LOPPUSIJOITUKSEN TASKUTIETO. Loppusijoituksen taskutieto 1

Transkriptio

1 2013 LOPPUSIJOITUKSEN TASKUTIETO Loppusijoituksen taskutieto 1

2 2 Loppusijoituksen taskutieto

3 SISÄLTÖ Esipuhe... 4 Posiva... 6 ONKALO lukuina... 7 Loppusijoitus lukuina... 8 Loppusijoituskapseli... 9 Moniesteperiaate Käytetyn polttoaineen säteily Loppusijoituskapselin säteily Aikajana Kallioperätutkimus Usein kysyttyjä kysymyksiä Sanasto Loppusijoituksen taskutieto 3

4 Esipuhe Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitustoiminnan kuvaaminen ja mittasuhteiden osoittaminen edellyttää väistämättä numerotietojen muistamista ja hallintaa. Tähän taskuesitteeseen on koottu keskeisiä loppusijoitukseen liittyviä tunnuslukuja, joiden ulkoa muistaminen on haasteellista, mutta joita muun muassa Posivan toimintaan tutustuvat ihmiset usein kysyvät vierailujen, yleisötilaisuuksien, messujen ym. yhteydessä. Loppusijoituksen taskutieto toimii mainiosti lunttilappuna Posivan toimintaa ja loppusijoitushanketta esitteleville ydinalan ihmisille, mutta 4 Loppusijoituksen taskutieto oituksen taskutieto

5 myös yleiseksi tietolähteeksi loppusijoituksesta. Osa loppusijoituksen tunnusluvuista muuttuu hankkeen edetessä ja tietojen tarkentuessa mm. loppusijoitettavan polttoainemäärän mukaan. Taskuoppaan tiedot on päivitetty syksyn 2012 tilanteen mukaan siten, että loppusijoituslaitoksen volyymin osalta esitetyt luvut perustuvat tämän hetkiseen arvioon nykyisten ydinvoimalaitosyksiköiden ja Olkiluoto 3 -yksikön koko elinkaaren aikana syntyvästä käytetyn ydinpolttoaineen määrästä (5440 uraanitonnia). Loppusijoituksen taskutieto 5

6 Posiva Posiva on perustettu 1995 Omistajat: Teollisuuden Voima Oyj 60 % Fortum Power and Heat Oy 40 % Posivan tehtävänä on huolehtia omistajiensa käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoittamisesta Henkilöstöä 101 (2012) Liikevaihto 67,3 M (2012) ONKALO-työmaa kesällä Loppusijoituksen taskutieto Posiva pähkinänkuoressa

7 ONKALO lukuina ONKALO on tutkimustunneli, joka liitetään myöhemmin osaksi loppusijoitustiloja. ONKALON louhiminen aloitettiin vuonna 2004 ja loppusijoitussyvyys (-420 m) saavutettiin kesällä Ajotunnelin pituus n. 5 km Kaltevuus 1:10 Tunnelin koko (leveys x korkeus) Kuilujen yhteispituus Henkilökuilun halkaisija Tulo- ja poistoilmakuilujen halkaisijat Kokonaisvuotovesimäärä ONKALOon 5,5 x 6,3 m n. 1 km 4,5 m 3,5 m 37 l/min Loppusijoituksen taskutieto 7

8 Loppusijoitus lukuina Polttoaineen määrä Polttoaineen määrä nippuina Loppusijoituskapseleita Loppusijoitustunnelien halkaisija x korkeus (OL 1-3 tunnelit) tu n kpl n kpl 3,5 x 4,4 m Loppusijoitustunnelien tilavuus n. 1,3 milj. m 3 Loppusijoitustunnelien pituus Keskustunnelien pituus Bentoniittia loppusijoitusreiässä (OL1-2) Loppusijoituslaitoksen pinta-ala (kalliotilat) Loppusijoituskapseleiden etäisyys tunneleissa (OL1-2 polttoaine) Loppusijoitusreiän halkaisija x korkeus (OL1-2 polttoaine) Kapselointi-ja loppusijoituslaitoksen sähkön kulutus Loppusijoitettavat kapselit vuodessa keskimäärin n m n m n. 25 t 1,5 km 2 n. 9 m 1,75 x 7,80 m 7600 MWh/ vuosi 36 kpl Loppusijoituksen kustannusarvio (2009) on M. Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen henkilömäärä on n. 100 henkilöä. Polttoainenippuja vaihdetaan ydinvoimaloissa vuosittain (OL 1-2 n. 240, LO 1-2 n. 200). 8 Loppusijoituksen taskutieto

9 Loppusijoituskapseli Käytetty ydinpolttoaine pakataan kuparivalurautakapseleihin, joita on eri kokoisia riippuen polttoainenippujen koosta. Loppusijoitushankkeen aikana loppusijoituskapseleihin käytetään kaikkiaan Kuparia n t. Rauta- ja teräsosia n t. LO1-2 OL1-2 OL3 Ulkohalkaisija (m) 1,05 1,05 1,05 Kokonaispituus (m) 3,55 4,75 5,22 Polttoainenippujen määrä (kpl) Polttoaineen määrä (tu) 1,4 2,2 2,1 Lämmöntuotto loppusijoitushetkellä enintään (W) Kokonaispaino (t) 18,8 24,5 29,0 LO1-2 OL1-2 OL3 Loppusijoituksen taskutieto 9

10 Käytetty polttoaine LO1-2 OL1-2 OL3 Polttoainenippujen määrä, ennuste (kpl) Jäähtymisaika (vuotta) Uraanimäärä (tu) Kertymät laskettu laitosten käyttöiän mukaan: LO1-2: 50 v, OL1-2: 60 v, OL3: 60 v. MONIESTEPERIAATE Useat toisiaan varmentavat vapautumisesteet varmistavat turvallisuuden Tunnelitäyte 2. Bentoniitti 3. Loppusijoituskapseli 4. Kallio Loppusijoituksen taskutieto

11 Käytetyn ydinpolttoaineen säteily 500 vuotta/ 4mSvh: Polttoainenipusta tunnissa saatava säteilyannos vastaa suomalaisen saamaa keskimääräistä säteilyannosta vuoden aikana. Käytetystä ydinpolttoaineesta saatava säteilyannos tunnissa (msv/h, mitattuna metrin päässä polttoainenipusta.) loppusijoituskapselin säteily Polttoaineen jäähtymisaika, v Säteilyannos kapselin pinnalla msv/h , ,1 Loppusijoituksen taskutieto 11

12 Aikajana Posiva jättää loppusijoituslaitoksen rakentamislupahakemuksen. Olkiluoto valitaan loppusijoituspaikaksi valtioneuvoston periaatepäätöksellä. Posiva perustetaan. Valtioneuvoston periaatepäätös ydinjätehuollon tavoitteista ja aikatauluista, loppusijoituspaikkojen kartoitus aloitetaan luku Olkiluoto 1-2 ja Loviisa 1-2 ydinvoimalat rakennetaan, ydinjätehuollon valmistelut aloitetaan. 12 Loppusijoituksen taskutieto

13 Loppusijoitustilojen sulkeminen luku Loppusijoitusvalmius ONKALOn louhinta etenee loppusijoitussyvyyteen, -420 metriin. ONKALOn louhinta aloitetaan. Eduskunta kieltää ydinjätteiden viennin ja tuonnin. Loppusijoituksen taskutieto 13

14 Kairauskone 14 Loppusijoituksen taskutieto

15 Kallioperätutkimus Syviä tutkimusreikiä Olkiluodossa Kairasydännäytteiden kokonaispituus ONKALOn pilottireiät ONKALOn pilottireikien yhteispituus Kairasydännäytteen halkaisija Kairanreiän halkaisija 57 kpl n. 32 km 22 kpl n. 2,76 km n. 50 mm n. 76 mm Ensimmäinen syvä tutkimusreikä kairattiin Olkiluotoon vuonna Kairasydännäytteitä Loppusijoituksen taskutieto 15

16 Usein kysyttyjä kysymyksiä Miksei käytettyä polttoainetta viedä ulkomaille? Laki kieltää ydinjätteiden tuonnin ja viennin. Vastuu ydinjätteistä on niiden tuottajilla eli ydinjätehuoltovelvollisilla. Ydinjätehuoltovelvolliset voimayhtiöt TVO ja Fortum ovat perustaneet Posivan huolehtimaan omistajayhtiöidensä käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta Olkiluodon kallioperään. Miten käytetty polttoaine on tarkoitus kuljettaa Loviisan laitoksilta Olkiluotoon ja minkälaisia järjestelyitä tämä vaatii? Ydinjätteiden kuljetuksesta on olemassa oma lainsäädäntönsä. Kuljetuksille asetetaan tiukat säännöt: hyväksytyt säiliöt, jokaiselle kuljetukselle oma lupa ja vaatimus, jonka mukaan säiliö ei saa menettää säteilysuojaominaisuuksiaan pahimmassakaan ajateltavissa olevassa onnettomuudessa. Kuljetusta saattavat poliisi ja Säteilyturvakeskuksen valvoja. Kuljetusreitit kiertävät mahdollisuuksien mukaan taajamat. Sekä maa-, rautatie- että merikuljetukset ovat mahdollisia ja näille kaikille on säädetty omat norminsa. 16 Loppusijoituksen taskutieto

17 Ruiskubetonointia ONKALOssa Mitä seuraa, jos loppusijoituskapselit vastoin odotuksia syöpyvät puhki loppusijoitustiloissa? Mikäli loppusijoituskapseli syöpyy puhki, voi pohjavesi päästä kosketuksiin kapselin sisällä olevien polttoainenippujen kanssa. Radioaktiivisten aineiden vapautuminen on kuitenkin hidasta, koska polttoaine on kiinteässä ja vaikealiukoisessa muodossa. Radionuklidien vapautumista kallioon estää myös kapselin ympärillä oleva bentoniittipuskuri. Loppusijoituksen taskutieto 17

18 Miksi kupari on sopiva materiaali loppusijoituskapselin materiaaliksi? Kupari kestää syvällä kalliossa vallitsevat hapettomat olot korrodoitumatta. Luonnosta on löytynyt jopa miljoonia vuosia vanhaa metallista kuparia, joka on säilyttänyt hyvät, suojaavat ominaisuutensa. Onko ikiroudan ja jääkauden vaikutukset otettu riittävällä tavalla huomioon loppusijoituksen suunnittelussa? Ikiroudan ja jääkauden vaikutuksia loppusijoitusratkaisuun on tutkittu Suomessa ja muualla maailmassa. Tutkimustulokset viittaavat siihen, että Olkiluodossa ikiroudan ja jään muodostumisella sekä jäätikön edestakaisilla liikehdinnöillä on vain vähän vaikutusta loppusijoituksen turvallisuuteen. Mitä tapahtuisi suuren maanjäristyksen kohdistuessa loppusijoitustilaan? Suuren maanjäristyksen todennäköisyys on hyvin pieni, mutta pitkien tarkastelujaksojen ollessa kyseessä ei sellaisen mahdollisuutta voida sulkea kokonaan pois. Siksi loppusijoitustilat asemoidaan Olkiluodon ehjiin kalliolohkoihin, jolloin maanjäristysten vaikutukset jäävät vähäisiksi. 18 Loppusijoituksen taskutieto

19 Tutkimuksia Olkiluodossa Loppusijoituksen taskutieto 19

20 Tutkimustila ONKALOssa 20 Loppusijoituksen taskutieto

21 Onko mahdollista, että jäte saastuttaa pohjaveden? Ei. Käytetty ydinpolttoaine on sijoitettu kallioperään moninkertaisten suojamuurien sisään. Se on kapseloitu tiiviiseen kuparikapseliin ja ympäröity bentoniittisavesta valmistetulla puskurilla. Voiko enää tulla vastaan mitään sellaista, että päätettäisiin, ettei loppusijoitusta tehdäkään Olkiluotoon? Olkiluodon kallioperän soveltuvuutta käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitukseen on tutkittu 1980-luvulta lähtien. ONKALOn vuonna 2004 alkaneen rakentamisen myötä käsitys Olkiluodon soveltuvuudesta käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitukseen on vahvistunut. Kallioperästä tai teknisistä syistä tehtyjen päätösten muuttaminen on hyvin epätodennäköistä. Onko loppusijoituspaikka tarkoitus merkitä, jotta tieto paikasta säilyisi tuleville sukupolville? Lain mukaan vastuu loppusijoituspaikasta siirtyy valtiolle, kun loppusijoitus on tehty hyväksyttävästi. Samassa yhteydessä tieto loppusijoituksesta merkitään sen ajan rekistereihin. Turvallisen loppusijoituksen tulee kuitenkin perustua siihen, että loppusijoituspaikkaa ei tarvitse valvoa eikä siitä olevaa tietoa ylläpitää. Loppusijoitus kestää nykysuunnitelmien mukaan n. 100 vuotta, joten mikäli merkitsemistä halutaan muista syistä harkita, on menetelmän kehittämiseen runsaasti aikaa. Loppusijoituksen taskutieto 21

22 sanasto Alikriittinen Systeemi, joka ei ylläpidä ketjureaktiota. Loppusijoituskapselin pitää kaikissa olosuhteissa pysyä alikriittisenä eli siinä ei saa syntyä ketjureaktiota. Bentoniitti, bentoniittipuskuri Luonnosta löytyvä savilaji, joka on syntynyt vulkaanisen tuhkan muuntumistuloksena. Bentoniittisaven erityisominaisuutena on sen paisuminen kostumisen (vettymisen) seurauksena. Bentoniittia on suunniteltu käytettäväksi puskurimateriaalina. Demotilat, demonstraatiotilat (ONKALOssa) Loppusijoitusvaatimusten mukaan louhitut testitunnelit. EBS (Engineered Barrier System) Tekniset vapautumisesteet loppusijoitustilassa kuten kapseli, bentoniittipuskuri ja tunnelien täyteaine. EDZ (Excavation Damaged Zone) Tunnelin louhinnan aiheuttama rikkonaisuusvyöhyke. Jäähtymisaika Aika, jonka kuluessa käytetyn ydinpolttoaineen lämmöntuotto on laskenut loppusijoitusvaatimusten edellyttämälle tasolle. 22 Loppusijoituksen taskutieto

23 Loppusijoituksen taskutieto 23

24 Kairasydännäyte Kairaamalla kalliosta hankittu kivinäyte, josta voidaan määrittää mm. kivilajikoostumus ja rakoilu. Kapseli, kuparikapseli Kuparikuoresta, pohjasta ja kansista sekä valurautaisesta sisäosasta muodostuva käytettyjen polttoainenippujen loppusijoitukseen tarkoitettu tekninen vapautumiseste. KBS-3V ja KBS-3H Loppusijoituksen tekninen ratkaisu. 3V-periaatteen mukaan kapselit sijoitetaan kallioperään pystyasentoon, 3H-ratkaisussa taas vaakaasentoon. Kokonaisvuotovesimäärä ONKALOon kallioperästä vuotavan veden määrä, l/min. KPA Käytetty polttoaine. Reaktorista poistettu säteilytetty polttoaine, jonka palama on liian suuri käytettäväksi uudelleen reaktorissa. Loppusijoitus Käytetyn ydinpolttoaineen pitkäaikainen eristäminen elollisesta luonnosta ja ihmisen elinpiiristä. 24 Loppusijoituksen taskutieto

25 Moniesteperiaate Käytetyn ydinpolttoaineen eristäminen elollisesta luonnosta usealla toisistaan riippumattomalla vapautumisesteellä siten, että radioaktiivisia aineita ei pääse missään olosuhteissa elolliseen luontoon. NDT (Non-Destructive Testing) Ainetta rikkomaton tarkastusmenetelmä esim. röntgenkuvaus. Nippu, polttoainenippu Ydinvoimalaitoksen polttoainenippu muodostuu polttoainesauvoista, jotka sisältävät ydinpolttoainetta. OL1-3, LO1-2 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitokset (OL1, Olkiluoto 1). ONKALO Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen maanalainen kallioperän tutkimustila. Palama (Ominaispalama) Polttoaineessa kehittyneen energian kokonaismäärä massayksikköä kohti. Palaman kasvaessa jälkilämmön tuotto kasvaa ja polttoainetta pitää jäähdyttää kauemmin ennen loppusijoitusta. Polttoainenippu Loppusijoituksen taskutieto 25

26 Pilottireikä ONKALOa ympäröivään kallioon kairattu reikä, josta hankitaan tietoa mm. louhinnan suunnitteluun ja toteutukseen. PL (Paaluluku) Luku kertoo etäisyyden metreinä tunnelin suuaukolta. RSC (Rock Suitability Criteria) Menettely, jonka avulla kehitetään ja määritellään kallion soveltuvuutta loppusijoituspaneeleille, -tunneleille ja rei ille. Soija Porauksessa syntyvä hienojakoinen kallioaines tai murskenäyte kalliosta, moreeninäyte. Tekniset tilat (ONKALOssa) Tekniset tilat käsittävät mm. pysäköinti- ja huoltohallit, pelastautumistilat, hissikeskuksen ja kapselin vastaanottotilan. TKS (tutkimus kehitys ja suunnittelu) (Research, Development and Design, RDD) Loppusijoituksen tutkimus, kehitys ja suunnittelu. Loppusijoitusta on tutkittu ja kehitetty Suomen olosuhteissa jo 1970-luvulta saakka ja sen tutkimus- ja kehitystyötä jatketaan edelleen. 26 Loppusijoituksen taskutieto

27 VLJ Matala- ja keskiaktiivinen voimalaitosjäte, jota syntyy ydinvoimalaitoksen toiminnan yhteydessä, esim. vesien puhdistuksessa sekä huolto- ja rakennustöissä. Vapautumisesteet Vapautumisesteiden tarkoituksena on estää radionuklidien pääsy elolliseen luontoon. Teknisiä vapautumisesteitä ovat mm. kapseli, bentoniittipuskuri ja tunnelien täyteaine. Kallioperä toimii luonnollisena vapautumisesteenä. Ydinjäte Ydinvoimalaitoksessa syntyy matala- ja keskiaktiivista voimalaitosjätettä (VLJ) sekä korkeaaktiivista käytettyä polttoainetta (KPA). Matalaja keskiaktiivinen jäte varastoidaan laitosalueilla sijaitseviin voimalaitosjätteen loppusijoitustiloihin. Käytetty polttoaine on tällä hetkellä varastoituna voimalaitosalueilla sijaitsevissa vesiallasvarastoissa, joista se myöhemmin loppusijoitetaan Olkiluodon kallioperään. YVA Ympäristövaikutusten arviointimenettely, jossa selvitetään merkittävien hankkeiden vaikutukset ympäristöön. Loppusijoituksen taskutieto 27

28 28 Loppusijoituksen taskutieto Posiva Oy Olkiluoto, Eurajoki puh. (02) , fax (02)