Destia, jonka niin sanotulla porausjumbolla louhii luolaa noin sata metriä kuukaudessa.

Varmistuksen varmistusta

Jos kysymys olisi vähemmän dramaattisesta säilytettävästä kuin ydinvoimasta, näin perusteellisia ja kalliita tutkimuksia pidettäisiin luultavasti turhina, koska työ on suurelta osin varmistuksen varmistuksen varmistusta.

Geologit eivät kuitenkaan valita ”turhasta työstä”, päinvastoin he ovat hyvin tyytyväisiä siitä, että kallioperää päästään kerrankin tonkimaan perusteellisesti. Se on heille ammatillisesti haastavaa ja tuottaa uutta tietoa muihinkin tarpeisiin kuin ydinjätteen sijoittamiseen, muun muassa rakentamiseen.

Tieteellistä tietoa on kertynyt erityisesti kallioperän heikkousvyöhykkeistä eli saumakohdista, jotka toimivat eräänlaisina ”saranoina” muun muassa maan kohotessa ja Atlantin laajetessa. Syvällä kalliossa olevien ikivanhojen vesien suolaisuus on ollut tutkijoille yllätys: suolaa saattaa olla jopa sata grammaa litraa kohden, mitä ei ole aiemmin tiedetty, koska tutkimusmateriaalia eli vettä on ollut niin vähän.

”Ei näitä miljardeja olisi käytetty, jos tämä olisi yksinkertainen työ”, vakuuttaa myös Posivan tutkimusjohtaja Juhani Vira. Kallioperä on tunnettava perin pohjin, jääkauden mahdollisista vaikutuksista on hankittu tietoa ja esimerkiksi kapselin rakenne ja valmistustekniikka ovat vaatineet pitkäaikaista suunnittelua. Posivassa suuria tutkimustarpeita on liittynyt savimateriaalin käyttöön täyteaineena. Sitä varten on perustettu erikoislaboratorio, jossa bentoniitin käyttäytymistä mallinnetaan sekä teoreettisesti että kokeellisesti.

”Työssä on pitänyt päästä eroon insinöörimäisyydestä”, sanoo tekniikan tohtori Vira. ”Laskelmia voidaan aina tehdä melkein miten vain, mutta meidän on ymmärrettävä kalliota ja osattava selittää, kun kysytään, mitä tapahtuu sen jälkeen, kun kuilut suljetaan. Ei näissä hommissa riitä se, että ’kyllä se varmaankin toimii’. Emme pysty ennustamaan, mitä tapahtuu 100 000 vuoden kuluttua, mutta pystymme asettamaan rajoja.”

Vira sanoo kannattavansa ydinjätteen loppusijoituksesta mahdollisimman avointa keskustelua ja myös kritiikkiä, mutta senkin tulee perustua tietoon eikä esimerkiksi propagandaan tai poliittisiin näkemyksiin. ”Pelin on oltava reilua, eikä asioita pidä kaunistella.”

Posiva esittelee mielellään tiedon vaikutuksia tekemällään gallupilla: vaikka kaikista suomalaisista suuri osa epäilee ydinvoiman turvallisuutta, eurajokelaisten enemmistö on siitä vakuuttunut. Asiaan varmaan vaikuttaa Teollisuuden Voiman ja Posivan paikkakunnalla jakama informaatio sekä epäilemättä myös se, että joka kymmenes eurajokelainen on Olkiluodossa töissä.

Lue myös: Ydinjätteen loppusijoitus: Ei sittenkään turvallista? (Suomenkuvalehti.fi 28.5.2010)