ENERGIA-TERVEYS-TURVALLISUUS LSV 18.11.2006 Ydinvoiman käytön terveysvaikutukset normaalioloissa ja poikkeustilanteissa Wendla Paile RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY
Ydinvoiman käytön vaikutukset - Polttoaineen raaka-aineen louhinta ja rikastus - Laitoksen käyttö - Ympäristön asukkaat - Ympäristö - Työntekijät - Jätteen käsittely Poikkeavan tapahtuman vaikutus 2
Ydinvoimalaitosten ympäristövaikutusten hallinta Laitoskohtaiset päästörajat Päästöjen valvonta Ympäristön säteilyvalvonta Ydinvoimalaitokset päästävät normaalikäytössä pieniä määriä radioaktiivisia aineita ympäristöön. Kaasumaiset päästöt johdetaan voimalaitosten ilmastointipiippuihin ja vesipäästöt jäähdytysveden mukana mereen. Kumpaakin päästöreittiä valvotaan mittaamalla radioaktiivisten aineiden määrää. 3
Ydinvoimalaitosten normaalista käytöstä yksittäisen ympäristön asukkaan säteilyannoksen raja-arvo on 0,1 millisievertiä vuodessa. Raja-arvon perusteella on asetettu radioaktiivisten aineiden päästörajat. 4
Päästöjen osuus laitoskohtaisista päästörajoista keskimäärin vuosina 2000-2002 Loviisan voimalaitos jalokaasut ilmakehään 0,03 % jodit ilmakehään < 0,001 % tritium mereen 9 % muut radionuklidit mereen 0,1 % Olkiluodon voimalaitos jalokaasut ilmakehään 0,001 % jodit ilmakehään 0,03 % tritium mereen 6 % muut radionuklidit mereen 0,3 % 5
Päästömittausten lisäksi radioaktiivisten aineiden leviämistä ympäristössä seurataan. Vuosittain tutkitaan n. 1000 näytettä talousvedestä, elintarvikkeista, ilmasta, sadevedestä, maaperästä, merivedestä ja merenpohjasta. Elintarvikkeissa ydinvoimaloista tulevaa radioaktiivisuutta on havaittu koko niiden käyttöhistorian aikana muutamia kertoja salaatissa ja kaloissa. Pitoisuudet ovat olleet erittäin pieniä. 6
Maaympäristönäytteissä on havaittu melko harvoin radioaktiivisia aineita voimalaitoksista. Ilma- ja laskeumanäytteissä niitä on voitu havaita hyvin tarkoilla menetelmillä muutamia kertoja vuodessa. Joskus sadevesinäytteissä on ollut kohonneita tritiumpitoisuuksia. Kaikki muut havainnot paikallisista päästöistä ovat olleet satunnaisia ja pitoisuudet pieniä. 7
Meriympäristössä radioaktiivisten aineiden pitoisuudet ovat olleet suurempia kuin maaympäristössä. Eräissä näytteissä havaitaan säännöllisesti ydinvoimalaitokselta peräisin olevia radioaktiivisia aineita. Hyviä indikaattoreita päästöjen valvonnassa ovat vesikasvit, pohjasedimentit ja pohjaeläimet. Muutamissa merivesinäytteissä on vuosittain ollut tritiumia. Muita radioaktiivisia aineita on ollut harvoin. 8
Asukkaiden säteilyaltistusta arvioidaan laitoksen päästötietojen sekä ympäristövalvonnan perusteella. Altistus on jäänyt muutamaan prosenttiin asetetusta raja-arvosta. Eniten altistuvalle asukkaalle aiheutuva, laskennallinen säteilyannos on enimmillään ollut 4 mikrosievertiä vuodessa eli 1 / 1000 suomalaisten keskimääräisestä vuosiannoksesta. 9
Päästöistä aiheutuneet säteilyannokset ovat samaa suuruusluokkaa kuin hiilivoimalan luonnon radionuklideista koostuvista päästöistä. Ydinvoimalaitosten suurin ympäristövaikutus ei liity radioaktiivisuuteen vaan lämpimän jäähdytysveden päästöön. Voimalaitoksen läpi kulkee sekunnissa 50 m3 merivettä. Vesi on ulos tullessaan 10 ºC lämpimämpää kuin sisään otettaessa. Vaikutus näkyy meren kasvillisuuden rehevöitymisenä muutaman kilometrin etäisyydelle asti. 10
Työntekijöiden annokset 2005 Loviisa Annos (msv) Lukumäärä < 0,1 msv 621 0,10 5,00 453 5,01 10,00 33 10,01 15 5 15,01 20 - yli 20 - Yhteensä 1112 11
Työntekijöiden annokset 2005 Olkiluoto Annos (msv) Lukumäärä < 0,1 1205 0,10 1,00 800 1,01 2,00 285 2,01 5,00 319 5,01 10,00 74 10,01 15,00 5 yli 15 Yhteensä 2688 12
Eniten altistuneen työntekijän annos 50 40 Loviisa Olkiluoto 30 msv 20 10 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 13
Säteilyaltistuksen seurannassa olleet työntekijät 2005 Terveydenhuolto (röntgen) 4 837 Terveydenhuolto (muu) 897 Teollisuus 1 172 Tutkimus 995 Eläinlääkintä 355 Ydinenergia 3 584 Yhteensä* 11 698 8 % 3 % 41 % 30 % 10 % 8 % Terveydenhuolto (röntgens.) Terveydenhuolto (muu) Teollisuus Ydinvoima Tutk imus Eläinlääkintä 14
Työntekijöiden annokset 2005 Terveydenhuolto (röntgen) 1,48 Sv Terveydenhuolto (muu) 0,14 Sv Teollisuus 0,19 Sv Tutkimus 0,09 Sv Eläinlääkintä 0,06 Sv Ydinenergia 3,42 Sv Yhteensä 5,39 Sv 63 % 2 % 1 % 27 % 3 % 4 % Terveydenhuolto (röntgens.) Terveydenhuolto (muu) Teollisuus Ydinvoima Tutk imus Eläinlääkintä 15
Säteilyn suorat terveyshaitat deterministiset vaikutukset johtuvat laajamittaisesta solutuhosta ilmaantuvat yleensä lyhyen ajan sisällä esiintyy vain suurilla äkillisillä säteilyannoksilla 1000 msv aiheuttaa säteilysairauden oireita säteilysairaus: pahoinvointi, luuydinvauriot, suolistovauriot haitan vaikeusaste nousee annoksen kasvaessa 6000 msv kokokehoannos äkillisesti saatuna johtaa todennäköisesti kuolemaan palovamma sikiövaurio 16
Satunnaiset myöhäisvaikutukset (syöpä, geneettinen haitta) Saavat alkunsa yhden solun perimämuutoksesta Ilmenevät useita vuosia altistuksen jälkeen Ei ole olemassa kynnysarvoa, jota pienemmällä annoksella haitta ei voi syntyä Todennäköisyys kasvaa kokonaisannoksen kasvaessa Haitta-aste ei kasva annoksen mukana Yksilön riski on pieni korkeankin annoksen jälkeen Väestöannos (kollektiiviannos) tärkeä kokonaishaitan mitta 17
Vaste 100% 0 18 Annos
Viro 1994
Onnettomuus valkovenäläisessä sterilointilaitoksessa. 1 kk altistuksesta. Kuoli keuhkojen aspergilloosiin 4 kuukautta altistuksen jälkeen.
Kollektiivinen annos ja syöpäriski LNT-malli: Syöpäriski nousee lineaarisesti annoksen mukana ilman kynnysarvoa Syöpäkuoleman riski väestössä 5-10% per Sv Jos kollektiiviannos on 10 000 mansv 500 1000 syöpäkuolemaa Syöpäkuolemia ilman säteilyä 10 000 x 1 Sv 2 000 100 000 x 100 msv 20 000 1000 000 x 10 msv 200 000 21
Taustasäteily: 0,1-0,2 mikrosv / h Jos 100 mikrosv / h 1 millisv / 10 h Jos 1000 000 ihmistä 1000 mansv 50-100 syöpäkuolemaa Kehotus suojautua sisätiloihin vältetään 90% annoksesta Oireita (pahoinvointia) vasta tuhatkertaisella annoksella! (Suojaa kuitenkin myös hengitysilman radioaktiivisiltaa aineilta) 22
Säteilysuojelu tähtää syöpäriskin vähentämiseen Yksilön riski saada altistuksesta syöpä on pieni 1/3 meistä saa syövän, 1/5 kuolee siihen Hyvin yleinen tauti, etenkin vanhalla iällä Jos on työssään tai laskeumatilanteessa altistunut säteilylle, ja sitten sairastuukin syöpään, helposti luulee että on syy-yhteys Kuitenkin melko suurella varmuudella näin ei ole 23
Suomalaisen keskimääräinen vuotuinen säteilyannos on noin 3,7 msv 1. Sisäilman radon noin 2 msv 2. Luonnon radioaktiivisuus kehossa 0,4 3. Ulkoinen säteily maaperästä 0,5 4. Kosminen säteily avaruudesta 0,3 5. Röntgendiagnostiikka 0,5 6. Radioisotoopit diagnostiikassa 0,03 7. Tshernobyl laskeuma 0,03 24 1 2 3 4 5 6 7
ONNETTOMUUS 7 Erittäin vakava onnettomuus 6 Vakava onnettomuus 5 Ympäristölle vaaraa aiheuttava onnettomuus Hyvin suuri päästö Tapahtumien kansainvälinen INES-asteikko 4 Laitosonnettomuus 3 Vakava turvallisuuteen vaikuttava tapahtuma TURVALLISUUTTA HEIKENTÄNYT TAPAHTUMA 2 Merkittävä turvallisuuteen vaikuttava tapahtuma 1 Poikkeuksellinen turvallisuuteen vaikuttava tapahtuma POIKKEUKSELLINEN TAPAHTUMA 0 Ei merkitystä ydin- eikä säteilyturvallisuuden kannalta 25
INES 3 tai sitä korkeamman luokan tapahtumia viime vuosilta Englanti, 2005 Sellafieldin THORP-jälleenkäsittelylaitos, putkirikko, INES 3 radioaktiivisten aineiden vuoto sisätiloihin Unkari, 2003 Paksin ydinvoimalaitoksella polttoainenippujen puhdistuksessa tapahtunut polttoaineen vaurioituminen INES 3 USA, 2002 Reaktoripaineastian kannen syöpyminen Davis-Bessen laitoksella Japani, 1999 Kriittisyysonnettomuus ydinpolttoaineen prosessointilaitolaitoksella (Tokaimura). 2 henkilöä kuoli INES 3 INES 4 Japani, 1997 Jälleenkäsittelylaitoksen bitumointilaitoksella tapahtunut INES 3 tulipalo ja räjähdys Kuola, 1993 Ulkoisen sähköverkon menetys myrskyn seurauksena INES 3 26
INES-luokkaan 1 ja sitä suurempiin luokkiin luokiteltujen tapahtumien määrä Suomen neljällä laitosyksiköllä yhteensä 8 7 6 5 4 3 2 1 0 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY INES 1 INES 2
INES 2 -tapahtumat Suomessa (Suomessa ei ole ollut korkeampiin luokkiin luokiteltuja tapahtumia) 1981 LO2 Reaktorin pikasulku ja hätäjäähdytyksen käynnistyminen 1985 OL1 Ulospuhallusjärjestelmän ohjausventtiilien viat 1987 LO2 Pää- ja hätäsyöttöveden menetys 1988 LO1 Booripitoisuuden pieneneminen hätäjäähdytysveden varastosäiliössä 1989 OL1 Metallijauhetta säätösauvakoneistossa ja primääripiirissä 1991 OL2 Kytkinlaitospalosta aiheutunut ulkoisten sähköverkkojen menetys 1993 LO2 Pääsyöttövesijärjestelmän putken katkeaminen 28
Annosrajat odotettavissa olevat käyttöhäiriöt Käyttöhäiriö, jonka todennäköisyys on yli 1 / 100 vuotta. Tapahtuman ei odoteta aiheuttavan päästöä. Ei saa aiheuttaa väestön yksilölle yli 0,1 msv vuodessa 29
Annosrajat oletetut onnettomuudet Oletettu laitosonnettomuus, jonka todennäköisyys on alle 1 / 100 vuotta, ei saa aiheuttaa väestön yksilölle yli 5 msv vuodessa 30
Annosrajat vakavat reaktorionnettomuudet Vakavasta reaktorionnettomuudesta aiheutuvan radioaktiivisten aineiden päästön raja-arvo on päästö, josta ei aiheudu väestölle välittömiä terveyshaittoja eikä pitkäaikaisia rajoituksia laajojen maa- ja vesialueiden käytölle 31
32
Tshernobylin laskeuma Contaminated territories ; Cs-laskeuma > 40 kbq/m 2 yhteensä 6 miljoonaa asukasta vastaa laskeumaa Hämeessä ja Keski-Suomessa Pinta-ala (km 2 ) Osuus koko maasta (%) Valko-Venäjä 43 500 23,0 Ukraina 37 600 5,0 Venäjä 59 300 1,5 Highly contaminated territories ; Cs-laskeuma > 600 kbq/m 2 alueella tehty evakuointeja, jäljellä 150 000-200 000 as. elinikäisannos 100-300 msv ilman suojaustoimia Suljettu alue; Cs-laskeuma > 1 500 kbq/m 2 hyvin vähän asukkaita elinikäisannos yli 300 msv ilman suojaustoimia 33
34
Suomalaisten keskimääräiset efektiiviset annokset Tshernobyl-laskeumasta 0,250 0,200 Sisäinen Ulkoinen 0,150 msv 0,100 0,050 0,000 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 Tshernobylin laskeuman aiheuttama annoksen kertymä suomalaisille on arviolta keskimäärin 2,5 msv. Ydinasekokeiden on arvioitu aiheuttavan keskimäärin 0,3 msv annoksen kertymän. 35
TSHERNOBYL - mitä olemme oppineet? Suorat vaikutukset rajallinen määrä (134 säteilysairautta, 28 kuollutta) Satunnaiset myöhäisvaikutukset laskennallisesti tuhansia (kymmeniä tuhansia) Kilpirauhassyöpiä jo toista tuhatta Epäsuorat vaikutukset Taloudelliset, sosiaaliset, psykologiset Ajallisesti ja paikallisesti hyvin laaja ongelma Koskee satoja tuhansia, jopa miljoonia ihmisiä 36
Säteilyvaikutukset riippuvat annoksesta Eivät riipu siitä, onko tietoa altistuksesta Eivät riipu subjektiivisesta riskikäsityksestä Voidaan estää tai rajoittaa vastatoimilla, joilla minimoidaan väestön altistus 37
Epäsuorat vaikutukset ulottuvat paljon laajemmalle kuin varsinaiset säteilyvaikutukset sekä maantieteellisesti että ajallisesti Koskevat satoja tuhansia ihmisiä Jatkuvat vuosikausia Korreloivat heikosti todelliseen altistukseen Korreloivat subjektiiviseen riskikäsitykseen Altistuksen vähentämiseen tähtäävät vastatoimet voivat pahentaa näitä vaikutuksia (uudelleen asuttaminen!) 38
Tshernobylin vuoksi altistuneiden ryhmien syöpäriski (5% /mansv) Väestö Kollektiiviannos (mansv) Keskiannos (msv) Syöpäkuole mia laskennallisesti Syöpäkuolemia taustalla Osuus syöpäkuolemista/ koko väestöstä Evakuoidut 116 000 3 500 30 180 23 000 alle 1% /alle 0,2% Tiukan kontrollin 200 000 12 000 60 600 40 000 1,5% /0,3% alueet Lievemmin saastuneet 5 milj 60 000 12 3 000 1 milj 0,03% /0,006% alueet, ent. NL Koko 5 mrd 600 000 0,1 30 000 1 mrd maailma Suomi 5 milj 10 000 2 500 1 milj Puhdistustyöntekijät 1986-87 226 000 23 000 100 1 100 45 000 2,5% /0,5%
Alle 15-vuotiaiden kilpirauhassyöpä Valkovenäjällä Maakunta 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 Brest 0 0 1 1 7 5 17 24 21 21 25 13 14 149 Vitebsk 0 0 0 0 1 3 2 0 1 0 0 0 0 7 Gomel 1 2 1 3 14 43 34 36 44 48 42 37 20 325 Grodno 1 1 1 2 0 2 4 3 5 5 5 3 4 36 Minsk 0 1 1 1 1 1 4 4 6 1 5 6 1 32 Mogilev 0 0 0 0 2 3 1 7 4 6 3 4 3 33 Minsk City 0 0 1 0 4 2 4 5 1 10 4 3 11 45 Yhteensä 2 4 5 7 29 59 66 79 82 91 84 66 63 627 41
Valkovenäjällä 1152 lasta on alle 15 ikäisinä sairastunut kilpirauhassyöpään vuosina 1986-2002. 14 lasta on kuollut. Riski on kohonnut pienilläkin annoksilla, jopa satojen kilometrien etäisyydellä päästöstä Alle 5-vuotiaana altistuneiden riski on suurin. Pikkulasten kilpirauhasen säteilyannokset olivat jopa 10 kertaa korkeammat kuin aikuisten Aikuisilla ei selvää kilpirauhassyövän lisäystä. Rekisterit ovat epäluotettavia 42
Altistuneiden määrä Kollektiiviannos Mediaani Annos
Ydinlaskeuma sisältää radioaktiivista jodia Altistus hengityksen ja maidon kautta Jodi hakeutuu kilpirauhaseen, joka voi saada suuren säteilyannoksen Joditabletti estää radiojodin kertymisen kilpirauhaseen Tabletti olisi otettava ennen kuin laskeuma saapuu 5 tunnin viive vähentää tehon puoleen Suojavaikutus kestää 1-2 vrk Kerta-annos riittää suojaamaan hengitysilman radiojodista Ruoan jodista suojaaminen vaatisi päivittäistä annosta parin viikon ajan 44
IPPNW: Maailman lääkärijärjestön puheenjohtaja Etelä-Afrikasta totesi että harvalla on ydinase mutta jokaisella on tavanomainen pommi, jolla voi pommittaa ydinvoimalan. Rinnastus on harhaanjohtava. Seuraus voi olla pahimmillaan Tshernobyl-luokan katastrofi muttei missään tapauksessa ydinräjähdystä vastaavaa tuhoa. 45