Ydinjäte: ikuinen terveysriski Ydinjäte kuuluu vaarallisimpiin ihmiskunnan tuottamiin materiaaleihin. Se sisältää useita radioaktiivisia ja elimistöön kertyviä aineita, kuten plutoniumia. Plutonium-239:n puoliintumisaika on 24 000 vuotta, joten sadassa vuodessa ydinjätteen sisältämän plutoniumin määrä alenee vain 0,3 %. Kilpirauhaseen kertyvän jodi-129:n puoliintumisaika on 16 miljoonaa vuotta. Jäte täytyisi kyetä eristämään elävästä luonnosta vähintään 200 000 vuoden ajaksi, mikä ei nykytietämyksellä ole mahdollista (ks. myös taulukko 1). Jos limsatölkillinen ydinjätettä sekoitettaisiin koko Suomen suurimman järven, Päijänteen, vesimäärään, säteilyn raja-arvot juomavedessä ylittyisivät. Ydinjäteyhtiö Posiva haluaa haudata lähes 10 000 tonnia tätä jätettä Suomen maaperään. Kun ydinpolttoainetta "poltetaan" ydinreaktorissa, siihen muodostuu äärimmäisen vaarallisia radioaktiivisia aineita. Mitä enemmän energiaa uraanipolttoaineesta vapautetaan, sitä radioaktiivisemmaksi polttoaine muuttuu ja sitä helpommin vapautuvassa muodossa radioaktiiviset aineet ovat. Olkiluotoon rakenteilla oleva reaktorityyppi on suunniteltu käyttämään ydinpolttoainetta entistä intensiivisemmin. Lopputuloksena reaktorin tuottama ydinjäte olisi jopa 7 kertaa vaarallisempaa kuin vanhempien reaktorien ja leviää pohjaveteen huomattavasti helpommin. Voidaankin puhua "superydinjätteestä". Suomesta maailman suurin ydinjätteen tuottaja? rekkalastillista milj. ihmistä kohti 7 6 5 4 3 2 1 Ydinjätteen tuotanto vuodessa Flamanville 3 7. reaktori 6. reaktori Olkiluoto 3 0 Kuvio 1. Ydinvoiman lisärakentaminen tekisi Suomesta maailman ylivoimaisesti suurimman ydinjätteen tuottajan henkeä kohti.
Olkiluotoon suunniteltu ydinjätehauta Olkiluotoon suunniteltava ydinjätehauta perustuu konseptiin, jonka Ruotsin ydinteollisuus kehitti 1980-luvulla 1970-luvulla tehdyn tutkimustyön pohjalta. Malli on pysynyt oleellisilta osiltaan muuttumattomana siitä lähtien ja on kopioitu sellaisenaan Suomeen. Vuonna 1999 ydinjäteyhtiö Posiva valitsi ehdotuksensa jätehaudan sijaintipaikaksi Suomessa. Lupaa ydinjätehaudan rakentamiseen ei ole myönnetty. Posiva tekee parhaillaan rakentamislupahakemukseen vaadittavaa tutkimusta ja pyrkii jättämään lupahakemuksen 2012. Yritys tähtää loppusijoituksen aloittamiseen vuonna 2020. Ruotsissa vastaava yritys pyrkii aloittamaan korkea-aktiivisen jätteen loppusijoituksen vuonna 2023. Ydinjätehauta on suunniteltu louhittavaksi peruskallioon, jossa jäte on pohjaveden ympäröimää. Malli perustuu ihmisen tekemiin keinotekoisiin esteisiin joilla ydinjäte eristetään ympäristöstä. Ideana on pakata jäte valuraudasta ja kuparista valmistettuihin kapseleihin, jotka asetetaan tunnelin lattiaan porattuihin reikiin ja ympäröidään bentoniittisavella. Luola rakennetaan noin 400-500 metrin syvyyteen. Yksikään päästöesteistä ei kestä ikuisesti; Posiva pyrkii osoittamaan, että niiden voidaan luottaa kestävän "tarpeeksi kauan", jotta radioaktiivisen aineen leviäminen ympäristöön on vähittäistä ja tapahtuu vasta kun jätteen radiotoksisuus on riittävästi alentunut. Yleensä tämän katsotaan tarkoittavan satojentuhansien vuosien mittaista ajanjaksoa. Päästöesteiden tuhoutumisprosessien ja -nopeuden suhteen tutkimustiedossa on suuria aukkoja ja epävarmuustekijöitä, joista monia ovat osoittaneet jopa kansallisten säteilyviranomaisten toimeksiannosta tehdyt tieteelliset arvioinnit. Näin vapautumisesteet voivat pettää Korroosio, eroosio ja mekaaninen rasitus voivat saada keinotekoiset päästöesteet pettämään paljon nopeammin kuin on ennakoitu. Ruotsin Kuninkaallisen teknillisen korkeakoulun viime vuosija julkaisemat tutkimukset osoittavat, että kupari voi hapettomissa olosuhteissa syöpyä 1000-kertaisella nopeudella teollisuuden oletukseen verrattuna. Tästä seuraa, että 5 cm:n paksuiset kuparikapselit voivat rikkoutua alle tuhannessa vuodessa. 1 Ensimmäisten vuosisatojen ajan jäte on erittäin kuumaa ja nopeuttaa näin esimerkiksi kuparin korroosiovauhtia useiden kertaluokkien verran. Elektrokemiallinen korroosio ja jännitekorroosiomurtumat kuuluvat vähiten ymmärrettyihin korroosiomekanismeihin. Pitkäkestoinen altistuminen korkeille lämpötiloille vaikuttaa bentoniittisaveen tuntemattomilla tavoilla. 2 Pohjaveden aiheuttama eroosio saattaa kuluttaa 1 Hultquist,. et al. (2009). Water Corrodes Copper. Catalysis Letters, Volume 132, Numbers 3-4. http://dx.doi.org/10.1007/s10562-009-0113-x 2 W.E. Falck and K.-F. Nilsson (2009). eological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. Reference Report. European Commission Joint Research Centre, p 13.
bentoniittipuskurin, ja prosessi tunnetaan heikosti. 3 Sementissä, teräksessä, bentoniitissa, pohjavedessä ja kalliossa olevien aineiden väliset kemialliset reaktiot ja muu vuorovaikutus tunnetaan huonosti. 4 Joihinkin tuhansista jätekapseleista jää mitä luultavimmin valmistusvikoja, tai ne vahingoittuvat sijoituksen tai sijoituspaikan täyttövaiheen aikana. 5 Näin radionuklidien leviäminen inen ympäristöön alkaa välittömästi, samoin teräksen korroosion aiheuttama vedyn tuotanto. Jätehaudassa saattaa olla nopeita vapautumiskanavia radionuklideille, kuten peruskallion toteamatta jääneitä halkeamia tai louhinnan aikana syntyneitä vaurioita. Halkeamien ja pohjavesisuonien täydellinen kartoittaminen peruskalliosta on äärimmäisen vaativaa, lähes mahdotonta. 6 Ihmisen tunkeutumisella KBS-3-loppusijoituskohteeseen voi olla katastrofaaliset seuraukset, kun tunkeutujat purkavat päästöesteet. Lisäksi jätettä voidaan käyttää ns. likaisiin pommeihin tai atomipommeihin. Kun suurimittainen ydinteknologian käyttö siviili- ja sotilaallisiin tarkoituksiin aikanaan loppuu, ydinjäte pysyy helpoimmin ydinaseisiin saatavilla olevana materiaalina. Loppusijoituspaikkaan jää myös suuria määriä arvokkaita raaka-aineita, aineita, kuten kuparia ja terästä. Jätesäilön todellisen sisällön ilmaiseminen tulevaisuuden sivilisaatioille on käytännössä mahdoton tehtävä. Kuvio 2. Valomikroskoopin poikkileikkauskuva alunperin 100 Skandinaviaa aviaa kohtaa ainakin yksi jääkausi seuraavan mikrometrin paksuisesta 100 000 vuoden aikana. Jääkaudet tuovat mukanaan kuparilevystä, joka on ollut valtavia, yli kilometrin paksuisen jäämassan muutoksista johtuvia maanjäristyksiä. 7 Jääkausien aiheuttamia murtumalinjoja on myös ehdotettujen kupari kestää korroosiota hapettomissa oloissa satoja loppusijoituspaikkojen ojen läheisyydessä. Ikirouta, tuhansia vuosia. maanjäristykset ja happipitoisen makean veden pääsy loppusijoitusluolaan kuluttavat pois sen, mitä ihmisen rakentamista päästöesteistä ja tislatussa, hapettomassa vedessä 15 vuotta. Paikallinen korroosio näkyy selvästi. Posiva olettaa, että 3 Swedish Nuclear Power Inspectorate (2008). SKI:s yttrande och utvärdering av SKB:s redovisning av Fud-program 2007. http://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/lobal/publikationer/rapport/avfall-transport-fysiskt-skydd/2008/ski-fud- 2008-48.pdf 4 W.E. Falck and K.-F. Nilsson (2009). eological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. Reference Report. European Commission Joint Research Centre. 5 Suomalainen ydinjäteyhtiö Posiva olettaa viallisten osuudeksi yhden tuhannesta kapselista, ks. Vieno, T. & Nordman, H. 1999. Safety assessment of spent fuel disposal in Hästholmen, Kivetty, Olkiluoto and Romuvaara TILA-99. Posiva Oy, Helsinki, Finland. Posiva Report POSIVA 99-07. Myöhempi testaus on osoittanut, että merkittävää ohenemista voi ilmetä valmistusvaiheessa joka sadannessa kapselissa, ks. Pastina, B. & Hellä, P. (2006). Expected Evolution of a Spent Nuclear Fuel Repository at Olkiluoto. Posiva. 6 W.E. Falck and K.-F. Nilsson (2009). eological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. Reference Report. European Commission Joint Research Centre. 7 Matti Saarnisto 2008: Evaluation report on the Posiva report 2006-5. STUK, saatavissa tilauksesta.
suojauksista on jäljellä. Pahimmassa tapauksessa uusi kalliosiirros leikkaa loppusijoituspaikan halki, tuhoaa kaikki päästöesteet kerralla ja tarjoaa näin jätteelle suoran purkautumisväylän maanpinnalle. Jääkausiin liittyvät vesi-, maa- ja jäämassojen liikehdinnät levittävät radioaktiivista saastetta laajoille maa- ja vesialuille, jolloin puhdistus käy mahdottomaksi. Suomen säteilyturvakeskus tilasi professori Matti Saarnistolta, entiseltä Suomalaisen Tiedeakatemian pääsihteeriltä ja eologian tutkimuskeskuksen johtajalta, arviota ydinjäteyhtiö Posivan tutkimuksista, jotka koskevat loppusijoituspaikan turvallisuutta pitkällä aikavälillä. Saarniston mukaan kaikki ennusteet loppusijoituspaikan turvallisuudesta - - seuraavan jääkauden alun jälkeen ovat spekulaatiota eivätkä perustu tieteellisiin faktoihin. Nopea maanpinnan nousu ja vajoaminen johtavat väistämättä voimakkaaseen seismiseen toimintaan ja maanjäristyksiin, ja jäätiköitymisen välisinä aikoina loppusijoituspaikka on veden alla tuhansia vuosia. Ikirouta tunkeutuu mitä todennäköisimmin loppusijoituspaikan syvyyteen ja syvemmälle. Näin ollen seuraavan 120 000 vuoden aikana loppusijoituspaikka tulee olemaan mannerjäätikön tai veden peitossa noin 40 000 tuhannen vuoden ajan, ilman että sen kehitystä voitaisiin mitenkään hallita. Saarniston mukaan jääkausiin liittyvä seisminen toiminta on huomioitu Posivan arvioissa puutteellisesti eikä sen vaikutuksia ole arvioitu lainkaan. 7 Esteiden pettämisestä ympäristön saastumiseen Sekä Suomessa että Ruotsissa ehdotetut loppusijoituspaikat ovat Itämeren rannalla, osittain suoraan merenpinnan alapuolella, noin 400-500 metrin syvyydessä. Tässä syvyydessä pohjavesi virtaa sijoituspaikan läpi ja merta kohti, mistä seuraa, että jätehaudan alkaessa vuotaa radioaktiivista saastetta kulkeutuu mereen 50-100 vuoden kuluessa. 8 Arvioissa radionuklidien liukenemisesta pohjaveteen ja siirtymisnopeudesta peruskalliossa on suuria epävarmuustekijöitä, ja ne perustuvat heikkolaatuiseen tutkimusmateriaaliin. Suurin osa esim. uraanin ja plutoniumin kemiallisesta tutkimuksesta on tehty olosuhteissa, jotka, esimerkiksi muttei ainoastaan lämpötilojen osalta, ovat "kaukana luonnossa ilmenevistä" 9. Erityisen merkityksellistä suomalaisten ja ruotsalaisten projektien kannalta on tutkimusmateriaalin puute radionuklidien käyttäytymisestä suolaisessa vedessä. 10,11 8 Björn Dverstorp (2007). SSI:s granskning av SKB:s storregionala grundvattenmodellering för östra Småland (SKB Rapport 06-64). Swedish Radiation Protection Authority. 9 W.E. Falck and K.-F. Nilsson (2009). eological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. Reference Report. European Commission Joint Research Centre, pp17-18. 10 IAEA (2007). Spent Fuel and High Level Waste: Chemical Durability and Performance under Simulated Repository Conditions Results of a Coordinated Research Project 1998 2004. IAEA-TECDOC-1563. http://wwwpub.iaea.org/mtcd/publications/pdf/te_1563_web.pdf 11 W.E. Falck and K.-F. Nilsson (2009). eological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. Reference Report. European Commission Joint Research Centre, pp17-18.
Bentoniittisavi voi olla jätehaudan kannalta erityisen ongelmallinen materiaali, sillä se muodostaa kolloideja, jotka sitovat heikosti liukenevia radioaktiivisia aineita. Kolloidit liikkuvat peruskalliossa helposti pohjaveden mukana. Tämä lisää suuresti biosfääriin joutuvan radioaktiivisen jätteen määrää. 12,13 Joitakin epävarmuustekijöistä voitaisiin poistaa ja puuttuvia tietoja täydentää suorittamalla pitkäkestoisia kokeita olosuhteissa, joiden oletetaan vallitsevan jätehaudassa; ensimmäiset tämänkaltaiset tutkimukset aloitettiin vasta 1990-luvun lopussa, eivätkä tähänastiset tulokset tue aiempaa, KBS-3-suunnitelmassa oletettua mallia kuparin ja saven käyttäytymisestä pitkän ajan kuluessa. Teollisuus väittää voivansa ohittaa epävarmuustekijät turvautumalla varovaisiin arvioihin. Tutkimustiedon aukot ovat kuitenkin monessa kohdin niin suuria, että mikä tahansa arvaus suuntaan tai toiseen voi olla yhtä pätevä, ja siten koko varovaisen arvion periaate menettää merkityksensä. 14 Muodostumisalue Poistumisalue Itämeri Olkiluodon ydinjätehauta Kuvio 2. Olkiluotoon suunniteltu ydinjätehauta sijaitsisi alle kilometrin päässä Itämeressä paikassa, jossa pohjavesi virtaa suoraan mereen. Jätteen ikä Syöpätapauksia 100 50 000 1 000 10 000 10 000 3 000 100 000 200 Taulukko 1. Syöpätapausten määrä, joka aiheutuu, jos yksi litra käytettyä ydinpolttoainetta pääsee ihmisten juomaveteen tai ravintoketjujen kautta ruokaan 15. Yksi EPR-reaktori tuottaa käyttöaikanaan noin 200 000 litraa ydinjätettä. 12 SKB Rapport R-99-72 13 W.E. Falck and K.-F. Nilsson (2009). eological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. Reference Report. European Commission Joint Research Centre, p 20. 14 Ks. esim. "Using Thermodynamic Sorption Models for uiding Radioelement Distribution Coeffient (Kd) Investigations A Status Report". http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?sf1=identifiers&st1=662001061p1 15 Dixon and Wigeland 2008: The Impact of Burnup on the Performance of Alternative Fuel Cycles, s. 5. http://www.ne.doe.gov/peis/references/rm865_dixonwigeland_2008.pdf sekä viite 17.
Hoitaako Säteilyturvakeskus tehtävänsä? 1990-luvun puoliväliin asti Loviisan reaktorien ydinjäte dumpattiin Venäjälle. Säteilyturvakeskuksen mukaan sekin oli täysin ongelmatonta, vaikka jäte päätyi säilytettäväksi täysin ala-arvoisissa olosuhteissa Majakissa, joka on maailman radioaktiivisesti saastuneimpia paikkoja. 16 Suomalaisviranomaisten jätehaudalle asettamat kriteerit ovat väljiä. Vaatimukset sallivat 0,1 millisievertin säteilyaltistuksen väestölle henkeä kohti vuosittain ensimmäisten 10 000 vuoden aikana. Kun suuri määrä ihmisiä altistuu kymmenien tuhansien vuosien ajan pienelle lisäsäteilyannokselle, tuloksena on suuri määrä syöpäkuolemia. Jos esim. 10 000 ihmistä altistuu 10 000 vuoden ajan vaatimusten mukaiselle enimmäismäärälle säteilyä, on aiheutuvien syöpätapausten odotusarvo 5000 17. Ydinjätehaudan valmistelu on edennyt täysin ydinteollisuuden ehdoilla. Eri loppusijoitustapoja ei vertailtu avoimesti ja paikan valintaan viranomaisilla ei ollut sananvaltaa. Loppusijoitustapa valittiin edullisuuden perusteella, ei suinkaan turvallisuuden. Samoin sijoituspaikan valinnan ratkaisi myötämielisen kunnan löytäminen, ei paikan sopivuus. Loppusijoituksen aikataulu on maailman tiukin, mikä jättää viranomaisille hyvin vähän liikkumavaraa. Mitä jätteelle sitten pitäisi tehdä? Lopettaa sen tuottaminen, sillä hyväksyttävää tapaa huolehtia jätteestä ei ole Parantaa jätteen välivarastointia rakentamalla voimaloiden yhteyteen huomattavasti paremmin suojattu, mahdollisesti maanalainen välivarasto. Tällä hetkellä jätettä säilytetään riskialttiissa olosuhteissa ja heikosti suojattuna. Vaikka loppusijoitus hyväksyttäisiin, ydinvoimaloiden välivarastoissa olisi radioaktiivista jätettä vielä pari vuosikymmentä sulkemisen jälkeenkin, Olkiluoto 3:n tapauksessa noin vuoteen 2100 asti. Jatkaa loppusijoitusvaihtoehtojen tutkimista. Kiire loppusijoituksen kanssa johtuu lähinnä politiikasta jätettä on joka tapauksessa valtavat määrät välivarastoissa vielä vuosikymmenien ajan. 16 Helsingin Sanomat 20.2.1994. STUK: Ydinjätteiden vienti Venäjälle ekologisesti perusteltua. 17 ICRP 2006: Biological and Epidemiological Information on Health Risks Attributable to Ionising Radiation, s. 63. http://www.icrp.org/health_risks.pdf