Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto

Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto Yhteenveto vuoden 2014 toiminnasta

Tiivistelmä Tässä raportissa esitetään ydinenergia-asetuksen mukainen selvitys ydinjätehuoltovelvollisten, Teollisuuden Voima Oyj:n (TVO) ja Fortum Power and Heat Oy:n (Fortum) ydinjätehuollon toimenpiteistä vuonna 2014. Syksyllä 2012 valmistuneessa YJH-2012-ohjelmassa kuvataan ydinjätteiden loppusijoituksen sekä voimalaitosten käytöstäpoiston tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyön nykytilaa ja tarkempia suunnitelmia vuosille 2013 2015. Vuonna 2014 käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen valmistelu eteni pääosin YJH-ohjelman mukaisesti. Voimalaitosjätteiden loppusijoitus on ollut toiminnassa Eurajoen Olkiluodossa ja Loviisan Hästholmenilla 1990-luvulta lähtien. Ydinjätehuoltovelvollisten toimenpiteet painottuvat käytetyn polttoaineen loppusijoittamiseen Olkiluodossa ja niiden yhteisesti omistaman Posiva Oy:n (Posiva) toimintaan. Posiva jätti rakentamislupahakemuksen työ- ja elinkeinoministeriölle (TEM) vuoden 2012 lopussa. Hakemuksen jättämisen yhteydessä Säteilyturvakeskukselle (STUK) toimitettiin ydinenergia-asetuksen sekä valtioneuvoston asetuksen ja STUKin YVL-ohjeiston rakentamislupavaiheessa edellyttämät selvitykset. Vuoden 2014 aikana STUKille toimitettua aineistoa on täydennetty Posivan oman kehitystyön ja STUKin antaman palautteen perusteella. ONKALOn suunnittelutyöt keskittyivät vuonna 2014 pitkälti rakennustöiden toteutussuunnitteluun. Vuoden alussa aloitettiin pitkään valmistellut tuloilma- ja henkilökuilujen nousuporaustyöt ja ne valmistuivat kesällä. Nousuporausten jälkeen aloitettiin DOPAS-POPLU-päätytulppatestiin liittyvät louhinnat ja ne olivat lähes valmiit vuoden 2014 lopulla. Olkiluodon tutkimusalueella jatkettiin pääasiassa itäiselle alueelle keskittyvien uusimpien kairareikien tutkimuksia. Pintaveden suotautumista pohjavedeksi koskevan kenttäkokeen (INEX) toinen vaihe aloitettiin kesäkuussa 2014. ONKALOs- sa tehdyt tutkimukset kohdistuivat muun muassa kallion mekaanisiin, sähköisiin ja termisiin ominaisuuksiin, pohjaveden virtauksiin eri mittakaavoissa, sulfaatin pelkistymiseen sekä kallion kulkeutumisominaisuuksiin. Kallion soveltuvuusluokittelua kuvaavan ja ohjeistavan menettelyohjeen (ns. RSCkäsikirjan) kirjoitustyötä jatkettiin ja ensimmäinen hyväksytty versio ohjeesta valmistui vuoden 2014 lopussa. Kapselien suunnittelussa tehtiin vuoden 2014 aikana kapselin kuparivaipan sulkemismenetelmien vertailu ja käytettävän menetelmän valinta. Käytettäväksi menetelmäksi valittiin kitkatappihitsaus (FSW). Lisäksi jatkettiin sisäkannen tiivisteratkaisujen kehittämistä. Kuparikapselin valmistuksen kehitystä jatkettiin yhteistyössä Ruotsin Svensk Kärnbränslehantering AB:n (SKB) kanssa. Kapselin hankintaprojektissa kartoitettiin vuoden aikana kapselin hankintaketjun vaihtoehtoja, erityisesti kapselin kokoonpanoa eli sisäosan asentamista kuparivaipan sisään. Puskurin rakennesuunnitelman laatimista jatkettiin vuoden 2014 aikana. Puskurin ja täytön vuorovaikutuksen tutkimista varten suunniteltiin laboratoriolaite ja sen valmistus aloitettiin. Täyden mittakaavan loppusijoituskokeen (FISST, Full-scale In-situ System Test) esisuunnittelu alkoi. Vuoden aikana tutkittiin myös mm. puskurin paisuntapaineiden kehittymistä, laimean veden aiheuttamaa puskurimateriaalin eroosiota sekä puskurin mekaanista käyttäytymistä kalliosiirrostapauksessa. Täytön komponenttikohtaiset asennuskokeet aloitettiin tekemällä lattiantasauskerroksen kokeet maan pinnalla. Vuoden aikana rakennettiin laboratoriokoelaitteistot täyttökonseptin alkutilan tutkimusta varten ja jatkettiin tutkimuksia alkuvaiheen kosteuden jakautumisesta pellettikerroksessa. Vuonna 2012 käynnistetty projekti loppusijoitustunnelin päätytulpan toteuttamiseksi komponenttikohtaisena testinä (POPLU) jatkui vuonna 2014. Vuonna 2013 aloitettua puskuri- ja täyttö- RAKENTAMISLUPAHAKEMUS Olkiluodon kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamiseksi käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten YJH-2012 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuollon ohjelma vuosille 2013 2015 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto Yhteenveto vuoden 2014 toiminnasta Posiva Oy Ydinjätehuollon toimintakertomus, YJH-2012-ohjelma ja rakentamislupahakemus löytyvät Posivan internet-sivustolta. 3

Tutkimustilan 3 litologinen malli, kuparikapselin kuumamuokkausta ja täytön toimintakyvyn selvittämisessä käytettävä koelaite. lohkojen hankintatapaselvitystä jatkettiin. Olkiluodon monitorointiohjelmaan kuuluvien kalliomekaanisen, hydrologisen, hydrogeokemiallisen, pintaympäristön ja vieraiden aineiden monitoroinnin osalta työ jatkui edellisten vuosien tapaan pääosin suunnitelmien mukaisesti. Teknisten vapautumisesteiden monitoroinnin suunnittelu on nostettu omaksi kohdakseen Posivan laatimissa tarkemmissa suunnitelmissa ja aihetta varten perustettiin vuonna 2014 työryhmä. Turvallisuusperustelutyön ensisijainen tavoite vuonna 2014 oli rakentamislupahakemuksen osana toimitettuun turvallisuusperusteluun liittyviin STUKin lisäselvityspyyntöihin vastaaminen. Lisäselvitysvastausten ohella käynnistettiin käyttölupahakemuksen tueksi tähtäävän turvallisuusperustelukokonaisuuden (TURVA-2020) valmistelu mm. projektisuunnitelman laatimisella. Posiva on jatkanut yhdessä SKB:n kanssa vaakasijoitusratkaisun kehitystyötä. Bentoniittipuskurin toimintaa jäljitteleviä Big Bertha -kokeita käsittelevä raportti valmistui vuoden 2014 aikana ja seuraavat kokeet aloitettiin. Olkiluodon turvallisuusperustelun ensimmäisen vaiheen kokoaminen aloitettiin vuonna 2014. Bentoniittipuskurin ja suojasylinterimateriaaliksi valitun titaanin pitkäaikaisvuorovaikutuksia koskevaa tutkimusta jatkettiin. Kapselointilaitoksen laitossuunnitelmiin ei vuoden 2014 aikana tehty muita merkittäviä muutoksia, kuin kapselin hitsausmenetelmän muuttaminen kitkatappihitsaukseksi (FSW). Päivitetyt pääpiirustukset toimitettiin viranomaiselle. Kapselointilaitoksen järjestelmien prototyyppien toteutus edistyi. Nostinlaiterakennuksen II-vaiheen toteutussuunnittelu viimeisteltiin ja rakennustyöt päästiin aloittamaan vuonna 2014. Kapselointilaitoksen toteutussuunnittelu alkoi kahdeksalle kapselointilaitoksen mekaaniselle järjestelmälle konseptitarkasteluna. Kapselointilaitoksen arkkitehti-, rakennus- ja talotekninen suunnittelu aloitettiin syksyllä. Loppusijoituslaitosprojektista laadittiin päivitetty projektisuunnitelma. Loppusijoituslaitoksen teknisten vaatimusmäärittelyjen tuottaminen oli käynnissä olevan toteutussuunnittelun tärkeimpiä tehtäviä. Asennus- ja siirtotekniikoiden suunnittelu ja toteutus edistyi vuoden 2014 aikana. Kapselihissiin liittyvää kehitystyötä jatkettiin. Kapselin siirto- ja asennuslaitteen prototyyppi valmistui vuoden alkupuolella ja laitteen testaus alkoi ONKALOn alueelle maanpinnalle rakennetussa uudessa testaushallissa. Testaushallissa käynnistyivät myös puskurilohkojen asennuksessa käytettävän asennuslaitteen ja lohkojen siirtolaitteen testaukset. Lisäksi täytön asennuslaitteen prototyypin valmistus oli käynnissä vuonna 2014. Posivan ydinsulkuvalvontakäsikirjassa kuvataan ONKA- LOn rakentamisen aikainen ydinsulkuvalvontatoiminta. Käsikirjaa täydennetään tarpeen mukaan kattamaan ydinlaitosten rakentamisen aikana tarvittava valvonta. Vuonna 2014 STU- Kille ja Euroopan komissiolle toimitettiin kapselointilaitoksen ja loppusijoituslaitoksen teknisten perustietojen päivitykset sekä ONKALOn rakentamista ja loppusijoitustoimintaan valmistautumista kuvaava toimintaohjelma. Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosjätteiden osalta jatkettiin vakiintuneita käytännön toimenpiteitä sekä tutkimus- että seurantahankkeita. Olkiluodon voimalaitosten modernisointien yhteydessä käytöstäpoistettuja komponentteja on käsitelty Ruotsissa Studsvikissa vuodesta 2010 alkaen. Vuoden 2012 lopussa käsiteltäväksi lähetettyjen metallikomponenttien, käytöstäpoistettujen matala- ja korkeapaineturbiinien sekä 4

Kapselin siirtovaunun prototyyppi ja testirata, puskurilohkojen asennuslaitteen prototyyppi sekä täytön asennuslaitteen prototyyppi. lämmönvaihtimien osien käsittely saatiin valmiiksi ja jäte palautettiin Olkiluotoon vuoden 2014 aikana. Olkiluodon VLJluolan kalliotilojen käytönaikainen seuranta jatkui tutkimus- ja seurantaohjelman mukaisesti. Matala-aktiivisen huoltojätteen mikrobiologista hajoamista loppusijoitusolosuhteissa tutkitaan kaasunkehityskokeessa, johon liittyen mm. kartoitettiin mikrobiyhteisöjä ja jatkettiin kokeen mallinnustyötä. Vuonna 2011 TVO haki muutosta VLJ-luolan käyttölupaehtoihin, jotta mm. OL3-laitosyksikön voimalaitosjätteiden ja STUKin hallinnassa olevien radioaktiivisten jätteiden loppusijoitus VLJ-luolaan sallittaisiin. Käyttölupaehtojen muutos hyväksyttiin työ- ja elinkeinoministeriössä 2012 ja STUKin pienjätteen loppusijoitus käynnistettiin 2014. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen käytöstäpoiston suunnitelma päivitettiin 2014. Myös Loviisan voimalaitosjätteen loppusijoitustilan käytönaikaisia tutkimuksia jatkettiin vuonna 2014 seurantaohjelman mukaisesti. Loppusijoituslaitoksen käyttölupaehtojen mukaisesti toimitettiin vuonna 2013 STUKille loppusijoituslaitoksen ensimmäinen määräaikainen turvallisuusarvio, jonka STUK hyväksyi vuoden 2014 joulukuussa. Puolimittakaavaisiin loppusijoitusastioihin vuonna 1987 kiinteytetyn aktiivisen ioninvaihtohartsin säilytyskoe jatkui vuonna 2014. Loviisan voimalaitosjätteen pitkäaikaisturvallisuusperustelun seuraava päivitys valmistuu vuoden 2018 loppuun mennessä. Päivitystä varten on muodostettu turvallisuusperusteluprojekti vuonna 2014. Vuoden aikana päivitettiin myös projektisuunnitelma käytöstäpoistosuunnitelman päivittämiseksi vuoden 2018 loppuun mennessä. Studsvikista palautettuja jätemetallikokilleja, betonin pitkäaikaiskokeen näyteharkkoja sekä Loviisan voimalaitoksen kiinteytetyn jätteen loppusijoitustila. 5

Sisällysluettelo TIIVISTELMÄ JOHDANTO...8 Ydinjätehuollon vastuut ja velvollisuudet...8 Ydinjätehuollon aikataulut...9 Nykytilanne käytetyn polttoaineen varastoinnissa...9 Varautuminen ydinjätehuollon kustannuksiin...10 Eurooppalainen yhteistyö...10 ONKALO... 11 KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEN TUTKIMUS- JA KEHITYSTYÖ...12 Käytetyn ydinpolttoaineen tutkimukset...12 Loppusijoituspaikan ominaisuudet...12 Kenttätutkimukset...13 ONKALOssa tehdyt tutkimukset...14 Mallinnus...17 Kallioluokittelu...20 Teknisten vapautumisesteiden tutkimus, kehitys ja testaus...20 Kapseli...20 Puskuri...24 Tunnelien täyttö ja päätytulppa...24 Tilojen sulkeminen...25 Monitorointiohjelma...26 Kalliomekaniikka...26 Hydrologia ja hydrogeologia...26 Hydrogeokemia...28 Pintaympäristö...28 Vieraat aineet...28 Tekniset vapautumisesteet...29 Turvallisuusperustelun pääkohdat ja tuotantoprosessi...29 Kapselointilaitoksen ydinjätehuolto...31 Vaakasijoitusratkaisun kehitys...32 KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEN SUUNNITTELU JA TOTEUTUS...35 Kaavoitus ja aluetyöt...35 6

Kapselointi- ja loppusijoituslaitosten suunnittelu, toteutus ja käyttö...35 Laitossuunnittelu...36 Laitosten toteutussuunnittelu ja toteutus...36 Rakennusmenetelmien kehittäminen...37 Asennus- ja siirtotekniikat...38 Käytetyn ydinpolttoaineen kuljetukset...40 Laatu ja turvallisuus...40 Laadun ja toiminnan kehittäminen...40 Ympäristö ja työturvallisuus...40 Ydin- ja säteilyturvallisuus...40 Turva- ja valmiusjärjestelyt...41 Ydinmateriaali- ja ydinsulkuvalvonta...41 Lupien hakeminen...42 Tiedonhallinta...42 OLKILUODON VOIMALAITOKSEN VOIMALAITOSJÄTTEIDEN HUOLTO JA KÄYTÖSTÄPOISTO...44 Voimalaitosjätehuolto Olkiluodossa...44 Toimintaperiaate...44 Nykytilanne varastoinnissa ja loppusijoituksessa...45 VLJ-luolan käytönaikaiset tutkimukset...45 Voimalaitos- ja käytöstäpoistojätteisiin liittyvät tutkimukset...48 Voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset...51 Olkiluodon voimalaitoksen käytöstäpoisto...51 LOVIISAN VOIMALAITOKSEN VOIMALAITOSJÄTTEIDEN HUOLTO JA KÄYTÖSTÄPOISTO...52 Voimalaitosjätehuolto Loviisassa...52 Toimintaperiaate...52 Loppusijoitustila...52 Loppusijoituslaitoksen määräaikainen turvallisuusarvio...53 Kiinteytysmenetelmien ja -astioiden tutkimukset...54 Loppusijoitustilan käytönaikaiset tutkimukset...54 Voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset...55 Loviisan ydinvoimalaitoksen käytöstäpoisto...55 RAPORTTILUETTELO...57 7

Johdanto Ydinjätehuollon vastuut ja velvollisuudet Suomessa ydinenergiaa sähköntuotantoon käyttävien yhtiöiden, Teollisuuden Voima Oyj:n (jäljempänä TVO) ja Fortum Power and Heat Oy:n (jäljempänä Fortum) on ydinenergialain mukaisesti huolehdittava omistamiensa Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimaloiden ydinjätteiden huoltoon kuuluvista toimenpiteistä sekä vastattava niiden kustannuksista. Työ- ja elinkeinoministeriö (TEM) päättää periaatteista, joita ydinjätehuollossa on noudatettava. Nämä periaatteet ovat lähtökohtana sekä ydinjätehuollon käytännön toteutuksessa että tulevia toimenpiteitä koskevassa tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyössä. Periaatteet on esitetty ministeriön päätöksissä 19.3.1991 (KTM), 26.9.1995 (KTM), 23.10.2003 (KTM) ja viimeiseksi Olkiluoto 3 -yksikön ydinjätehuoltojärjestelyistä 9.12.2011 (TEM). TVO ja Fortum huolehtivat matala- ja keskiaktiivisten voimalaitosjätteiden loppusijoituksesta sekä voimalaitosten käytöstäpoistoon ja käytetyn polttoaineen välivarastointiin liittyvistä toimenpiteistä. Käytetyn polttoaineen loppusijoituksen tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyöstä sekä kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamisesta ja käytöstä huolehtii TVO:n ja Fortumin yhdessä omistama Posiva Oy (jäljempänä Posiva). Posiva huolehtii omistajiensa puolesta vuosittain tehtävän Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimaloiden ydinjätehuollon toimintakertomuksen laatimisesta. Käsillä on vuoden 2014 toimintakertomus, joka sisältää ydinenergialain ja -asetuksen mukaisen selvityksen kyseisten voimayhtiöiden ydinjätehuollon tilanteesta ja toimenpiteistä vuonna 2014. Toimintakertomuksen lisäksi Posiva huolehtii kolmen vuoden välein laadittavan ydinjätehuollon kokonaisohjelman tekemisestä. Ydinjätehuollon tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyötä linjaavassa YJH-2012-ohjelmassa kuvataan käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen nykytila ja suunnitelmat vuosille 2013 2018. Lisäksi ohjelmassa kuvataan nykytila ja tulevaisuuden suunnitelmat TVO:n ja Fortumin vastuulla olevien käytetyn polttoaineen varastoinnin, voimalaitosjätteen käsittelyn sekä käytöstäpoiston osalta. Seuraava ydinjätehuollon kokonaisohjelma vuosille 2016 2021 laaditaan vuonna 2015. Teollisuuden Voima Oyj:llä on Eurajoen Olkiluodossa kaksi kiehutusvesireaktoria. Olkiluoto 1 (OL1) kytkettiin valtakunnan verkkoon ensimmäisen kerran syyskuussa 1978 ja Olkiluoto 2 (OL2) helmikuussa 1980. Vuonna 2014 OL1:n käyttökerroin oli 94,5 % ja OL2:n 97,4 %. OL1- ja OL2-laitosyksiköiden sekä matala-aktiivisen jätteen välivaraston (MAJ-varasto), keskiaktiivisen jätteen välivaraston (KAJ-varasto) ja käytetyn polttoaineen välivaraston (KPAvarasto) käyttöluvat ovat voimassa vuoden 2018 loppuun. Olkiluodon voimalaitosjätteiden loppusijoitustilan (VLJluola) käyttölupa on voimassa vuoden 2051 loppuun asti. Olkiluotoon on rakenteilla myös TVO:n kolmas ydinvoimalaitosyksikkö Olkiluoto 3 (OL3). Uuden laitoshankkeen Olkiluoto 4 (OL4) periaatepäätökselle haettiin jatkoaikaa, mitä hallitus ei puoltanut syksyllä 2014. Toimintavuonna 2014 OL2:llä toteutettiin lyhyt polttoaineenvaihtoseisokki. OL1:lla suoritettiin vastaavasti huoltoseisokki, jossa toteutettiin mm. pienjännitekojeistojen vaihto, apusyöttövesijärjestelmän putkistomuutokset ja omakäyttömuuntajan uusinta. 2014 LO1:n käyttökerroin oli 92,5 % ja LO2:n 89,3 %. Vuonna 2014 Loviisan ykkösyksikölle tehtiin niin sanottu lyhyt vuosihuolto, jolloin ei suoriteta laajoja muutos- ja korjaustöitä. Kakkosyksikölle suoritettiin laaja neljän vuoden välein tehtävä vuosihuolto. Vuosihuoltojen yhteydessä molempien laitosyksiköiden polttoaineesta vaihdettiin noin neljäsosa. Laitosyksiköiden LO1 ja LO2 sekä niiden ydinpolttoaine- ja ydinjätehuoltoon liittyvien laitosten käyttöluvat ovat voimassa LO1:n käyttämiseksi vuoden 2027 ja LO2:n vuoden 2030 loppuun saakka. Voimalaitosjätteiden loppusijoitustilan (VLJ-luola) osalta käyttölupa on voimassa vuoden 2055 loppuun asti. Vuoden 2014 aikana käynnistettiin projekti Loviisan voimalaitoksen matala- ja keskiaktiivisen voimalaitos- ja purkujätteen loppusijoituksen turvallisuusperustelun päivittämiseksi. Fortum Power and Heat Oy:n Loviisan voimalaitoksella on kaksi painevesireaktoria, kumpikin nimellisteholtaan 496 MWe (netto). Loviisa 1:n (LO1) kaupallinen käyttö alkoi toukokuussa 1977 ja Loviisa 2:n (LO2) tammikuussa 1981. Vuonna 8

Ydinjätehuollon aikataulut Olkiluodon ja Loviisan laitosten käytetty polttoaine valmistaudutaan loppusijoittamaan Suomen kallioperään. Joulukuussa 2000 valtioneuvosto teki periaatepäätöksen Posivan hakemuksesta käytetyn polttoaineen loppusijoituksesta Eurajoen Olkiluotoon. Eduskunta vahvisti päätöksen toukokuussa 2001. Päätöksessään 23.10.2003 ministeriö asetti käytetyn polttoaineen loppusijoituksen valmistelujen aikataulun siten, että kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupaa varten tarvittavat lopulliset selvitykset ja suunnitelmat oli varauduttava esittämään vuoden 2012 loppuun mennessä. Posiva jätti vuoden 2012 lopussa kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupahakemuksen valtioneuvostolle. Luvan käsittely valtioneuvostossa jatkui vuonna 2014 ja päätöstä lupahakemuksesta odotetaan vuoden 2015 aikana. Tavoitteena on aloittaa käytetyn polttoaineen loppusijoitus 2020-luvun alkupuolella. Tätä ennen käytettyä polttoainetta varastoidaan väliaikaisesti voimalaitosalueilla. Suomen viidennestä ydinvoimalaitosyksiköstä (OL3) tehtiin periaatepäätös vuonna 2002. Samassa yhteydessä tehtiin periaatepäätös käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen rakentamisesta laajennettuna siten, että myös OL3-laitosyksikön käytetty polttoaine voidaan sijoittaa Olkiluotoon. OL3- laitosyksikön jätehuoltovelvoite alkaa vasta laitoksen käynnistyttyä. Sama koskee myös vuonna 2010 tehtyä periaatepäätöstä TVO:n OL4-laitosyksiköstä. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen valmistelu eteni vuonna 2014 pääosin YJH-2012-ohjelmassa kuvatun suunnitelman mukaisesti. Kuvassa 1 on esitetty Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimalaitosten ydinjätehuollon kokonaisaikataulu. Nykytilanne käytetyn polttoaineen varastoinnissa Olkiluodon ydinvoimalan käytettyä polttoainetta varastoidaan väliaikaisesti sekä voimalaitosyksiköillä että voimalaitosalueella olevassa KPA-varastossa. Varastoon mahtuu tällä hetkellä OL1- ja OL2-laitosyksiköiden noin 30 vuoden toiminnasta kertyvä polttoainemäärä. KPA-varaston laajennusprojekti aloitettiin vuonna 2009 ja laajennus otettiin käyttöön vuoden 2014 lopussa. Laajennuksessa rakennettiin kolme allasta. OL1- ja OL2-laitosyksiköille tarvitaan uusi allas käyttöön vuonna 2015, OL3-yksikölle ensimmäisen altaan käyttötarve on 2020-luvulla. Laajennusprojekti toteutettiin ydinlaitoksen rakenteellisena muutostyönä. Kapasiteetin korottamislupahakemus toimitettiin STUKiin vuonna 2014. Päätöstä korottamislupahakemukseen odotetaan vuonna 2015. Korottamislupahakemus sisältää OL1-, OL2- ja OL3-yksiköiden tulevat tarpeet. Toimintavuonna 2014 OL1:llä vaihdettiin polttoainetta 35. kerran ja OL2:lla 33. kerran. Vuoden lopussa käytettyä polttoainetta oli varastoituna yhteensä 8 306 nippua, jotka sisältävät noin 1 396 tonnia uraania. Varastoiduista nipuista 7 007 oli KPA-varastossa, Kuva 1. Ydinjätehuollon kokonaisaikataulu YJH-2012-ohjelman mukaisesti, poikkeuksena OL3-yksi kön muuttunut käyttö- ja käytöspoistoaikataulu. 9

632 OL1:n vesialtaissa ja 667 OL2:lla. Lisäksi OL1:n reaktorissa oli 500 ja OL2:n reaktorissa samoin 500 nippua käytössä. Luvuissa ovat mukana myös sauvatelineet (1 kpl/laitos), joissa säilytetään vaurioituneita polttoainesauvoja (vuoden 2014 lopussa yhteensä 41 kpl). Loviisassa käytettyä polttoainetta varastoidaan voimalaitosyksiköillä ja käytetyn polttoaineen varastoissa. Loviisan käytetyn polttoaineen varastoaltaiden määrää on viimeksi lisätty vuonna 2000. Vuonna 2007 Loviisan käytetyn polttoaineen varastoon hankittiin kaksi tiheää telinettä, samoin vuosina 2009, 2011 ja 2014. Tiheillä telineillä on mahdollista lisätä varastokapasiteettia niin, että se riittää laitoksen nykyisen käyttöluvan loppuun saakka. Vuoden 2014 lopussa Loviisan voimalaitoksella oli varastoituna yhteensä 4 831 käytettyä polttoainenippua, mikä vastaa noin 582 tonnia tuoretta uraania. Polttoainenipuista oli LO1:llä 335 kpl ja LO2:lla 179 kpl. Käytetyn polttoaineen varastoissa 1 ja 2 oli 480 ja 3 837 nippua vastaavasti. Lisäksi LO1:n reaktorissa oli 313 ja LO2:n reaktorissa samoin 313 nippua käytössä. Varautuminen ydinjätehuollon kustannuksiin Ydinjätehuoltoon tarvittavat varat kerätään valtion ydinjätehuoltorahastoon. Rahastotavoite määrätään kunakin vuonna erikseen vahvistettavan ydinjätehuollon vastuumäärän perusteella. Ydinjätehuollon vastuumäärä sisältää kaikkien kyseisen vuoden loppuun mennessä kertyneiden ydinjätteiden huoltoon tarvittavien toimenpiteiden tulevat kustannukset. TVO:n ydinjätehuollon vuoden 2014 rahastotavoite oli 1 310,4 miljoonaa euroa ja Fortumin rahastotavoite vastaavasti 1 038,9 miljoonaa euroa. TEM vahvisti TVO:n ydinjätehuollon vuoden 2014 vastuumääräksi 1 349,1 miljoonaa euroa ja vuoden 2015 rahastotavoitteeksi 1 345,4 miljoonaa euroa. Fortumin ydinjätehuollon vastuumääräksi vuoden 2014 lopussa TEM vahvisti 1 083,9 miljoonaa euroa ja vuoden 2015 rahastotavoitteeksi 1 073,8 miljoonaa euroa. Eurooppalainen yhteistyö Geologisen loppusijoituksen teknologiayhteisön (IGD-TP) strateginen tutkimusohjelma ohjaa Posivan osallistumista Euratomin 7. puiteohjelman yhteishankkeisiin. Vuonna 2014 Posiva toimi edelleen aktiivisesti teknologiayhteisön hallituksessa ja yhteisön toisessa 7. puiteohjelman sihteeristöprojektissa SecIGD2:ssa (osaamisen säilyttämiseen ja koulutuksen keskittyvän työryhmän (CMET) puheenjohtajana). Puiteohjelman hankkeista Posiva osallistuu loppusijoitusjärjestelmän osajärjestelmiä ja vapautumisesteiden toimintakykyä tutkiviin yhteishankkeisiin LUCOEX, FIRST Nuclides, REDUPP, DOPAS ja BELBaR sekä koulutushankkeeseen PETRUS III. Yksittäisten tutkimus- ja kehityshankkeiden toteutusta toimintavuonna 2014 on esitelty tarkemmin edempänä. Edelleen jatkuvista hankkeista suurimmat ovat LUCOEX sekä Posivan koordinoima tulppaus- ja sulkemisdemonstraatioprojekti DOPAS. Euratomin uuden Horizon 2020 -puiteohjelman ensimmäisen hakukierroksen hakuun Posiva osallistui kahdella projektihakemuksella: MODERN 2020 -projektissa on tarkoituksena jatkaa teknisten vapautumisesteiden monitoroinnin kehitystyötä ja MIND-projekti keskittyy mikrobitoiminnan vaikutusten arviointiin loppusijoituksessa. Hankearvioinnin tuloksia odotetaan alkuvuonna 2015. Posiva ja ruotsalainen ydinjäteyhtiö Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) jatkavat yhteisen loppusijoituskonseptin tutkimus- ja kehityshankkeita tavoitteena ratkaista jäljellä olevat avoimet turvallisuuskysymykset, teollistaa kehitetyt tuotantomenetelmät ja optimoida loppusijoituslaitoksen käyttötoimintaa. Yhtiöt uudistivat vuoden 2014 loppupuolella järjestyksessä jo neljännen kerran yhteistyösopimuksen, jonka puitteissa yhteisiä hankkeita on jatkettu vuodesta 2001 saakka. Yhteistyön alusta vuoden 2014 loppuun mennessä on sovittu kaikkiaan 216 yhteistyöprojektista, joista käynnissä oli vuoden 2014 lopulla 15. Lisäksi käynnistymässä oli useita projekteja KBS-3-loppusijoitusratkaisun viimeistelyn ja käyttötoimintaan valmistautumisen osalta. Voimalaitos- ja käytöstäpoistojätteen alueilla kansainvälistä yhteistyötä tehtiin Fortumissa mm. osallistumalla Euratomin C-14-aiheiseen CAST-tutkimushankkeeseen. Lisäksi Fortum ja TVO olivat mukana OECD:n käytöstäpoistoryhmien toiminnassa. 10

ONKALO Maanalaisesta kallioperän tutkimustilasta ONKALOsta hankitaan tarkkaa tietoa loppusijoitustilojen yksityiskohtaista suunnittelua sekä turvallisuuden ja rakennusteknisten ratkaisujen arviointia varten. ONKALO tekee mahdolliseksi loppusijoitustekniikan testauksen ja demonstraatiot aidoissa olosuhteissa. ONKALOn rakennuslupahakemus jätettiin Eurajoen kunnalle toukokuussa 2003 ja rakentaminen aloitettiin kesäkuussa 2004. Demonstraatiotiloihin syvyydelle -420 m on louhittu neljä demonstraatiotunnelia. Demonstraatiotunneleissa selvitetään ja testataan varsinaista loppusijoitusta sekä siihen liittyviä menettelytapoja. ONKALOn suunnittelutyöt keskittyivät vuonna 2014 pitkälti seuraavassa tekstissä mainittujen rakennustöiden toteutussuunnitteluun. Huomattava työ tehtiin myös betonimassojen, tulppabetonin ja matalan ph:n pulttijuotosmassan suunnittelussa. ONKALOn rakentaminen oli vuoden aikana suhteellisen vähäistä verrattuna edellisiin vuosiin. Syynä tähän on sekä ONKALOn että tulevan loppusijoituslaitoksen töiden hallittu yhteensovitus huomioiden molempien projektien rakennus- ja suunnittelutyöt esimerkiksi taloteknisten järjestelmien osalta. Suunnittelutyön yhdistäminen tarkoittaa käytännössä suunnitteluperusteiden, -vaatimusten ja toimintatapojen yhtenäistämistä. ONKALOn louhinnat oli vuoden lopussa saatettu lähes loppuun, lukuun ottamatta toista hallitilaa ja ajoneuvoyhteyksiä, jotka vievät tuleviin loppusijoitustiloihin. ONKALOon liittyviä rakennus- ja taloteknisiä töitä ei ole tarkoitus rakentaa omina urakoinaan, vaan niiden rakentaminen liitetään pitkälti loppusijoituslaitoksen 1. vaiheen louhintojen jälkeen tehtävien urakoiden yhteyteen. Vuoden alussa aloitettiin pitkään valmistellut tuloilma- ja henkilökuilujen nousuporaustyöt, jotka saatettiin kesään mennessä loppuun. Valmistelut olivat erityisen haasteellisia, koska ennen nousuporaustyönä suoritettua louhintaa kuilujen vesivuotomäärät oli saatettava vaadittuihin arvoihin esiinjektointityöllä. Nousuporausvalmius saavutettiin ensin tuloilmakuilussa ja tämän jälkeen henkilökuilussa. Kuilut nousuporattiin tasolta -290 tasolle -455. Nousuporausten valmistuttua varmistettiin mittauksin kuiluille asetettujen vuotovesiarvojen säilyneen edelleen hyväksyttävällä tasolla. Nousuporausten jälkeen ONKA- LOssa valmistauduttiin demonstraatioalueelle testausmielessä rakennettavan loppusijoitustunnelin päätytulpan louhintaan ja rakentamiseen. Tulpan rakentaminen on osa EU-rahoitteista DOPAS-POPLU-projektia. Louhinta aloitettiin syyskaudella ja se oli lähes valmis vuoden 2014 lopulla. POPLUpäätytulppatestistä kerrotaan enemmän kappaleessa Tunnelien täyttö ja päätytulppa. 11

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen tutkimus- ja kehitystyö TVO:n ja Fortumin käytetylle ydinpolttoaineelle suunniteltu loppusijoitusratkaisu perustuu alun perin Ruotsin Svensk Kärnbränslehantering AB:n (SKB) kehittämään KBS-3-ratkaisuun. Kupari-valurautakapseliin pakatut käytetyt polttoaineniput sijoitetaan satojen metrien syvyyteen peruskallioon. Loppusijoitusreikiin kallion ja kapselin väliin asetetaan puristettuja bentoniittipuskurilohkoja. Loppusijoitustunnelit täytetään lohkoiksi puristetun paisuvahilaisen saven avulla. Loppusijoituksen päätyttyä kaikki louhitut tilat ja kulkureitit loppusijoitustilaan täytetään ja suljetaan. Kapseli, bentoniitti ja kallio muodostavat moninkertaiset, toisiaan varmentavat esteet radioaktiivisten aineiden vapautumiselle. Kapselin kuparinen ulkokuori kestää erinomaisesti pohjaveden aiheuttamaa korroosiota ja valurautainen sisäosa takaa mekaanisen kestävyyden. Bentoniitti vähentää pohjaveden pääsyä kapselin pinnalle ja suojaa kapselia kallion pieniltä liikunnoilta. Syvällä kallioperässä kapselia ympäröivät olosuhteet säilyvät vakaina pitkiä ajanjaksoja. Kallio suojaa loppusijoitettua polttoainetta myös ulkopuolisilta häiriöiltä. Käytetyn ydinpolttoaineen tutkimukset Vuonna 2014 Posiva jatkoi tietokantahanketta, jossa kartoitetaan polttoainetietotarve ja tietokannan rakenne polttoaineen siirtojen ja kuljetuksien toteuttamiseen, valvontaan sekä raportointiin ydinmateriaalikirjanpitoa ja ydinsulkuvalvontaa varten täyttäen STUKin vaatimukset. Polttoainetietokantaa tarvitaan kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen käyttövaiheessa. Tietokantaprojektin ensimmäinen vaihe valmistui vuoden lopussa. Vuoden aikana laadittiin myös alustava suunnitelma radiokemiallisille isotooppimittauksille, joiden tulokset tukevat sekä Posivan omistajien turvallista ydinenergiatuotantoa, että Posivan pitkäaikaiskriittisyysturvallisuusarviota, turvallisuusperustelua ja ympäristövaikutusten arviointia loppusijoituksen jälkeen. Posiva aloitti polttoaineyhteistyön SKB:n kanssa koskien polttoaineen käsittelyä, vaatimustenhallintaa ja pitkäaikaisturvallisuusarviota. Pitkäaikaisturvallisuusyhteistyön tavoitteena on yhtenäistää SKB:n ja Posivan arvioissa käyttämät metodit, oletukset, reunaehdot ja tarkasteltavat loppusijoitustilan tapaukset. Polttoainetietojen kerääminen Posivan vaatimustenhallintajärjestelmään (VAHA) on aloitettu. Lisäksi Posiva on tehnyt selvitystyötä sähkötuotannon aikana vaurioituneen polttoaineen kuljetuksiin, siirtoihin ja käsittelyyn liittyen. Polttoaineen pitkäaikaisturvallisuustutkimuksiin liittyen Posiva on ollut vuosien 2010 2014 aikana mukana Euratomin 7. puiteohjelman REDUPPprojektissa (Reducing Uncertainty in Performance Prediction), jossa parannettiin ymmärrystä siitä, kuinka hyvin laboratorio-olosuhteissa saadut tutkimustulokset edustavat loppusijoitusolosuhteissa tapahtuvia ilmiöitä ja prosesseja. Vuoden 2014 aikana projektissa saatiin päätökseen uraanioksidin liukoisuuskokeet luonnonvesissä sekä tutkimukset thoriumoksidin pinnanmuutosten vaikutuksista liukenemisnopeuteen. Vuonna 2014 loppui myös Euratomin 7. puiteohjelman FIRST Nuclides -projekti, jossa tutkittiin radionuklidien välitöntä vapautumista pohjaveteen korkean poistopalaman polttoaineesta. Loppusijoituspaikan ominaisuudet Olkiluodon aluetta, muun muassa sen geologiaa, on tutkittu 1980-luvulta lähtien. Olkiluoto valittiin loppusijoituspaikaksi vuonna 2000, minkä jälkeen paikkatutkimukset keskittyivät Olkiluotoon. Niiden tarkoituksena oli loppusijoituspaikan varmentaminen. Vuonna 2004 aloitettiin ONKALOn rakentaminen. Siitä lähtien maanalaiset tutkimukset ovat tulleet koko ajan tärkeämmiksi tietolähteiksi. Maanpäällisiäkin tutkimuksia on kuitenkin jatkettu, koska esimerkiksi maanpinnalta kairatut syvät tutkimusreiät ovat 12

tutkimuskohteita, joiden avulla koko loppusijoituspaikan ominaisuuksista ja prosesseista saadaan kattava kuva. Varmentavista paikkatutkimuksista saatu tieto on vahvistanut käsitystä paikan ominaisuuksista niin, että rakentamislupa loppusijoituslaitokselle voitiin jättää valtioneuvostolle vuonna 2012. Paikkatutkimukset ovat edenneet vuoden 2014 aikana pääpiirteissään YJH-2012-ohjelman suunnitelman mukaisesti. KENTTÄTUTKIMUKSET Olkiluodon tutkimusalueella ei tehty vuoden 2014 aikana syviä kairareikiä eikä tutkimuskaivantoja, mutta pääasiassa itäiselle alueelle keskittyvien uusimpien kairareikien tutkimuksia jatkettiin ja kerättiin aineistoa sekä monitorointia että paikankuvauksen tulevaa päivitystä varten. Näihin liittyvät kenttätutkimukset on kuvattu seuraavassa. Vuoden aikana tehtiin yksi iso avaustyö syvillä kairarei illä. ONKA- LOn länsipuolella Olkiluodon tien varrella olevasta reiästä OL-KR7 poistettiin juuttunut teräputki avartamalla se nykyisten reikien kokoiseksi eli halkaisijaltaan kokoon 76 mm aikaisemmasta 56 mm reikäsyvyyteen 419,60 m asti. Avauksen jälkeen reikä voidaan tulpata ja erottaa reiän leikkaamat rakenteet toisistaan (HZ20, -56 ja -21). Samalla reikään tehtiin uusi vertaileva taipumamittaus Reflex Gyro -menetelmällä. Taipumamittaus vastasi melko hyvin käytössä olevaa syvemmälle ulottuvaa Maxibor-mittausta (2004), joka säilytettiin käytettävänä tuloksena. Sen sijaan reiän OL-KR1 vanha Fotobor-mittaus (1995) poikkesi tehdystä Reflex Gyro -mittaustuloksesta yli 30 m. Vanhoja Fotobor-mittauksia on käytössä vielä rei illä OL-KR2, -3, -5 ja -9. Saatuihin tuloksiin perustuen rei ille tehdään uusi vertaileva taipumamittaus, kun niiden tulppauksen purku tulee ajankohtaiseksi muusta syystä. Monitorointiohjelman (ks. luku Monitorointiohjelma) mukaisten tutkimusten lisäksi hydrogeologiset kenttätutkimukset keskittyivät hydrogeologisen mallinnuksen päivittämiseen tähtääviin mittauksiin ja erityisesti vuoden 2013 aikana tehtyjen mittausten raportointiin. Hydrogeologisista tutkimuksista saatuja tuloksia käytetään hydrogeologisessa mallinnuksessa, hydrogeologisen rakennemallin ja virtausmallien taustatietona sekä muiden tutkimusten kuten vesinäytteenotto-ohjelman suunnittelussa. Vuonna 2014 tehtiin virtauseromittaus reiässä OL-KR6 pitkäaikaispumppauskokeeseen liittyen sekä suoritettiin vedenjohtavuusmittaukset (HTU, Hydraulic Testing Unit) reiän OL-KR47 osalta. Pohjavesinäytteenottoja tehtiin monitorointi- ja karakterisointiohjelman mukaisesti. Pääpaino oli ON- KALOn aiheuttamien potentiaalisten suolaisuusmuutosten seurannassa sekä karakterisoinnin yhteydessä tehtyjen sulfidihavaintojen jatkomonitoroinnissa. Pohjavesikemiallisten näytteiden lisäksi otettiin myös kaasu- ja mikrobi näytteitä analysointia varten. Pintaveden suotautumista pohjavedeksi koskevan kenttäkokeen (INEX, Infiltration Experiment) toinen vaihe aloitettiin kesäkuussa 2014. Kokeen tavoitteena on tutkia kallion puskuri kykyä hapanta ja hapellista vajoavaa pintavettä vastaan keskeisen pohjaveden suotautumista ohjaavan HZ19-vyöhykkeen yläosassa. Kokeen ensimmäisen vaiheen aikana 2009 2012 koeolosuhteet pysyivät anaerobisina, joten kenttäkoe ei tuottanut yksityiskohtaista tietoa kallioperän merkityksestä hapen kulutukseen. Tämän vuoksi käynnistettiin samaan koeympäristöön INEX 2, joka on ns. dipoli merkkiainekoe. Kokeen perusteella Kuva 2. Geosigman henkilöstöä ja Posivan Pauliina Alho (oik.) INEX-kokeen koealueella kairareiällä OL-KR14. 13

hapen kulutus oli voimakasta ja vaikka merkkiaine havaittiin muutaman tunnin sisällä syötön aloituksesta noin 24 m päässä olevassa pumppauskohteessa (kairareikä OL-KR14, ks. kuva 2), niin happi havaittiin siellä vasta noin kahden kuukauden päästä syötön aloittamisesta. Happea kuluttivat epäorgaanisten reaktioiden lisäksi voimakkaasti myös happea käyttävät mikrobit. Koe jatkuu vuoden 2015 aikana pohjaveden palautumisen monitorointina. Syksyllä 2014 aloitettiin geofysiikan reikämittausten täydennysmittauskampanja tulpista vapaana olevissa syvissä kairarei issä. Reikämittaukset sisältävät pääasiassa akustista (ABI) ja optista (OBI) kuvantamista sellaisissa rei issä, joista aineisto puuttuu tai aikaisemmat tulokset ovat olleet huonolaatuisia. Mittaukset ja tuloskäsittely jatkuvat vuonna 2015. Vuoden vaihteessa 2012 2013 mitatun itäisen alueen latauspotentiaalimittauskampanjan raportti valmistui ja tuloksia käytettiin mallinnuksessa. Syksyllä 2014 toteutettiin myös vuotuinen SAMPO-monitorointimittaus suolaisen pohjaveden liikkeiden selvittämiseksi. Mittaus raportoidaan vuoden 2015 aikana. Kallion termisten ominaisuuksien mittauksia jatkettiin keväällä TERO76- laitteistolla tutkimustilan 3 (PL3620) kuudessa kairareiässä. Saadut tulokset sopivat edelleen hyvin yhteen aiempien Olkiluodossa tehtyjen TERO-mittausten tulosten kanssa. Syksyllä aloitettiin laajempi mittauskampanja Olkiluodon syvissä kairarei issä tarkoituksena saada kattavampi kuva lämpötilaominaisuuksista syvyysvälillä 350 500 m. Vuoden 2014 aikana mittaukset valmistuivat viidessä kairareiässä. Kampanja jatkuu vuonna 2015. ONKALOSSA TEHDYT TUTKIMUKSET Geologiset kartoitukset Vuosi 2014 oli geologisten kartoitusten osalta suhteellisen rauhallinen louhinnan vähäisestä määrästä johtuen. Kartoitukset painottuivat vuoden alkupuolelle, jolloin tammikuussa kartoitettiin POP- LU-päätytulppatestiä varten louhitut demonstraatiotunnelit 3 ja 4. Kartoitus suoritettiin, kuten aiemmin, kolmessa eri vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa kerättiin alustavat tiedot urakoitsijan sekä kallioluokittelun (RSC, Rock Suitability Classification) tarpeisiin sekä suoritettiin 3D-valokuvaus. Toisessa kartoitusvaiheessa kalliopinnat kartoitettiin yksityiskohtaisesti katkoittain, koko valmiiksi louhittu tunneliosuus yhdellä kertaa. Tämä oli mahdollista, koska demonstraatiotunnelit lujitettiin verkottamalla sekä pultein, jolloin kalliopintaa peittäviä rakenteita ei syntynyt. Kolmannessa kartoitusvaiheessa kartoitettiin tunnelissa olevat rakovyöhykkeet sekä merkittävät pitkät raot. Vuoden 2014 alussa nousuporaamalla tehdyt uudet tuloilma- ja henkilökuiluosuudet kartoitettiin helmi- ja huhtikuun aikana. Kuilujen kartoitus suoritettiin ns. scanline-menetelmällä, jossa kartoitetaan ainoastaan mittalinjaa leikkaavat rakenteet. Jokaisesta kuiluosuudesta kartoitetaan kolme mittalinjaa, jolloin saadaan kattava kuva kuilua leikkaavista rakenteista. Edellä mainittujen lisäksi kartoitettiin lattiapintoja aiemmin louhituista tiloista ONKALOn tasolla -437 m. Vuonna 2014 käynnistyi Posivan, SKB:n ja Kanadan NWMO:n yhteistyönä POST-projekti, jonka tavoitteena on saada lisätietoa mm. maanjäristysanalyyseissa lähtötietoina toimivista hauraiden rakenteiden mekaanisista ominaisuuksista. POST-projektiin liittyen teknisten tilojen alueella suoritettiin tarkempaa kartoitusta pienten siirrosvyöhykkeiden osalta tavoitteena oli karakterisoida detaljitasolla siirrosten ominaisuuksia ja toimittaa pohja-aineistoa kohdesiirroksen valintaan POSTprojektin in-situ-hiertoleikkauskoetta ajatellen. POST-projektin ohella siirrosten yksityiskohtaisempaa kartoitusta tehtiin teknisten tilojen lisäksi myös demonstraatiotilojen alueella ja tarkoituksena oli mm. kerätä aineistoa siirrosten rakenteista suhteessa kallioperän vanhempiin duktiileihin rakenteisiin, siirrosten kinemaattisesta kehityksestä sekä ottaa savinäytteitä siirrosten ytimistä ikämäärityksiä varten. Kartoitukset jatkuvat vuoden 2015 aikana ja tuloksista julkaistaan Posivan työraportti vuoden 2015 loppuun mennessä. Kairaukset Vuoden aikana kairattiin tutkimusta tai menetelmätestausta varten reikiä ONKALOon lähinnä demonstraatioalueella. Demonstraatiotunnelien 3 ja 4 välille kairattiin POPLU-tulppatestin instrumentointia varten kolme halkaisijaltaan 196 mm olevaa läpivientireikää demonstraatiotunnelin 4 puolelta. Reiät tehtiin kahdessa vaiheessa, ensin kairattiin halkaisijaltaan tavallinen 76 mm reikä (ONK-PP416 418), joiden näytteet säilytettiin ja sitten ylikairattiin 196 mm terällä käyttäen tavallista reikää lähdön ohjaukseen. Reikien pituudet ovat noin 9 m. Demonstraatiotunnelien 1 ja 3 väliseen pilariin kairattiin uusi 30 m pitkä pohjavesireikä ONK-PVA11. Demonstraatiotunnelista 3 kairattiin tulppakokeen aikaisen kallion jännitystilan seuraamiseksi kaksi ekstensometrien asennusreikää, ONK-PP419 420. Reikien pituudet olivat noin 8 m. Tutkimustilassa 3 otettiin syksyn aikana lyhyitä näytteitä (alle 2 m) useassa vaiheessa tutkimustilan alkuosan alueelta. Injektointikairaukset saatiin valmiiksi myös henkilökuilulla tasolta -290 m alaspäin. Viimeiset 6 syvennettyä 100 m reikää injektoitiin joulukuussa 2013 ja tulos varmistettiin tammikuussa 2014 tehdyillä kontrollirei illä ONK-PP414 ja -415. Tulos mahdollisti kuilujen nousuporauksen. Tutkimus-, demonstraatio- ja muissa tiloissa tehdyt tutkimukset Muut ONKALOssa tehdyt tutkimukset kohdistuivat muun muassa kallion mekaanisiin, sähköisiin ja termisiin ominaisuuksiin, pohjaveden virtauksiin eri mittakaavoissa, sulfaatin pelkistymiseen sekä kallion kulkeutumisominaisuuksiin. Demonstraatiotiloissa jatkettiin rakentamiseen ja kallion soveltuvuusluokitteluun liittyviä tutkimuksia. Edellä mainitut tutkimukset on kuvattu seuraavassa. Geofysiikan tutkimukset ONKA- LOssa keskittyivät suurimmaksi osaksi demonstraatioalueelle ja tutkimustilaan 3. Geofysikaalisia reikämittauksia tehtiin demonstraatioalueella reiässä ONK- PVA11. Tutkimustilassa 3 tehtiin kalliomekaniikan kokeiden monitorointia var- 14

ten geofysiikan reikämittauksia rei issä ONK-PP398 405 ja ONK-PP412 413. Demonstraatioalueella suoritettiin keväällä laaja latauspotentiaalimittauskampanja, jonka tarkoituksena oli selvittää rakenteiden yhteyksiä eri reikien välillä ja tuottaa informaatiota geologisen detaljimallinnuksen käyttöön. Työ liittyy myös kallioluokittelun (RSC) tutkimusmenetelmien kehitykseen. Mittaukset suoritettiin ONKALOn demonstraatioalueen laajennuksen ympäristössä (ajotunneli, tekniset tilat, ajoneuvoyhteys 13, ONK-DT2) viidessä kairareiässä sekä tunneliseinille ja -lattialle sijoitetuilla profiileilla. Työn tuloksia on jo käytetty detaljimallinnuksessa ja raportti valmistuu alkuvuodesta 2015. Vuonna 2013 tehdyn 3D-tunneliseimiikan mittauskampanjan tulokset ja raportti valmistuivat vuonna 2014. Myös näitä tuloksia hyödynnettiin demonstraatioalueen detaljimallinnuksessa. Vuoden aikana aloitettiin demonstraatiotunneliin 2 porattavien uusien koeloppusijoitusreikien seurantaprojekti. Projektin tarkoituksena on kehittää loppusijoitusreikien mittausmenetelmiä ja seurata niissä mahdollisesti tapahtuvia muutoksia vuoden ajan. Menetelminä seurannassa käytetään 3D-valokuvausta ja laserskannausta. Ensimmäiset kolme uutta reikää valmistuivat aivan vuoden lopussa, minkä jälkeen ne laserskannattiin ja 3D-valokuvattiin ensimmäisen kerran. Seurantaa jatketaan 2015 keväällä, kunhan loput kolme uutta testireikää valmistuvat. Vuoden 2014 aikana luotiin myös pienen mittakaavan geologinen malli tutkimustilasta 3 (kuva 3). Malliin sisältyivät litologia, foliaatio, rakoilu ja geofysiikassa todetut anomaaliset vyöhykkeet kalliossa. Malli luotiin ensisijaisesti POSE-kokeen mallinnuksen tarpeisiin, mutta mallinnuksen aikana pystyttiin todentamaan esimerkiksi tutkimustilan alla (noin 5 15 m syvyydessä) kulkeva hauraan vyöhykkeen (OL-BFZ266) jatke. Tutkimustilan 4 (PL3748) tutkimusreikiin ONK-PP262 ja -274 keskittyneen yksityiskohtaisen hydrogeologisen karakterisoinnin tutkimus (HYDCO) eteni vuonna 2014 projektin loppuraportointiin, joka tullaan julkaisemaan Kuva 3. Tutkimustilan 3 (POSE) litologinen malli. Värit kuvaavat eri kivilajeja: suonigneissi on merkitty vaaleansinisellä ja pegmatiittigraniitti punaisella. vuoden 2015 aikana. Tutkimuksen tavoitteena on ollut saada tietoa loppusijoitussyvyyttä vastaavan kallion pienen mittakaavan hydrogeologisista ominaisuuksista, kuten vettä johtavien rakojen välisistä hydraulisista yhteyksistä. Vuoden 2014 aikana on tutkimustilassa 4 tehty pohjavesinäytteenottoja HYDCO-tutkimusten aikana asennettuja tulppalaitteistoja hyväksikäyttäen. Demonstraatiotunneliin 2 suunniteltujen koeloppusijoitusreikien pilottirei issä (ONK-PP379 384) toteutettiin maaliskuussa 2014 vesimenekkimittauskampanja, jonka tavoitteena on uusien hydraulisten karakterisointi- ja luokittelumenetelmien kehittäminen liittyen loppusijoitusreikien hyväksyttävyyteen kallion hydraulisten ominaisuuksien osalta. Työ tehtiin Posivan ja SKB:n yhteistyönä. Projektin tavoitteena on selvittää mahdollisuuksia määrittää uusi kriteeri(/-t), joka kuvaisi paremmin puskurin ja täytön saturoitumisen jälkeisiä virtausmääriä loppusijoituskapselin lähialueella. Muun muassa turvallisuusperustelussa on todettu, että avoimen tunnelin tilassa mitatut vuotomäärät eivät anna riittävän luotettavaa ennustetta saturoitumisen jälkeisistä olosuhteista. Vesimenekkikokeiden avulla mitatun transmissiviteetin (vedenjohtokyvyn) on arvioitu kuvaavan paremmin kallion virtausominaisuuksia kuin vuotovesimäärien, joihin vaikuttavat merkittävästi rakentamisen aiheuttamat häiriöt. Tehtyjen mittausten raportointi valmistuu vuoden 2015 alkupuolella, minkä jälkeen työ jatkuu mallinnusosuudella. DFN-mallinnuksen (Discrete Fracture Network) avulla selvitetään muun muassa vesimenekkikokeista saatujen tulosten ja sulkemisen jälkeisten virtausmäärien vertailukelpoisuutta. Lisäksi hydrogeologista tietoa kerättiin ONKALOsta tekemällä virtausmittauksia (PFL DIFF) uuden pohjavesiaseman reiässä (ONK- PVA11), yhdessä jo aiemmin kairatussa pilottirei ässä (ONK-PH22) sekä kuilujen injektointirei issä (ONK- PP414 ja -415). Vuotovesikartoitusta ja vuotovesimittauksia tehtiin säännöllisin väliajoin. Vuotovesiin liittyvien tutkimusten tarkempi kuvaus löytyy luvusta 15

Monitorointiohjelma. Maanalaisten tilojen louhinnan edetessä tunneliprofiilin sisään porataan noin 20 metrin välein tunnustelureikiä. Rei issä tehdään erillisten suunnitelmien mukaan vuotovesi-, vesimenekki- ja virtausmittauksia sekä vesinäytteenottoja. Manuaalinen virtausmittaus tehdään tunnustelureiässä aina, jos reiän vuotovesimäärä ylittää 30 ml/min. Kaikkia ONKALOssa tehtyjä virtausmittaustuloksia käytetään apuna Olkiluodon kallioperän yksityiskohtaisemmassa hydrogeologisessa mallinnuksessa. ONKALOssa vuonna 2013 alkaneet sulfaatin pelkistyskokeet (SURE 3) jatkuivat vuoden 2014 aikana laboratoriokokeilla. Kolmen ONKALOssa tehdyn SURE-kokeen tulokset raportoidaan vuoden 2015 aikana. Tutkimustilassa 4 kerättiin vesi- ja kaasunäytteitä hyvin heikosti vettäjohtavista raoista, jotka vastaavat loppusijoitustilan olosuhteita ja kapselireiän vuotoja. Näytteitä kerättiin kairarei istä ONK-PP262 ja ONK-PP274. Näytteenottoa jatketaan vuonna 2015. ONKALOn tutkimustilassa 5 suoritettavassa REPRO-koeohjelmassa tutkitaan kalliomatriisin diffuusio- ja huokoisuusominaisuuksia. Vuoden 2014 aikana mallinnettiin tutkimustilassa 5 suoritettu ensimmäinen kulkeutumiskoe (WPDE1-koe, ks. kuva 4). Tässä kokeessa tutkittiin neljän radionuklidin (I-125, Na-22, HTO (tritium) ja Cl-36) diffuusiota kalliomatriisissa. Tulosten perusteella kloorille määritetty huokoisuus ja diffusiviteetti kalliomatriisissa on pienempi kuin vastaavassa kokeessa tritioidulle vedelle määritetyt ominaisuudet. Sorboiville merkkiaineille in-situ-kokeesta arvioidut jakaantumiskertoimet olivat vastaavasti selvästi pienempiä kuin laboratoriossa batch-kokeella määritetyt jakaantumiskertoimet. Kulkeutumiskoe toistettiin pienemmällä virtausnopeudella (WPDE2-koe) käyttäen osittain myös eri radionuklideja (Na-22, Sr-85, Cl-36, HTO ja Ba-133) kuin ensimmäisessä kokeessa. Toistokoe päätettiin vuonna 2014 ja kokeen tulokset analysoidaan vuoden 2015 aikana. Vuoden aikana suunniteltiin tutkimustilassa 5 vuonna 2015 käynnistettävä diffuusiokoe kolmen lähekkäin kairatun kairareiän välillä. Yhteen rei istä injektoidaan merkkiaineseos (HTO, Kuva 4. Kallion pidättymisominaisuudet WPDE1-kokeessa tulkittuna semianalyyttisella lineaarisella mallilla (Model B) ja analyyttisella sylinterisymmetrisellä mallilla (Model C). Tulokset on esitetty eri merkkiaineille kallion kapasiteettitekijän ja efektiivisen diffuusiokertoimen välisinä eri värisinä nauhoina. Vaakasuorat katkoviivat esittävät laboratoriotuloksia kallion huokoisuudelle (musta) sekä merkkiaineiden Na-22 (punainen) ja I-125 (syaani) jakaantumiskertoimelle batch-sorptiokokeesta. Cl-36, Na-22, Ba-133 ja Cs-134), jonka diffuusiota kahteen tarkkailureikään seurataan. Kokeen kokonaiskestoksi on suunniteltu noin kolmea vuotta. ONKALOn tutkimustilassa 5 tehtäviä in-situ-kokeita on täydennetty laajalla laboratoriokoeohjelmalla. Näissä kokeissa on käytetty näytteitä ONKALOn REPRO-tutkimusrei istä. Laboratoriotutkimuksia on tehty useilla eri menetelmillä, joiden avulla on saatu tietoa muun muassa huokoisuudesta (vesigravimetria, argonkaasupyknometri, 14C-PMMA-menetelmä), eri nuklidien diffuusiokertoimista (läpidiffuusiokokeet, rakokulkeutumiskokeet, elektromikraatiokokeet, heliumkaasumenetelmä), jakaantumiskertoimista (sorptiokokeet) ja permeabiliteetista (heliumkaasumenetelmä). ONKALOn merkkiainekokeesta ja laboratoriotutkimuksista tulkitut kalliomatriisin kulkeutumisominaisuudet ovat diffuusio- ja huokoisuusominaisuuksien osalta samanlaisia. Molemmat tutkimukset osoittavat kloorille pienempää huokoisuutta ja diffusiviteettia kuin tritioidulle vedelle vastaavassa kokeessa. Vastaavasti insitu-kokeesta arvioidut jakaantumiskertoimet sorboiville merkkiaineille ovat olleet pienempiä kuin laboratoriossa määritetyt. Laboratoriotutkimusten perusteella kallion diffuusio-ominaisuudet korreloivat kiven huokoisrakenteen kanssa. Esimerkiksi korkea biotiittipitoisuus merkitsee suurempaa määrää pieniä huokoisia ja suurempaa tortuositeettia ja siten pienempää diffuusiokerrointa. Diffuusiokerroin liuskeisuuden suunnassa vaikuttaisi myös olevan suurempi kuin liuskeisuutta vastaan kohtisuorassa suunnassa, vaikkakin paikallinen vaihtelu diffusiviteetissa liuskeisuuden suuntaan on suurempaa kuin poikittaisessa suunnassa. REPRO-projektin tuloksia on raportoitu vuoden 2014 aikana laajasti. Ensimmäisestä vesifaasin in-situ-merkkiainekokeesta (WPDE1) on kirjoitettu raportti. Lisäksi REPRO-projektiin liittyen on julkaistu tulokset matriisin huokoisvesitutkimuksista sekä laboratoriossa tehdyistä kivinäytteiden huokoistutkimuksista, tulokset läpidiffuusiokokeista kaasufaasissa, kalliomatriisin huokoisuuden PMMA-tutkimukset, 16

päätulokset in-situ-merkkiainekokeesta, esitelty uusi mallinnustapa matriisidiffuusiolle, sekä julkaistu tulokset elektromigraatiotutkimuksista laboratoriossa. MALLINNUS Loppusijoituspaikan karakterisoinnin ja mallinnuksen päätavoitteena oleva viides versio Olkiluodon paikankuvauksesta julkaistaan vuoden 2018 aikana (Olkiluoto Site Description 2018). Raportti tulee olemaan osa käyttölupahakemukseen liittyvää tausta-aineistoa ja sitä käytetään taustaraportteineen turvallisuusarvioinnin (FSAR) laadinnassa sekä laitossuunnitelmien päivityksessä. Se sisältää päivitetyt tiedot kaikilta paikkatutkimuksen ja -kuvauksen osa-alueilta. Kyseiseen raportointiin tähtäävä paikankuvaustyö on aloitettu geologian, hydrogeologian ja kalliomekaniikan osalta jo vuonna 2012 ja töitä on edelleen jatkettu eri osa-alueilla vuoden 2014 aikana. Olkiluodon tutkimusalueen geotieteellistä mallinnusta koordinoi Olkiluoto Modelling Task Force -ryhmä (OMTF). Geologian mallinnus Vuonna 2014 viimeisteltiin Olkiluodon kallioperän 3D-kuvauksen versiota 3.0. Malli raportoidaan Posiva-raporttina vuoden 2015 aikana. Vuoden 2014 aikana kehitettiin erityisesti duktiilin deformaation kuvaamista, tarkennettiin ymmärrystä hauraan deformaation historiasta ja siirrosten luonteesta, integrointiin pienen mittakaavan ja koko loppusijoituspaikan mittakaavan mallinnusta. Pienen mittakaavan mallinnus ON- KALOn demonstraatiotilojen alueella jatkui vuonna 2014 YJH-2012-ohjelmassa kuvatun mukaisesti. Mallinnuksessa keskityttiin edelleen kallion soveltuvuuden kannalta merkittäviin ominaisuuksiin, kuten hauraisiin rakenteisiin ja hydrogeologisiin piirteisiin, mutta myös duktiilin deformaation piirteiden pienen mittakaavan mallinnusta jatkettiin. Pienen mittakaavan mallin päivitys versioon 10 aloitettiin loppuvuodesta ja saatiin hauraiden siirrosvyöhykkeiden osalta päätökseen ennen vuodenvaihdetta (kuva 5). Päivityksessä hyödynnettiin pohjavesiasemille ONK-PVA9 Kuva 5. Demonstraatioalueen pienen mittakaavan malli, v.10; mallinnetut hauraat siirrosvyöhykkeet (vaakaleikkaus tunneleiden lattiatasossa). Hauraat siirrosvyöhykkeet on esitetty punaisella (ydin) ja keltaisella (vaikutusalue), mallinnuksessa lähtötietoina käytetyt kairareiät vihreällä. Vyöhyke OL-BFZ300 on mallinnettu kuvan esittämää aluetta pidemmälle etelään. DT1 DT4 = demonstraatiotunnelit 1 4. ja ONK-PVA11 kairatuista rei istä ja tutkimuskairareiästä ONK-KR16 saatuja aineistoja, sekä kartoitusaineistoja demonstraatiotunneleista 3 ja 4 (ks. kuva 5). Edellä mainittujen reikä- ja tunnelitutkimusaineistojen lisäksi päivityksessä huomioitiin demonstraatiotilojen lähialueella vuonna 2013 suoritetusta tunneliseismisestä luotauskampanjasta sekä vuoden 2014 latauspotentiaalimittauskampanjasta saadut varsin laajat aineistot. Laajojen rakojen osalta pienen mittakaavan päivitys versioon 10 jatkuu vuoden 2015 alussa ja mallia tullaan myöhemmin saman vuoden aikana laajentamaan edelleen teknisten tilojen ja suunnitellun ensimmäisen loppusijoituspaneelin alueille. Pienen mittakaavan malli ja sen laatimisessa käytetyt periaatteet ja menetelmät kuvataan omana kokonaisuutenaan Geology of Olkiluoto -raportissa. Hydrogeologia Hydrogeologisen rakennemallin päivitystyö aloitettiin vuonna 2014 ja se tullaan saattamaan valmiiksi vuoden 2015 aikana. Vuoden 2014 aikana panostettiin edelleen myös mallinnustyön tarvitsemien taustamateriaalien työstämiseen. Vuosien 2010 2012 painevasteraportti sekä virtausmittauksissa havaittujen virtausvasteiden tulkinta ja tehdyt virtausvastehavainnot julkaistiin työraporttina. Lisäksi hydrogeologisen rakennemallin päivitykseen valmistauduttiin päivittämällä vettäjohtavien rakojen rakotietokantaa. Osana paikkatutkimuksia Olkiluodossa on ollut vuodesta 1989 lähtien käynnissä paikan pitkäaikaisen kehityksen seurantaa varten seurantaohjelma. Sen yhtenä tavoitteena on hankkia tietoa, jota voidaan käyttää erilaisten loppusijoituspaikkaa kuvaavien mallien kehittämiseen sekä testaamiseen ja siten lisätä tietämystä paikan ominaisuuksista ja kehityksestä. Hydrologian seurantaohjelman aineiston avulla virtausmallin parametreja on pyritty säätämään siten, että numeerisen simuloinnin tulokset vastaisivat mahdollisimman hyvin havaintoja. Ajan myötä käytettävissä olevan seuranta-aineiston määrä on jatkuvasti lisääntynyt, jolloin myös virtausmallit ja niiden kyky ennustaa tulevia olosuhteita ovat parantuneet. Aineiston määrä on kasvanut kuitenkin niin mittavaksi, että lisääntyneen datan ja syvän kalliopohjaveden virtausmallien entistä tiiviimpi yhteensovitus edellyttää kehittyneitä menetelmiä tehokkaassa laskentaympäristössä. Vuonna 2013 aloitettiin pilottihanke, 17

jossa pohjavesivirtausmallin säätöprosessia pyrittiin automatisoimaan ns. Ensemble Kalman Filter -menetelmän (EnKF) avulla. EnKF ja käytettävissä olevan tietokonekapasiteetin kehitys mahdollistavat aiempaa seikkaperäisemmän mallinnuksen, jolla voidaan ottaa systemaattisesti ja kattavasti huomioon pohjavesivaikutuksia koskevat havainnot. Pilottihankkeesta saatujen hyvien kokemusten perusteella menetelmää laajennettiin vuonna 2014 siten, että pumppauskoevasteiden ja ONKALOsta mitattujen vuotovesien lisäksi sillä voidaan huomioida myös sekä perustilan painekorkeudet että niiden ONKALOn rakentamisesta aiheutuvat ajalliset muutokset. Säädettäviä virtausmallin parametreja ovat ruhjevyöhykkeiden transmissiviteetti ja harvaan rakoilleen kallion vedenjohtavuus sekä ONKA- LOn lähiympäristössä että muualla kalliossa. Perinteisen virtausmallin (yksi transmissiviteetti useimmille ruhjeille ja kerrosmainen vedenjohtavuusjakauma harvaan rakoilleelle kalliolle) lisäksi menetelmää laajennettiin myös heterogeenisen virtausmallin (stokastisesti jakautunut rakoverkkomalliin perustuva transmissiviteetti- ja vedenjohtavuusjakauma) säätämiseen soveltuvaksi. Rakoverkkomallinnus Olkiluodon alueelta vuoden 2015 aikana tehtävä DFN-mallinnus (Discrete Fracture Network) aloitettiin vuonna 2014 päivittämällä ja muodostamalla tietokanta, joka pohjautuu Olkiluodosta tehtyihin havaintoihin ja niistä tehtäviin laskelmiin. Vuonna 2014 koottu tietokanta edustaa viimeisintä tietämystä Olkiluodosta kerätystä rakoaineistosta, joka sisältää mm. hauraan deformaation vyöhykkeet, litologiamallin (v. 3.0), lineamentit, transmissiviteettitulkinnat, detaljimallin (DSM v. 9), duktiilin mallin (v. 3), rakotiedot POTTI-tietokannasta, tunneliprofiilit, rakojäljet 3000 m paalulta tunnelin päähän, kuiluista saadun aineiston sekä päivitetyt hauraat siirrosvyöhykkeet (BFZ). Aineistosta on analysoitu laskennallisilla menetelmillä mm. rakojen suuntaa, rakojen alueellista jakautumista, rakojen kokoa ja muotoa sekä rakojen avonaisuutta, pintoja ja rakotäytteitä. Tietokanta rakennettiin siten, että aineiston sisältämät virheet, puutteet sekä lisäykset otettiin huomioon. Tietokannan muodostamiseen käytettävistä menetelmistä, aineiston lähteistä ja tuloksista valmistuu työraportti vuoden 2015 alussa. Vuonna 2014 aloitettiin myös DFNmallinnuksen metodologian ja käsittelytapojen kuvaus, joka samalla esittelee vuonna 2015 tehtävässä mallinnuksessa käytetyt konseptit sekä osittain uudet mallinnusperiaatteet (geologisen ja hydrogeologisen rakomallien yhdistäminen). Tämä metodologiaraportti on pohjustusta vuonna 2015 tehtävälle DFN-työlle, joita ovat ONKALOn demonstraatiotila-aluetta kuvaava pienen mittakaavan malli sekä koko Olkiluodon saaren kattava DFN-malli (DFN 3.0). DFN-malli on osa tulevaa loppusijoituspaikan kuvausta. Pintahydrologia Pintahydrologian mallilla kuvataan maakerrosten veden virtausta sekä pohjaveden liikkeitä kallioperän yläosissa ja arvioidaan ONKALOn rakentamisen ja Korvensuon altaasta suotautuvan veden vaikutuksia vesitaseeseen, pohjavedenpinnan korkeuksiin, sekä painekorkeuksiin kallio-matriisissa ja hyvin vettä johtavissa rikkonaisuusvyöhykkeissä. Mallilla voidaan tehdä sekä lyhyen aikavälin (< 1 v) että pitkän aikavälin (100 v) ennusteita. Vuoden 2014 aikana pintahydrologian mallia on ylläpidetty ja kehitetty, jotta mallin sovellettavuutta eri laskentatapauksiin voidaan lisätä. Suotautumiskokeen (INEX) mallintaminen jatkui vuonna 2014 kokeen toisen vaiheen vaikutusten mallinnuksella ja tulosten käsittelyllä YJH-2012-suunnitelman mukaan. Samalla mallinnettiin vyöhykkeiden sijainnit ja reunaehdot reaktiiviseen kulkeutumismalliin. Myös vyöhykkeiden objektiivisen paikannuksen mahdollisuuksia tutkittiin. Työ jatkuu vuonna 2015. Pintahydrologian mallin yleinen kehitystyö jatkui veden viipymän (iän) laskennan osalta siten, että mallia laajennettiin suotautumiskoealueesta koko saaren aluetta koskevaksi. Lisäksi mallia lisäkalibroitiin saaren pohjois- ja itäosien maapeitteiden ominaisuuksien osalta. Syvän kallioperän painekorkeuksia tarkasteltiin yksityiskohtaisemmin saaren itäosassa, erityisesti liittyen itäisellä alueella toteutettuun pumppauskokeeseen vuosien 2013 2014 vaihteessa, sekä avoimien reikien vaikutusta malliin arvioitiin. Mallin ennustejärjestelmää kehitettiin vuonna 2014 suolaisuuden osalta siten, että rakenteiden HZ20A ja HZ20B suolaisuuden kehitys tarkentui seuraavan sadan vuoden aikajaksolle. Vuoden aikana laadittiin kahta eri pintahydrologian raporttia, jotka valmistuvat kevään 2015 aikana: Korvensuon altaan vaikutus pintahydrologiaan ja virtausreitteihin ja työraportti Pintahydrologian mallin kehitystyöt vuosien 2013 ja 2014 aikana. Pintahydrologian malliin lisättiin vuoden 2013 aikana YJH-2012-ohjelmassa mainittu veden viipymän (iän) mallinnusosio, jota testattiin suotautumiskokeen alueella. Mallin testausta viipymän laskemiseksi koko saaren alueella on jatkettu vuosien 2013 ja 2014 aikana ja tulokset julkaistaan keväällä 2015 valmistuvassa työraportissa. Muita työraportissa kuvattavia mallin kehitystehtäviä ovat suolaisuuden pitkän ajan ennusteiden laskentamenetelmä ja Ensemble Kalman Filter -menetelmän sovellutus suotautumiskokeen aineistolle. Raportissa verrataan mitattuja ja mallilla laskettuja suolaisuusarvoja erityisesti HZ20-rakenteissa. Pintahydrologian mallinnus on uusien ominaisuuksien lisäämisen suhteen kehittynyt YJH-2012-ohjelman mukaisesti ja mukaan on otettu myös pitkän ajan suunnitelmaan alun perin kuulumaton osio (Ensemble Kalman Filter). Pintahydrologian malli päivitetään kokonaisuudessaan vuoden 2015 aikana sen jälkeen, kun uusi HZ-rakennemalli on käytettävissä. Hydrogeokemia Hydrogeokemiallisen malliin liittyvät tutkimukset keskittyivät kallioperän puskurikapasiteettia ja pohjaveden sulfidia koskeviin kysymyksiin. INEX 2 -koetta varten tehtiin etukäteen valmistelevia simulointeja sekä merkkiaineen että hapen kulkeutumisen osalta. Ennusteet vastasivat hyvin kokeessa havaittua merkkiaineen läpimenoa, joskin läpimenokonsentraatio tasaantui hieman 18

nopeammin kuin laskelmat viittasivat. Sen sijaan ennusteet aliarvioivat hapen kulutusta, mikä osoittautui kokeessa merkittävästi suuremmaksi kuin simuloinneissa. Tämä on seurausta mallien sisältämistä varsin yksinkertaisista ja rajoitetuista happea kuluttavista prosesseista. Kokeen aikana saatu kemiallinen ja mikrobiologinen informaatio tullaan hyödyntämään simuloitaessa koetuloksia ja määritettäessä kalliopohjavesisysteemin puskurikykyä hapellista pohjavettä vastaan. Olkiluodon paleohydrogeologiaa koskevassa raportissa yhdistettiin hydrogeologiasta, pohjavesikemiasta, matriksihuokosvesistä, mineralogiasta ja kiven rakenteesta tehdyt havainnot malliksi, joka kattaa hydrogeokemiallista kehitystä kallioperän muodostumisesta lähtien. Mallissa esitetään vaihtoehtoisia tulkintoja rakopohjaveden ja kiven huokosveden välillä havaitun suolaisuusepätasapainon selitykseksi. Tulokset viittaavat vähintään luokkaa 10 5 10 6 vuotta kestäneeseen vuorovaikutukseen suolaisen rakopohjaveden ja huokosveden välillä. Jatkotutkimuksilla pyritään selvittämään, onko suolaisuusero seurausta kemiallisesta epätasapainosta vai vallitseeko vesien välillä tasapainottunut olotila, jota kontrolloi kiven diffuusioominaisuudet. Kvartäärikautta kattavaa osaa mallista hyödynnetään Olkiluodon pohjaveden virtausmallin alku- ja reunaehtoina sekä mallin kalibroinnissa. Lisäksi paleohydrologiseen kehitykseen liittyen on meneillään reaktiivisen kulkeutumismallinnuksen kehityshanke, jossa simuloidaan kytketysti virtausta ja geokemiallista kehitystä HZ19- rakenteessa viimeisen 2000 vuoden aikana. Kehittämishankkeen tavoitteena on kehittää lähestymistapaa toimintakykyanalyysin tarpeita varten, kalibroida laskennan kykyä huomioida meteorisen veden suotautumisen suolaisuuskehitystä sekä arvioida vesi-kalliosysteemin puskurikyvyn toimivuutta. Pohjaveden sulfaatin pelkistymisen osalta saatiin päätökseen osittain ONKALOssa suoritetut SURE-kokeet (Sulphate Reduction Experiment), joilla selvitettiin erityisesti suolaisten pohjavesien kannalta oleellisen metaanin roolia mikrobien energialähteenä niiden pelkistäessä sulfaattia sulfidiksi. Kokeissa kasvatettiin reaktioastioihin SO4- tai CH4-pitoisia pohjavesiolosuhteita edustavat mikrobikannat, joita sitten ruokittiin potentiaalisilla energialähteillä. Metaanin merkitys SO4-pelkistysprosessissa havaittiin vähäiseksi, sen sijaan vetykaasu aktivoi sulfaatin pelkistäjä-mikrobeja merkittävästi. Koesarjan ensimmäisen vaiheen tulokset on jo raportoitu, siinä on laskettu myös SO4:n pelkistymiselle nopeustekijöitä. Toisen sekä kolmannen vaiheen tulokset ovat raportoitavina ja julkaistaan 2015. Rakokalsiittitutkimuksilla on pyritty myös tarkentamaan metaanin pitkäaikaista merkitystä mikrobien energialähteenä, mm. sulfaatin pelkistyksessä. Aiemmat SIMS-laitteistolla tehdyt mikroanalyysit rakopintapyriiteistä osoittivat, että mikrobien SO4:stä pelkistämää sulfidia on saostunut pyriittinä. Käytettävä energialähde hapettuu ja esim. metaani muuttuu karbonaatiksi ja edelleen saostuu kalsiittina rakopinnoille. Vastaavilla SIMS-mikroanalyyseillä selvitettiin mahdollista metaaniperäisen kalsiitin osuutta rakopinnoilla. Tulosten mukaan kallion yläosassa (< 60 m:n syvyydessä) havaitaan myös metaaniperäistä kalsiittia, joskin sen osuus on vähäinen. Seuraava paikkamallinnuskierros käynnistettiin hydrogeokemian osalta aloittamalla ns. dataraportin valmistelu. Ko. raportissa arvioidaan pohjavesinäytteiden ja analyysitulosten edustavuus sekä tehdään perustulkinnat liuenneille kemian komponenteille, kaasuille ja niiden isotoopeille. Dataraportti tulee toimimaan seuraavan hydrogeokemian malliraportin taustaraporttina. Kalliomekaniikka Kalliomekaaninen mallinnus keskittyi vuonna 2014 POSE-kokeen kolmen vaiheen ennustelaskelmien raportointiin, kaikkien kolmen vaiheen mallinnuksiin sekä POST-projektin synteettisten rakoleikkauskokeiden mallintamiseen. Lisäksi ennustemallinnuksia tehtiin POSE- ja POST-projekteja tukeville tutkimuksille kuten BTS (Borehole Thermal Spalling) - ja komunpudotuskokeille ONKALOssa. Vuonna 2015 tehtävän KBS-3H Safety case -analyysin mallinnustöiden koordinointi aloitettiin 2014 aikana. POSE-kokeen ensimmäisen ja toisen vaiheen 3DEC-ennustelaskelmat saatiin raportoitua ja täten kaikki POSE-kokeen kolmen vaiheen 3D-ennustelaskelmat on saatu raportoitua ja julkaistua Posivan työraportteina vuoden 2014 aikana. POSE-kokeiden rakomekaanisten Fracod2D-ennustelaskelmien raporteista saatiin vuonna 2014 valmiiksi luonnosversiot. POSE-kokeiden mallinnukset etenivät vuoden 2014 aikana, mutta vähäisen laboratoriodatan vuoksi mallien tarkkuus ei ollut riittävä havaitun vaurion laajuuden suhteen. Täten malleja tulee tarkentaa laboratoriotesteistä saatavalla datalla ja POSE-kokeen mallintamiseen lähtöarvoina tarvittavat laboratoriotestit valmistuvat helmikuun 2015 aikana. Lisäksi rakomekaaniseen Fracod2D-ohjelmistoon teetettiin lisämoduuli, joka mahdollistaa suuntautuneen gneissiä vastaavan kivilajin mallintamisen mahdollisimman tarkasti. Jännitystilatulkinnan epävarmuuteen haettiin varmennusta tutkimustilassa 3 suoritetulla BTS-kokeella. BTS-kokeeseen tehtiin rakomekaaniset ennustemallit Fracod2D-ohjelmistolla, joista saatua vauriomekanismia verrataan kokeessa havaittuun toteutuneeseen vaurioon ja tämän avulla pyritään päättelemään toisistaan poikkeavan jännityskentän suunta. Vuoden 2014 aikana aloitettiin POST-projektin synteettisten rakoleikkauskokeiden mallintaminen. Mallien tarkoituksena on jäljitellä laboratoriossa suoritettavia leikkauskokeita ja tutkia raon mekaanista vastetta ja niistä saadaan arvokasta lisätietoa erilaisten rakogeometrioiden leikkauslujuudesta ja leikkauslujuuteen kriittisesti vaikuttavista parametreista. Vuoden 2014 aikana luotiin metodologia rakoleikkauskokeiden mallintamiseen ja ennustelaskelmat POST-projektin in-situ-kokeen toteuttamiseksi aloitettiin. ONKALOn parkkihallissa suoritetaan hallittua komunpudotuskoetta, joissa synteettisen mallin vasteita, kuten leikkauskokeessa syntyvät voimat ja siirtymät, voidaan verrata toteutuneeseen pienen mittakaavan in-situ-kokeeseen. Olkiluodon kalliomekaanisen mallin (RMM) koostamista jatkettiin vuonna 19

2014. RMM-version 3.0 raportista saatiin tehtyä luonnosversio. Raportti tullaan julkaisemaan vuoden 2015 aikana. Tulevan KBS-3H Safety Case -analyysin kalliomekaanisten mallien koordinointi aloitettiin. Mallit valmistuivat vuoden aikana, mutta raportointityö jäi vielä kesken. Mallien tarkoituksena on päivittää vuonna 2008 tehdyn KBS- 3H Safety Case -analyysin pohjatiedot 2014 datan tasolle ja tutkia lisääntyneen lähtöarvojen varmuuden tuomaa eroa mallinnuksiin. Lisäksi kasvanut ymmärrys kallion mekaanisesta käyttäytymisestä mahdollistaa tarkempien plastisten mallien teon, jotka ennustavat loppusijoitustunnelien käyttäytymistä ja mahdollista vaurioitumista tarkemmin kuin vuonna 2008 tehdyt mallit. Pintaympäristö Olkiluodon alueella tehdyt pintaympäristön paikankuvaustyöt sisältyvät pääosin monitorointiohjelmaan. Pintaympäristön monitoroinnin (ks. luku Monitorointiohjelma) lisäksi vuonna 2014 toteutettiin pintaympäristöön liittyen kampanjaluonteisia biosfääritutkimuksia, jotka ovat osa TURVA- 2020-turvallisuusperustelutyötä. Näistä valtaosa sijoittui Olkiluodon ulkopuolelle. Tutkimukset on kuvattu kappaleessa Biosfääri. Osana paikankuvausta aloitettiin Olkiluodon alueen maaperän ja ympäröivien vesialueiden sedimenttien kerrosmallin päivitystyö. KALLIOLUOKITTELU Kallion soveltuvuusluokitteludemonstraatio ja sen laajentaminen Vuoden 2014 aikana ei demonstraatiotiloissa jatkettu kallion soveltuvuusluokittelun demonstroimiseen suoraan liittyviä töitä. Tammikuussa 2014 laadittiin demonstraatiotiloissa vuoden 2013 aikana tehdyistä, POPLU-projektin tulpan paikan valintaan liittyvistä soveltuvuusluokitteluista muistio projektin käyttöön. Demonstraatiotunneliin 2 suunniteltujen koeloppusijoitusreikien aukiporaaminen aloitettiin vasta loppusyksystä, eikä työ valmistunut vuonna 2014, minkä vuoksi kallion soveltuvuusluokittelutyö saatetaan ko. tunnelin osalta päätökseen vasta vuoden 2015 aikana. Tämä ja muut vuonna 2012 ilmestyneessä RSC-2012-raportissa kuvattujen demonstraatiovaiheiden jälkeen tehdyt soveltuvuusluokittelutyöt tullaan raportoimaan täydentävänä työraporttina vuonna 2015. YJH-2012-ohjelmassa mainituista, demonstraation laajentamiseen liittyvistä kairauksista ja tutkimuksista saatuja tuloksia hyödynnettiin vuoden 2014 lopulla alkaneessa pienen mittakaavan mallin päivityksessä (ks. kappale Geologian mallinnus, s. 17). Vuonna 2013 suoritetun tunneliseismisen luotauskampanjan ja keväällä 2014 suoritetun latauspotentiaalimittauskampanjan tulokset saatiin käyttöön loppukesällä 2014. Tulosten perusteella voidaan alustavasti todeta, että seismisen menetelmän käyttöä kallion soveltuvuusluokittelun tarvitseman tiedon tuottamisessa hankaloittavat suuresti luotauksen tulosten käsittelyn ja esitulkinnan hitaus sekä tulosten suuri tulkinnanvaraisuus; latauspotentiaalimittausten tuottama aineisto osoittautui jälleen varsin käyttökelpoiseksi pienen mittakaavan mallinnukselle. Kallion soveltuvuusluokittelun jatkokehitys Vuonna 2014 jatkettiin kallion soveltuvuusluokittelua kuvaavan ja ohjeistavan menettelyohjeen (ns. RSC-käsikirjan) kirjoitustyötä ja ensimmäinen hyväksytty versio ohjeesta valmistui vuoden 2014 lopussa. Vuonna 2012 ilmestyneessä, kallion soveltuvuusluokittelua kuvaavassa raportissa esitettyjen kallion tavoiteominaisuuksien ja niihin pohjautuvien soveltuvuuskriteerien (RSC-II-kriteerit) kehittämistä jatkettiin YJH-2012-ohjelman mukaisesti osana Posivan vaatimustenhallintajärjestelmä VAHAn kehitystyötä. Kehitystyötä tehtiin osittain yhteistyönä SKB:n kanssa. Vuoden aikana jatkettiin YJH- 2012-ohjelman mukaisesti myös kallion soveltuvuusluokitteluun liittyvien havainto- ja tutkimusmenetelmien arviointia ja kehittämistä. Sekä kriteerien että menetelmien osalta esillä olivat erityisesti hauraiden rakenteiden mekaaniseen stabiilisuuteen liittyvät kysymykset, joihin liittyen mm. arvioitiin mallinnuksen keinoin Olkiluodon hauraiden rakenteiden maanjäristyspotentiaalia. Työstä julkaistiin raportti vuonna 2014. Myös loppusijoitustunnelien ja -reikien vesivuotoihin liittyvien kriteereiden ja havaintomenetelmien kehitystyötä jatkettiin mm. testaamalla demonstraatiotunnelin 2 koeloppusijoitusreikien pilottirei issä vesimenekkitutkimuksia, jotka toteutettiin yhdessä SKB:n kanssa. Tutkimus tähtää loppusijoitusreikien vedenjohtavuutta käsittelevien kriteereiden ja niiden varmentamiseen tarvittavien mittausmenetelmien kehittämiseen. Myös työtä soveltuvuuskriteereiden määrittämiseksi KBS-3H-ratkaisulle jatkettiin YJH-2012-ohjelman mukaisesti vuonna 2014. Teknisten vapautumisesteiden tutkimus, kehitys ja testaus Posivan konseptissa teknisiä vapautumisesteitä (EBS, Engineered Barrier System) ovat kupari-valurautakapseli, puskuri, täyttö ja tulppa sekä sulkurakenteet. Kallio on luonnollinen vapautumiseste. Loviisan ja Olkiluodon polttoaineille on suunniteltu erilaiset kapselit, koska laitosten polttoaineelementit ovat malliltaan ja pituudeltaan erikokoisia. Kapselin halkaisija on kaikille polttoaineille sama. Puskuri koostuu bentoniitista puristetuista kiekon ja renkaan muotoisista lohkoista. Täyttölohkot koostuvat vastaavasti savimateriaalista puristetuista suorakulmaisista lohkoista. Loppusijoitustunnelin päähän valetaan matalan ph:n sementistä tulppa ja lopuksi kaikki tilat suljetaan erilaisilla ja eri materiaaleista koostuvilla sulkurakenteilla. KAPSELI Kapselin suunnittelu ja toimintakyky Kapselien suunnittelussa tehtiin vuoden 2014 aikana kapselin kuparivaipan sulkemismenetelmien vertailu ja käytettävän menetelmän valinta (ks. kohta Kapselin sulkeminen, s.22). Lisäksi jatkettiin sisäkannen tiivisteratkaisujen kehittämistä. Vuoden 2014 aikana valmistui yhteistyössä SKB:n kanssa todennäköisyyspohjainen analyysi kapselin käyttäytymisestä kalliosiirroksissa. 20