Ikuisuuskysymys
Ydinvoima on Suomessa suositumpaa kuin koskaan. Edes ydinjäte ei huolestuta. Sen voi jo pian haudata Eurajoen alle Onkaloon.
Suomen ensimmäiset ydinjätteet mahtuisivat kottikärryyn. Markus Airila on testannut.
Hän pilkkoi ohuesta rangasta uraanisauvan kokoisia klapeja, noin 40 sentin mittaisia, ja lastasi ne kärryihin.
Kun huolella asetteli, kaikki pysyivät kyydissä. 103 klapia, yhtä monta kuin Suomen ensimmäisen ydinreaktorin käyttämiä polttoainesauvoja.
Airila on Teknologian tutkimuskeskus VTT:n erikoistutkija ja projektipäällikkö. Hänen tehtävänään on johtaa Finland Reactor 1 -tutkimusreaktorin purkamista.
Vastaavaa ei ole tehty Suomessa aiemmin.
FiR1 on Suomen ensimmäinen ydinreaktori.
Se tuli Espoon Otaniemeen vuonna 1962, ja aluksi sen lämpöteho oli vain 100 kilowattia. Sillä lämmittäisi 20 sähkökiuasta – Olkiluotoon rakennetaan parhaillaan reaktoria, jolla lämmittäisi 900 000.
FiR1-tutkimusreaktoria ei hankittu tuottamaan sähköä, vaan opettamaan suomalaisia ydinteknikkoja. Pelkkään opetuskäyttöön ydinreaktorin pyörittäminen oli liian kallista, joten sen yhteyteen rakennettiin säteilytysasema, jolla annettiin sädehoitoja syöpäpotilaille. Silti rahat loppuivat.
FiR1 käynnistettiin viimeisen kerran kesäkuussa 2015. Nyt se pitää purkaa.
Purkamista ei kuitenkaan voi aloittaa, ennen kuin on ratkaistu turkoosin vesimassan pohjalla odottava ongelma.
Reaktorisydän on teräksenharmaa ja lieriön muotoinen. Sen voi nähdä katsomalla läpi reaktoria peittävästä pleksilattiasta.
Sydän on täynnä reikiä.
Osa reaktorin polttoainesauvoista on poistettu. Ne odottavat välivarastossa. Ne ja loput uraanisauvat on tarkoitus palauttaa alkuperämaahansa Yhdysvaltoihin, Idaho National Laboratorylle.
On kuitenkin epävarmaa, suostuuko Idaho.
Osavaltio on riitautunut liittovaltion vanhasta ydinjätteestä Yhdysvaltain energiaministeriön kanssa eikä suostu palautuksiin ulkomailta ennen kuin liittovaltio huolehtii ydinjätteen käsittelystä.
Jos amerikkalaiset eivät suostu ottamaan käytettyä polttoainetta, suomalaisten on ratkaistava, mitä sille tehdään.
Käyttämätön ydinpolttoaine säteilee vain vähän. Sitä voi käsitellä puuvillahansikkain. Mutta käytettynä se on hyvin vaarallista.
Jos käytetyn polttoainenipun poimisi reaktorialtaasta paljain käsin, saisi tappavan annoksen säteilyä. Solut lamaantuisivat, kudokset vaurioituisivat, kuolema olisi varma hoidosta riippumatta.
”Kun atomin ytimiä lähdetään ronklaamaan, ne muuttuvat”, Mika Tanhuanpää selittää.
Tanhuanpää työskenteli kymmenen vuotta Olkiluodon ydinvoimalan säteilysuojelussa, ”ykkösellä ja kakkosella enimmäkseen”. Mittasi säteilyä ja ohjeisti, miten voimalan työntekijät altistuisivat sille mahdollisimman vähän. Nyt hänen työtään on kierrättää voimalassa vierailijoita ja kertoa heille säteilyasioista.
Ydinreaktio perustuu atomin ytimen hajoamiseen. Kun atomin ytimeen menee ylimääräinen neutroni, atomi ei kestä vaan halkeaa.
Atomin puolikkaat vapauttavat säteilyä, joka on vaarallista.
Myös ydinreaktorin osat muuttuvat radioaktiivisiksi. Kun osia vaihdetaan uusiin, vanhoista tulee voimalajätettä. Niiden säteily on matala- ja keskiaktiivista. Sen voi pysäyttää vaikkapa lyijymatolla. Sellaisia käytetään, kun voimalassa käsitellään esimerkiksi säteileviä putkia.
Vaarallisinta ydinjätettä on käytetty polttoaine. Se on korkea-aktiivista. Sitä käsitellään ainoastaan veden alla. Vesi eristää hyvin, polttoaine ei säteile pinnan yläpuolelle.
Kun pitkistä ja ohuista metalliputkista koostuvat polttoaineniput on kerran laskettu suureen reaktorialtaaseen, niitä ei enää nosteta pinnan yläpuolelle. Ei silloinkaan, kun osa nipuista kerran vuodessa vaihdetaan. Silloin voimalatyöntekijät poimivat vanhat niput veden alla robottikädellä ja siirtävät edelleen veden alla reaktorihallin altaisiin. Siellä aine jäähtyy viisi vuotta. Sitten se jäähtyy välivarastossa vielä 40 vuotta.
Säteily vaimenee, mutta hitaasti ja epätasaisesti.
Atomit halkeavat eri tavalla ja siksi myös säteilevät eri tavalla.
”Jos yrität halkaista kiviä, niin jokainen niistä tulee hiukan erinäköiseksi”, Tanhuanpää sanoo. ”Tähän liittyy se säteilyn vaimeneminen, puoliintumisaika.”
Voimakkaimmin säteilevät aineet menettävät säteilyään nopeimmin: osa päivissä, osa vuosissa. Plutonium ja uraani hajoavat hitaasti. Uraanilla kestää miljardeja vuosia.
Ydinjäte ei katoa käytännössä koskaan. Se on saanut ihmislajin miettimään vakavissaan vastauksia mahdottomiin kysymyksiin.
Millaisia yhteiskunnat ovat sadan vuoden päästä? Entä sadantuhannen?
Ei ole takeita, että nykyisiä valtioita enää silloin on. Tai ihmistä.
Mutta ydinjätettä on.
Siitä saa vaaratonta vain eristämällä sen kaikesta elollisesta.
Ydinreaktio on maailman tehokkain tapa keittää vettä. Kuumuuden vapauttama vesihöyry pyörittää voimalan turbiinia.
Ydinvoima ei ole koskaan ollut Suomessa niin suosittua kuin nyt.
Energiateollisuus on mitannut energiaan liittyviä asenteita kyselytutkimuksella vuodesta 1983. Viime huhtikuussa kyselyyn vastanneista lähes puolet, 49 prosenttia, suhtautui ydinvoimaan myönteisesti.
Kielteisesti suhtautuvia oli vähemmän kuin koskaan, vain 15 prosenttia.
Jopa vihreiden asenteet ovat muuttuneet.
Vielä vuonna 2014 puolue lähti hallituksesta Fennovoiman ydinvoimalaluvan takia. Ydinvoimaa vastustaa edelleen 28 prosenttia vihreiden kannattajista. Mutta 32 prosenttia kannattaa.
Ydinreaktio on maailman tehokkain tapa keittää vettä. Atomien ytimien jakaminen tuottaa lämpöä, joka kiehuttaa ydinreaktorissa olevaa vettä. Vapautuva vesihöyry pyörittää voimalan turbiinia. Syntyy sähköä – paljon.
Yksi kilo ydinreaktorin polttoaineena käytettävää uraania tuottaa 16 000–20 000 kertaa enemmän sähköä kuin yksi kilo kivihiiltä.
Mutta toisin kuin kivihiilen polttaminen, ydinvoima ei tuota hiilidioksidipäästöjä. Niitä on vähennettävä radikaalisti, jos ihmiskunta tahtoo hillitä ilmaston lämpenemistä. Ilman ydinvoimaa kivihiilen korvaaminen on osoittautunut hyvin vaikeaksi.
”Suomen suurin ilmastoteko”, voimalan omistava Teollisuuden Voima mainostaa marraskuussa käyttöön otettavaa Olkiluodon ydinvoimalan kolmosreaktoria. Muutkin ovat alkaneet puhua ydinvoimasta päästöttömänä vaihtoehtona.
Päästötön vaihtoehto – joka tuottaa sivutuotteena syöpää aiheuttavaa myrkkyä.
Kukaan ei ajatellut ydinjätettä, kun Suomeen päätettiin hankkia ensimmäinen ydinvoimala. Enemmän ajateltiin Lapin viimeisiä koskia, joita ei ollut vielä pilattu vesivoimaloilla. Atomienergian ansiosta ne voisivat säästyä.
Jos huolia oli, ne liittyivät siihen, että Loviisan voimala päätettiin tilata Neuvostoliitosta.
Mutta oli siitä etuakin.
Ydinjätteestä ei tullut suomalaisten ongelmaa, sillä vuonna 1977 käynnistetyn Loviisan voimalan sopimukseen kuului mahdollisuus palauttaa käytetty ydinpolttoaine Neuvostoliittoon.
”Tieto käytetyn polttoaineen matkasta päättyi Suomen ja Neuvostoliiton rajalle. Meille ei koskaan suostuttu kertomaan, mihin se jäte menee”, Imatran Voiman lakimies muistelee suomalaisen loppusijoittamisen historiikissa.
Neuvostoliiton tehtaat olivat salaisia ja sijaitsivat salaisissa kaupungeissa. Vasta myöhemmin paljastui, missä Stalin oli rakennuttanut ydinpomminsa. Sinne, Tšeljabinskin alueella sijaitsevaan Majak-jälleenkäsittelylaitokseen, vietiin myös Suomen ydinjätteet.
Majakin jälleenkäsittelylaitoksen alue on edelleen maailman saastuneimpia.
Laitoksella tapahtui useita ympäristökatastrofeja. Vakavin oli Kystymin ydinonnettomuus vuonna 1957, maailmanhistorian siihen asti pahin.
Jälleenkäsittelylaitoksen jäähdytyslaitteen vika aiheutti räjähdyksen jäteastiassa, jossa oli korkea-aktiivista jätettä.
Laskeuma levisi 270 000 ihmisen ylle. Neuvostoliiton viranomaiset evakuoivat hiljaisuudessa 10 000 ihmistä. Onnettomuudesta ei hiiskuttu. Se paljastui vasta Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen.
Suomi kielsi ydinjätteen kuljettamisen rajan yli vuonna 1994. Viimeinen kuorma Tšeljabinskiin lähti vuonna 1996.
Periaatteessa ydinjätteen voisi ampua raketilla Aurinkoon. Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruusvirasto Nasa alkoi selvittää asiaa 1970-luvun lopulla. Viraston mielestä Aurinko olisi käytetylle ydinpolttoaineelle loistava loppusijoituspaikka, ja teknisesti mahdollinen.
Matka kestäisi puolisen vuotta. Ongelmat huomattaisiin reaaliajassa ja niihin voitaisiin puuttua saman tien.
Kuljetukseen sopisi avaruussukkula. Se vaatisi joitakin muutoksia, mutta perustekniikka oli kunnossa.
Vaikein tekninen ongelma olisi lämmönohjaus. Käytetty ydinpolttoaine on hyvin kuumaa. Se pitäisi pakata säiliöön, joka johtaa hyvin lämpöä. Sellainen säiliö painaisi, eikä markkinoilla ollut aluksia, jotka kantaisivat niin painavia kuormia.
Lisäksi sukkulaan olisi pakko kehittää suojausjärjestelmä. Siltä varalta, että jotain katastrofaalista tapahtuisi ennen kuin se saavuttaisi maapallon kiertoradan.
Lämmönjohto- ja suojausjärjestelmien vuoksi ydinjäte muodostaisi lopulta vain 15 prosenttia koko aluksen painosta.
Lupaavista tuloksista huolimatta ydinjätteen avaruuskuljetuksiin liittyi liian suuria riskejä.
Ei voitu taata, ettei sukkula räjähtäisi Maan ilmakehässä. Ydinjätettä sataisi kaikkialle. Riski oli moninkertainen verrattuna siihen iloon, että ydinjätteet saataisiin pois planeetalta.
Toinen, vielä suurempi ongelma oli hinta. Erään laskelman mukaan avaruusratkaisu maksaisi yli 500 000 miljardia dollaria. Se on enemmän kuin koko maailman bruttokansantuote.
”Suosittelemme painokkaasti muita ratkaisuja”, laskelman tehnyt työryhmä kirjoitti.
Yhdysvallat tutki ydinjätteen sijoittamista myös suolakaivoksiin ja merenpohjaan. Toteutuskelpoisimmalta vaikutti maan alle hautaaminen.
Sitä on suunniteltu Yhdysvalloissa jo 1970-luvulta.
Se on osoittautunut poliittisesti hankalaksi.
Tutkijat eivät ole voineet luvata, että radioaktiivinen aines pysyisi tuhansia vuosia maan alla täydellisessä eristyksessä, eivät sataprosenttisella varmuudella.
Eihän kukaan halua sellaista hautaa takapihalleen. Eihän?
Kuparikapselit lasketaan kallion uumeniin. Reiät tilkitään savilaadulla, jota käytetään kissanhiekassa.
”En minä tässä näe mitään negatiivista”, Eurajoen kunnanjohtaja Vesa Lakaniemi sanoo.
”Olemme vahva edelläkävijä. Missään muualla maailmassa ei olla näin pitkällä loppusijoittamisessa.”
Eurajoelle louhitaan maailman ensimmäistä pysyvää ydinjätteen loppusijoituspaikkaa. Sen nimi on Onkalo.
Onkaloa alettiin suunnitella 1980-luvulla ja louhia Eurajoelle vuonna 2004.
Valtioneuvosto myönsi sille käyttöluvan vuonna 2015. Lupaprosessi oli kestänyt kolme vuotta. Pelkkää turvaselvitystä oli 16 000 sivua.
Pian Onkalo on valmis tunneliverkosto puolen kilometrin syvyydessä. Muutaman vuoden päästä, vuoden 2025 tienoilla, sinne aletaan loppusijoittaa Loviisan ja Olkiluodon ydinvoimaloiden käyttämää polttoainetta.
Suomen kaikki nykyiset käytetyt polttoaineet mahtuisivat kerrostalokaksioon. Onkaloon mahtuu reilusti enemmän, noin 6 500 tonnia.
Käytetty polttoaine sijoitetaan kuparisiin kapseleihin, jotka lasketaan kahdeksan metriä syviin reikiin kallion uumenissa. Reiät täytetään betoniittisavilohkoilla, jotka imevät itseensä tunneliin valuvan pohjaveden. Samaa savilaatua käytetään kissanhiekassa.
Lopuksi, joskus vuoden 2120 tienoilla, Onkalo eristetään ja hylätään.
Onkalo on tuonut Eurajoelle työpaikkoja ja rahaa. Projekti maksaa noin 500 miljoonaa euroa. Olkiluodon ydinvoimalan ja loppusijoitustyömaan ansiosta kunnan veroaste on yli kaksi prosenttiyksikköä alhaisempi kuin naapurikunnissa Porissa tai Raumalla. Työttömiä on vain reilut 5 prosenttia, Porissa yli 11.
Viimeksi vuonna 2013 selvitettiin, mitä kuntalaiset ajattelevat ydinjätehaudasta.
Loppusijoituspaikan on laskettu kestävän ainakin 100 000 vuotta, mutta yli puolet kertoi olevansa huolissaan tulevien sukupolvien turvallisuudesta.
”Minun näkökulmani on, että turvallisuustaso on tosi korkea ja suomalainen osaaminen huipussaan”, Vesa Lakaniemi sanoo.
Ruotsissa Onkaloa vastaava loppusijoitusprojekti on jumissa.
Maan ympäristötuomioistuimen mielestä siihen liittyy avoimia kysymyksiä. Ruotsin kuninkaallisen teknillisen korkeakoulun tutkimuksissa huomattiin, että polttoaineen säilömiseen tarkoitetun kuparikapselin elinkaari olisikin vain 1 000, ei 100 000 vuotta.
Suomessa tutkimustulokset eivät ole herättäneet suurtakaan huomiota.
Loppusijoituspaikkaa rakentava Posiva on arvioinut Onkalon pahimpia mahdollisia seurauksia ihmiselämälle. Jos kaikki mahdollinen menisikin pieleen.
Jos ydinkanisteri syöpyisi puhki tuhannessa vuodessa, eli 100 kertaa nopeammin kuin on arvioitu.
Jos samaan aikaan säiliötä ympäröivä savipuskuri maagisesti katoaisi.
Ja pohjaveden liike suuntautuisi ylöspäin.
Ja jätehaudan päälle rakennettaisiin kaupunki.
Ja joku ihminen eläisi koko elämänsä kaikkein saastuneimmalla neliömetrillä.
Ja söisi ainoastaan saastuneimmalla neliömetrillä kasvanutta ruokaa.
Ja joisi ainoastaan saastuneinta mahdollista vettä.
Jos kaikki tämä tapahtuisi samanaikaisesti, hän saisi vuodessa kolminkertaisesti sen säteilyannoksen, jonka Tampereen Pispalassa asuva nykyihminen vuoden aikana saa.
Joitakin vuosia sitten loppusijoittamista arvosteltiin tuhlaamiseksi: Entä jos uraani loppuu? Se ei ole uusiutuva luonnonvara, vaan malmi, jota kaivetaan maankuoresta.
Markkinoille odotettiin neljännen sukupolven reaktoreita. Ne pystyvät käyttämään ydinjätettä polttoaineena. Lopulta käytetty polttoaine pitäisi ehkä kaivaa Onkalosta takaisin maan pinnalle.
Enää siitä ei puhuta. Ydinjätteen palauttaminen Onkalosta on epärealistista, sanoo työ- ja elinkeinoministeriön energiaosaston yli-insinööri Jorma Aurela.
Se olisi niin kallista.
”Vallitseva käsitys nykyään on, että meillä on olemassa uraania ja jäte voidaan turvallisesti loppusijoittaa.”
Eikä ydinjätettä polttoaineenaan käyttäviä reaktoreitakaan ole näköpiirissä.
Venäjällä näitä niin sanottuja hyötöreaktoreita on saatu toimimaan. Mutta se onkin Venäjä, jolla on omat tekniset ja taloudelliset lainalaisuutensa, Aurela sanoo.
Muualla neljännen sukupolven reaktoreita suljetaan kannattamattomina.
Esimerkiksi ranskalaista Superphénix-hyötöreaktoria ei saatu koskaan toimimaan kunnolla, ja se suljettiin jo vuonna 1998. Toisen hyötöreaktorin valmistelu lopetettiin Ranskassa tänä vuonna, kun siihen oli käytetty yli 700 miljoonaa euroa.
Teknisesti ydinjätettä polttoaineena käyttävät ydinvoimalat ovat mahdollisia, Aurela sanoo. Mutta taloudellisista ja poliittisista syistä ne alkavat olla scifiä.
Nyt ”piireissä” intoillaan pienistä modulaarisista ydinreaktoreista.
Pienten reaktorien idea on, että niitä olisi helppo valmistaa sarjatuotantona. Niitä voisi tehdä tuhansia. Ne olisivat turvallisia eivätkä ne maksaisi paljon. Se voisi mullistaa energiantuotannon, varsinkin kehittyvissä maissa.
Venäjällä on rakennettu yksi pieni voimalaitos, joka kelluu satamassa Itä-Siperian merellä. Myös Kiinalla on ollut lupaavia kokeiluja. Maailmalla pyörii joitakin satoja sotilasreaktoreita, mutta niiden taloudellisesta kannattavuudesta ei tiedetä.
”Mutta pieniä ja sieviä nekin ovat olevinaan.”
Suomessa pienten reaktorien vallankumoukseen valmistaudutaan ydinenergialain uudistuksessa. Nykyisenkaltaisia, suuria voimaloita tänne tuskin rakennetaan enempää, Aurela sanoo.
Pienten reaktorien kehityksen esteitä olisi siis hyvä purkaa. Niihin kuitenkin liittyy myös paljon epävarmuuksia. Esimerkiksi se, onko niitä oikeasti mahdollista toteuttaa. Tai se, saadaanko sarjatuotantoa koskaan onnistumaan.
”Toteutuuko idea? Kukaan ei tiedä”, Aurela sanoo.
Tulevaisuudessa häämöttää toinenkin ratkaisematon ongelma. Onkalo on mitoitettu olemassa olevien ydinvoimaloiden jätteille, mutta kaikki ydinreaktorit tuottavat ydinjätettä. Pienet ja sievätkin.
Työ- ja elinkeinoministeriössä selvitetään parhaillaan, mitä sille pitäisi tehdä.
Juttuun on haastateltu myös Aalto-yliopiston tutkijaa Janne Korhosta ja Säteilyturvakeskuksen ylitarkastajaa Arto Isolankilaa, kansanedustaja Atte Harjannetta ja teollisuusneuvos Liisa Heikinheimoa. Lähteenä on käytetty myös kirjoja Tapio Litmanen, Pekka Hokkanen, Matti Kojo: Ydinjäte käsissämme; Rauli Partanen ja Janne Korhonen: Musta hevonen; Tuomo Särkikoski: Rauhan atomi, sodan koodi (väitöskirja); Maarit Laihonen: Ydinvoiman poliittinen esileikki (väitöskirja); Posiva: Kohti turvallista loppusijoittamista: ydinjätehuollon neljä vuosikymmentä.