LOPPUSIJOITUKSEN TASKUTIETO. Loppusijoituksen taskutieto 1

Transkriptio

1 LOPPUSIJOITUKSEN TASKUTIETO Loppusijoituksen taskutieto 1

2 SISÄLTÖ Posiva... 4 ONKALO lukuina... 5 Loppusijoitus lukuina... 6 Loppusijoituskapseli... 7 Käytetty polttoaine... 8 Käytetyn ydinpolttoaineen säteily... 9 Loppusijoituskapselin säteily... 9 Kallioperätutkimus Moniesteperiaate Loppusijoituksen vaiheet Kansainvälinen yhteistyö Usein kysyttyjä kysymyksiä Sanasto Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 3

3 posiva Posiva Oy on vuonna 1995 perustettu asiantuntijaorganisaatio, joka vastaa käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta, loppusijoitukseen liittyvistä tutkimuksista ja muista toimialansa asiantuntijatehtävistä. Omistajat: Teollisuuden Voima Oyj 60 % Fortum Power and Heat Oy 40 % Henkilöstö: 88 (6/2015) n. 200 henkilöä työskentelee alihankkijoina ja konsultteina Liikevaihto: 66,2 ME (2014) OnkaLO LukuIna ONKALO on tutkimustunneli, joka liitetään myöhemmin osaksi loppusijoituslaitosta. ONKALON louhiminen aloitettiin vuonna 2004 ja loppusijoitussyvyys (-420 m) saavutettiin kesällä Ajotunnelin pituus Leveys Korkeus n. 5 km n. 6 m n. 6 m Kaltevuus 1:10 Tunnelin ja kuilujen yhteispituus Kokonaisvuotovesimäärä ONKALOon n. 9 km 35 l/min Ilmakuva ONKALO-alueesta 4 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 5

4 Loppusijoitus lukuina Loppusijoituslaitoksen (kalliotilat) kokonaispinta-ala Loppusijoitustunnelien yhteispituus Keskustunnelien yhteispituus Loppusijoitusreikien/kapseleiden etäisyys tunneleissa (OL1-2 polttoaine) Loppusijoitustunnelien etäisyys toisistaan Polttoaineen määrä Polttoaineen määrä nippuina Loppusijoituskapseleita 1,5 km 2 n. 35 km n. 7 km n. 9 m n. 25 m tu n kpl n kpl Loppusijoituskapseli 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 Kapseleita yhteensä n n. 650 n n. 950 Loppusijoitettavat kapselit vuodessa keskimäärin Bentoniittia loppusijoitusreiässä (OL1-2) Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen sähkön kulutus Loppusijoituksen kustannusarvio (2012) on ME Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen henkilömäärä on n. 100 henkilöä. 40 kpl n. 25 t MWh/ vuosi Polttoainenippuja vaihdetaan ydinvoimaloissa vuosittain (OL1-2 n. 240, LO1-2 n. 200). Yhden kapselin loppusijoittaminen maksaa n. 1,3 ME Loppusijoituskapseli koostuu kuparivaipasta ja -kannesta sekä valurautasisäosasta ja siihen kiinnitettävästä teräskannesta. Loppusijoitushankkeen aikana loppusijoituskapseleihin käytetään kaikkiaan Kuparia n t. Rauta- ja teräsosia n t. LO1-2 OL1-2 OL3 6 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 7

5 käytetyn ydinpolttoaineen SÄTeILy 500 vuotta/4 msv/h: Polttoainenipusta tunnissa saatava säteilyannos vastaa suomalaisen saamaa keskimääräistä säteilyannosta vuoden aikana. Käytetystä ydinpolttoaineesta saatava säteilyannos tunnissa (msv/h, mitattuna metrin päässä polttoainenipusta.) käytetty polttoaine LO1-2 OL1-2 OL3 Polttoainenippujen määrä, ennuste (kpl) Jäähtymisaika (vuotta) n. 30 n. 33 n. 42 Uraanimäärä (tu) n. 950 n n Kertymät laskettu laitosten käyttöiän mukaan: LO1-2: 50 v, OL1-2: 60 v, OL3: 60 v. LOppuSIjOITuSkapSeLIn SÄTeILy Kaksi metriä kapselia ympäröivää bentoniittia tai kalliota vaimentaa siitä loppusijoitushetkellä tulevan säteilyn. Polttoaineen jäähtymisaika, v Säteilyannos kapselin pinnalla msv/h , ,1 8 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 9

6 kallioperätutkimus Syviä tutkimusreikiä Olkiluodossa Kairasydännäytteiden kokonaispituus ONKALOn pilottireiät ONKALOn pilottireikien yhteispituus 57 kpl n. 32 km 26 kpl n. 3,17 km Ensimmäinen syvä tutkimusreikä kairattiin Olkiluotoon vuonna Kairasydäntutkimusten avulla saadaan arvokasta tietoa kallion ominaisuuksista. Kairauskoneen asennus moniesteperiaate Useat toisiaan varmentavat vapautumisesteet varmistavat turvallisuuden. 10 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 11

7 LOppuSIjOITukSen VaIHeeT Geologisen loppusijoituksen selvitykset alkavat 1978 Sijoituspaikkatutkimukset 1983 Olkiluoto sijoituspaikaksi Valtioneuvoston päätös kokonaisaikataulusta ONKALOn rakentaminen ja varmentavat tutkimukset Olkiluodossa Valtioneuvoston ja eduskunnan periaatepäätös Loppusijoituslaitoksen rakentaminen Rakentamislupahakemus Rakentamislupa Käyttölupahakemus Koekäyttö ja käyttöönotto Loppusijoituksen aloitus 2020-luvun alkupuolella 12 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 13

8 kansainvälinen yhteistyö Posivan monikansalliset yhteistyöprojektit (2015) Geologisen loppusijoituksen teknologiayhteisö IGD-Tp IGD-TP Implementing Geological Disposal of Radioactive Waste - Technology Platform euratomin 7. puiteohjelman projektit: BELBaR (Euratom FP7) Bentonite Erosion: effects on the Long term performance of the engineered Barrier and Radionuclide Transport DOPAS (Euratom FP7) Full Scale Demonstration Of Plugs And Seals (Posiva koordinoi) LUCOEX (Euratom FP7) Large Underground Concept Experiments SecIGD2 (Euratom FP7) Secretariat of the Implementing Geological Disposal of Radioactive Waste - Technology Platform - Phase 2 Petrus III (Euratom FP7) Programme for Education, Training and Research on Underground Storage muut monikansalliset projektit: CFM (Colloid Formation and Migration) FEBEXe (Full- Scale Engineered Barrier Experiment in Crystalline Host Rock, Sveitsin Grimselin kalliolaboratorio) GAP (Greenland Analogue Project) LCS (Long-term Cement Studies, Sveitsin Grimselin kalliolaboratorio) MODARIA (Modelling and Data for Radiological Impact Assessments) Pohjavesitutkimuksia 14 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 15

9 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. 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. 16 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 17

10 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, su ojaavat 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. Miten loppusijoituksen toteutuksessa on varauduttu tulviin? ONKALO on sijoitettu niin, että maanalaisten tilojen maanpintayhteydet ovat 10 metriä meren pinnan yläpuolella. Loppusijoitustilojen sulkemisen jälkeen kallioperä suojelee loppusijoitustiloja maan päällä tapahtuvilta luonnonilmiöiltä kuten tulvilta. Tutkimuksia Olkiluodossa 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 Loppusijoituksen taskutieto 19

11 Työskentelyä ONKALOssa 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 o n 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. 20 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 21

12 SanaSTO Bentoniitti, bentoniittipuskuri Luonnosta löytyvä savilaji, joka on syntynyt vulkaanisen tuhkan muuntumistuloksena. Bentoniittisaven erityisominaisuutena on sen paisuminen kostumisen (vettymisen) seurauksena. Bentoniittia on suunniteltu käytettäväksi puskurimateriaalina loppusijoitusreiässä kapselin ympärillä. 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. Kairasydännäyte Kairaamalla kalliosta hankittu kivinäyte, josta voidaan määrittää mm. kivilajikoostumus ja rakoilu. Kalliojännityksen mittausta ONKALOssa 22 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 23

13 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. 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. Pilottireikä ONKALOa ympäröivään kallioon kairattu reikä, josta hankitaan tietoa mm. louhinnan suunnitteluun ja toteutukseen. Polttoainenippu 24 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 25

14 PL (Paaluluku) Luku kertoo etäisyyden metreinä tunnelin suuaukolta. RSC (Rock Suitability Classification) Menettely, jonka avulla kehitetään ja määritellään kallion soveltuvuutta loppusijoituspaneeleille, -tunneleille ja rei ille. 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. 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. 26 Loppusijoituksen taskutieto Loppusijoituksen taskutieto 27

15 28 Loppusijoituksen taskutieto Posiva Oy Olkiluoto, Eurajoki puh. (02) , fax (02)