Talvivaaran säteilyturvallisuus

Talvivaaran säteilyturvallisuus Sonkajärven kuntalaisilta 22.3.2012 Raimo Mustonen, Apulaisjohtaja, Säteilyturvakeskus 22.3.2012 1

Keskeiset kysymykset Minkälainen uraani on? Onko uraani ongelma Talvivaarassa? Mikä on Talvivaaran ympäristön radiologinen tila nyt? Miten uraanin erotus vaikuttaa ympäristön tilaan? Mitä jos työntekijät altistuvat ylimääräiselle säteilylle? Uraanin erotuksen hyödyt ja haitat päätöksenteko? 22.3.2012 2

Minkälainen uraani on? Luonnossa esiintyvä raskas metalli Radioaktiivinen, hyvin pitkäikäinen (puoliintumisaika 4,5 miljardia vuotta) Hajoaa pitkissä hajoamisketjuissa stabiiliksi lyijyksi Koostuu kolmesta radioaktiivisesta isotoopista (U-238, U-235 ja U-234) Luonnon uraanista: 99,284 % uraani-238:aa 0,72 % uraani-235:ttä (sopii ydinpolttoaineeksi) 0,0055% uraani-234:ää 22.3.2012 3

238 U:n hajoamisketju (hieman yksinkertaistettuna) Uraani Protaktinium Torium 250 000 vuotta 234 U 75 000 vuotta 230 Th 1 minuutti 234m Pa 4,5 miljardia vuotta 238 U 24 päivää 234 Th Radium 1 600 vuotta 226 Ra Radon (jalokaasu) 3,8 päivää 222 Rn 138 päivää 210 Po 5 päivää 210 Bi 0,0002 sekuntia 214 Po 3 minuuttia 20 minuuttia 214 Bi 218 Po Polonium Vismutti stabiili 206 Pb 210 Pb 22 vuotta 214 Pb 27 minuuttia Lyijy 22.3.2012 4

235 U:n hajoamisketju Uraani Protaktinium Torium 18,7 päivää 0,7 miljardia vuotta 231 32,8 vuotta Pa 227 Th 235 U 1,06 päivää 231 Th Aktinium 227 Ac 32,8 vuotta Radium 11,4 päivää 223 Ra Frankium 223 Fr 21,7 minuuttia Radon (jalokaasu) 3,96 sekuntia 219 Rn 215 At 219 Astatiini 100 mikrosekuntia At 0,93 minuuttia Polonium 215 Po 0,0018 sekuntia Vismutti 215 Bi 7,67 minuuttia Lyijy 211 Po 0,52 sekuntia 211 Bi 2,14 minuuttia 207 stabiili Pb 211 Pb 36,1 minuuttia Tallium 207 Tl 4,77 minuuttia 22.3.2012 5

Uraani Suomen kallioperässä Suomen kallioperässä on uraania keskimäärin 4 ppm. Ydinenergia-asetuksessa on uraanimalmiksi määritelty kivennäinen, jossa uraanin keskimääräinen pitoisuus on vähintään 1000 ppm. Karttakuvasta nähdään, että graniittisissa kivilajeissa esiintyy yleisesti keskimääräistä suurempia pitoisuuksia (4 50 ppm), erityisesti Kaakkois-Suomen rapakivialueilla. Talvivaaran malmissa uraanipitoisuus on 15 20 ppm, eli ei poikkeuksellisen korkea Suomen kallioperän pitoisuusvaihteluihin nähden. Pitoisuus on aivan liian alhainen varsinaista uraanikaivostoimintaa ajatellen, mutta muun kaivos- ja rikastustoiminnan ohessa uraanin talteenotto on kannattavaa. ppm = miljoonasosa malmin painosta on uraania 22.3.2012 6

Uraani maan kuoressa Maapallon mannerlaatoissa uraania on keskimäärin 1,4 ppm (0,00014 %) Uraani on kulkeutunut sulamisen ja geologisten prosessien kautta maapallon ulko-osiin ja rikastunut mannerlaatoille Paikoin uraani on rikastunut suuriin pitoisuuksiin, mekaanisti sedimentoitumalla ja hydrologisissa prosesseissa Graniitissa on uraania noin 4 ppm (0,0004 %) eli 10 grammaa kuutiometrissä Eduskuntatalon graniittikin sisältää muutaman sata kiloa puhdasta uraania 22.3.2012 7

Minkälainen se uraani on? Se on erittäin raskas alkuaine Se on metalli Se on radioaktiivinen Se on erittäin pitkäikäinen Sillä on haitallisia, radioaktiivisia hajoamistuotteita Se on kemiallisesti myrkyllinen 22.3.2012 8

Kiviainesten uraanipitoisuuksia Tavanomaisen kiven uraanipitoisuus on muutama ppm (miljoonasosa) Uraanimalmissa pitoisuus on vähintään 1000 ppm (0,1 %), parhaimmillaan 20 % Keskimääräinen pitoisuus Talvivaaran malmi Uraanimalmi Uraanipitoisuus 0,01 % 0,1 % 1 % 3 10 100 1000 10 000 ppm 37 100 1000 10 000 100 000 Bq/kg Yksittäisen uraanin hajoamissarjan jäsenen aktiivisuuspitoisuus 22.3.2012 9

Uraanikaivosten huono maine Varhaiset uraanikaivokset tuottivat uraania ydinaseita varten - säteilysuojelu ja ympäristönsuojelu olivat toisarvoisia sivuseikkoja - huono maine johtuu tästä Coloradossa louhittiin paljon uraania radiumin tuotantoon - jätekasoja on jäljellä vieläkin Kanadan ensimmäinen uraanikaivos oli pohjoisen tundran Port Radium 1930-luvulla Kanadan seuraava kaivos Uranium Cityssä tuotti USA:lle sodan aikana uraania Kanadan vanhojenkin uraanikaivosten jätteet on myöhemmin asiallisesti stabiloitu, kuopattu ja peitelty, ja paikat maisemoitu Neuvostoliitto hankki uraania Itä-Euroopan maista (Itä-Saksa, Romania, Tsekkoslovakia, Viro, jne.) Rikastusjätteet jätettiin hoitamatta ympäristöön Yhdistynyt Saksa on puhdistanut Itä-Saksan jätealueita miljardeilla euroilla 22.3.2012 10

Uraanin rikastusmenetelmät Malmin murskaus, jauhatus ja liuotus rikkihapolla Liuos rikastetaan ja siitä saadaan eroon uraani ioninvaihdoilla, uuttamalla orgaanisella liuottimella, dekantoimalla, suodattamalla ja saostamalla Lopuksi uraani kalsinoidaan ja täytetään 200 litran peltitynnyreihin. Tynnyreissä on noin 400 kg triuraanioktoksidia (U 3 O 8 ) eli "yellow cake". Tynnyrit pakataan kuljetusta varten kuljetuskontteihin Liuos-uuttomenetelmä Uraania sisältävään maahan kairataan ja putkitetaan rivi tuotantokaivoja, joihin pumpataan alipaine. Niiden ympärille kairataan muutaman kymmenen metrin päähän täyttökaivoja, joihin syötetään malmiin sopiva uuttoliuos, esimerkiksi laimea hiilihappo tai vain vettä Liuos-uuton nestettä kierrätetään maassa kunnes uraani on saatu talteen Sivutuoteuraani Uraani rikastetaan jonkin muun metallin sivutuotteena Aseuraani Korkean väkevöintiasteen aseuraani ( 235 U > 90 %) laimennetaan sopivaksi ydinreaktoreihin (4,5 %) 22.3.2012 11

Talvivaara ja säteilyturvallisuus Lähtökohtana on ettei ympäristöä saastuteta Kasveihin tai eläimiin ei poikkeavia määriä radioaktiivisia aineita. Kaivosalueen ulkopuolella voidaan edelleen mm. marjastaa, sienestää, metsästää, ulkoilla ja kalastaa turvallisesti. Työntekijöiden turvallisuus Valvonta kohdistuu todennäköisesti vain rikastamossa tapahtuvaan toimintaan (tai osaan siitä), jos sinnekään. Haitat minimoidaan hyvällä toiminnan suunnittelulla ja valvonnalla. Lähiasukkaat ja ympäristö Uraanin hajoamistuotteet voivat päästä ympäristöön vain vesistöjen ja pölyämisen kautta. Radon laimenee nopeasti ulkoilmassa eikä aiheuta ongelmaa. 22.3.2012 12

Onko uraani ongelma Talvivaarassa? Eipä juuri Työntekijät saattavat altistua ylimääräiselle säteilylle rikastuslaitoksen sisätiloissa Ympäristön asukkaille ja itse ympäristölle ei ongelmia Uraanirikasteen (yellow cake) varastoinnin ja kuljetuksen turvajärjestelyihin kiinnitettävä huomiota 22.3.2012 13

Talvivaaran ympäristön luonnollinen radiologinen tila selvitetty (1) 2010 22.3.2012 14

Ulkoilman radonmittaukset Sotkamossa 23.9-3.12.2010 (5,4 Bq/m 3 ) 22.6-22.9.2011 (8,8 Bq/m 3 ) 22.3.2012 18

Radonpitoisuuden vaimeneminen ilmassa (esimerkki: radonkaivo Pispalanharjulla) Mittalaite Pylon AB-5 Mittauspäivä 26.2.1991 Keräysaika 4 tuntia, viimeisen tunnin tulos käytetty laskentaan Mittauskorkeus 30 cm maasta Maasta imettävän ilman radonpitoisuus 80 000-120 000 Bq/m³ Poistoilmavirtaus 1200 m³ tunnissa 230 Bq/m³ 1680 Bq/m³ 27370 Bq/m³ +11 m + 8 m +3 m O kaivo +6 m 220 Bq/m³ 1630 Bq/m³ 18650 Bq/m³ 310 Bq/m3 Mittalaite: radonpurkki Mittausaika 26.6-5.11.1991 Mittauskorkeus 1 m maasta, 5 kpl / mittauspiste Mittauspurkit suojattu muovipulloon, jonka pohja on poistettu 22.3.2012 19

Esimerkki: Radioaktiiviset aineet järvisedimentissä (Jormasjärvi) 22.3.2012 20

Mikä on Talvivaaran ympäristön radiologinen tila nyt? Malmikasa: 226 Ra, 210 Po, 210 Pb (n. 200 Bq/kg), eivät liukene uuttoliuokseen. Uraani (n. 200 Bq/kg), liukenee uuttoliuokseen Ympäristö: 222 Rn: 1-22 Bq/m 3 ilmassa 238 U: Vesistöt 0,013 Bq/l Porakaivot 0,055 Bq/l Sienet, kalat, riista < MDA Marjat 0,1 Bq/kg Yellow cake: Uraani 7 000 000 Bq/kg Normaali 22.3.2012 21

Miten uraanin erotus vaikuttaa ympäristön tilaan? STUKin käsityksen mukaan uraanin erotus ei lisää säteilyvaikutuksia ympäristössä vaan vähentää niitä. STUK tulee edellyttämään jatkuvaa säteilytarkkailua kaivosalueella ja sen ympäristössä 22.3.2012 22

Mitä jos työntekijät altistuvat ylimääräiselle säteilylle? Radioaktiivisia aineita voi saostua prosessialtaisiin ja putkistoihin pitkän ajan kuluessa Työntekijöiden säteilyaltistus voi lisääntyä Eri radioaktiivisten aineiden käyttäytyminen prosessissa selvitettävä Tarvittaessa työntekijöiden altistuminen säteilylle STUKin valvontaan Tarvittaessa toimenpiteitä säteilyaltistuksen rajoittamiseksi 22.3.2012 23

Uraanin erotuksen hyödyt ja haitat päätöksenteko? Jokainen muodostaa oman mielipiteensä Asiantuntijoiden, mm. STUK, jaettava objektiivista ja vääristelemätöntä tietoa Itse kukin päättää, miten sitä tietoa käyttää Mielipiteen muodostukseen useita vaikuttavia tekijöitä Säteilyvaikutukset ihmisiin ja ympäristöön Muut vaikutukset ympäristöön Vaikutus alueen imagoon Vaikutus alueen muuhun elinkeinotoimintaan Vaikutus työllisyyteen ja asukkaiden tulotasoon Vaikutus uusien elinkeinojen syntyyn, jne. Formaalisten päätösanalyysityökalujen käyttö? 22.3.2012 24

Missä on uraania, siellä on usein myös radonia asunnoissa Radonia pientaloasunnoissa keskimäärin Suomi 121 Bq/m 3 Sonkajärvi 66 Bq/m 3 22.3.2012 25