GTK:lla on 30 vuoden kokemus ydinjätteiden loppusijoitustutkimuksista

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksessa käytettäviä kupariteräslieriöitä nimitetään kanistereiksi. Kanisteri koostuu kuparisesta ulko-osasta sekä pallografiittirautaisesta sisäosasta. Sisälle mahtuu 12 käytettyä polttoainenippua. Kuva: Jari Öhberg, GTK

Ydinvoima on mitä suurimmassa määrin poliittinen kysymys, joka jakaa mielipiteitä. GTK:n rooli ydinvoiman tuotannossa liittyy geologiseen asiantuntijuuteen ydinjätteen sijoituskysymyksessä.

Vaikka energiapolitiikkaa määritellään yhä enemmän kansainvälisillä foorumeilla, ovat ydinvoimaan liittyvä lainsäädäntö ja vastuu säilyneet kansallisella tasolla. Vastuu ydinjätehuollon periaatteista, turvallisuus-vaatimuksista sekä säädösten noudattamisen valvonnasta on Suomen viranomaisilla, ensisijaisesti Säteilyturvakeskuksella. Sen sijaan vastuu käytetyn ydinpolttoaineen käytännön toteuttaminen kuuluu voimalaitosyhtiöille. Käytännön toteutuksesta huolehtii Teollisuuden Voiman ja Fortumin yhdessä perustama Posiva Oy.

GTK on tutkinut ydinjätteiden loppusijoitusmahdollisuuksia vuodesta 1978 lähtien. Laajan tutkimusaineiston pohjalta annettiin vuonna 1982 kannaotto, jonka mukaan Suomen kallioperästä on paikannettavissa loppusijoitukseen soveltuvia alueita geologisin kriteerein ja tutkimusmenetelmin. Vuosina 1983–1985 GTK:ssa tehtiin geologisten menetelmien avulla koko maan kattava alueseulonta, jonka jälkeen alustavia sijoituspaikkatutkimuksia jatkettiin viidellä Teollisuuden Voiman valitsemalla tutkimusalueella vuosina 1987–1992. Sen jälkeen päädyttiin selvittämään yksityiskohtaisemmin neljää vaihtoehtoa. Vuonna 2000 Posiva esitti niiden joukosta loppusijoituskohteeksi Olkiluotoa. Valtioneuvosto teki asiasta myönteisen periaatepäätöksen, jonka eduskunta hyväksyi vuonna 2001.

Tutkimukset jatkuvat Olkiluodossa

– Tällä hetkellä GTK:lla on merkittävä panos Olkiluodon geologisessa karakterisoinnissa, jonka tarkoituksena on tuottaa riittävät tiedot loppusijoitustiloja ympäröivästä kallioperästä ensi vuosikymmenen alkupuolella jätettävän rakentamislupahakemuksen tarpeisiin, kertovat Posiva Oy:n tutkimusjohtaja Juhani Vira ja päägeologi Liisa Wikström. – Suuri mielenkiinto kohdistuu luonnollisesti Olkiluodon maanalaisesta tutkimustilasta ONKALOsta saatavaan tietoon, mutta geologisia tutkimuksia jatketaan edelleen myös maan pinnalta käsin.

GTK:n keskeisiä tutkimusteemoja ovat kallioperän kivilajien ja rakenteiden kehitys ja mallinnus.

– Niiden avulla varmistetaan teknisen ratkaisun ja loppusijoituspaikan soveltuvuus sekä loppusijoituksen turvallisuus niin laitosten käytön aikana kuin tilojen sulkemisen jälkeenkin, vahvistaa geologisiin rakennemalleihin ja ennusteisiin perehtynyt GTK:n geologi Seppo Paulamäki.

Mallinnusta loppusijoitustilan turvallisuudesta

Käytetty ydinpolttoaine loppusijoitetaan noin 400 metrin syvyydelle. Tarkoitukseen soveltuvan kallioalueen on oltava geologisesti vakaa ja vailla suuria kallioperän heikkousvyöhykkeitä. Sen on myös oltava sikäli tavanomainen, ettei tulevilla sukupolvilla ole tarvetta louhia kalliota loppusijoitustilojen kohdalta.

Loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuus voidaan osoittaa luonnosta tehtäviin havaintoihin ja kokeellisiin tutkimuksiin perustuvilla malleilla, joiden avulla voidaan arvioida myös erittäin epätodennäköisiä kehityskulkuja ja tapahtumia. Geologisissa tutkimuksissa on selvitetty muun muassa kallioperän rakoilu- ja vedenjohtavuusominaisuuksia sekä pohjaveden virtausta.

– On vaikea kuvitella tilannetta, jossa säteily pääsisi loppusijoitustilasta maan pinnalle. Kallioperä suojaa käytettyä polttoainetta ulkoisilta vaikutuksilta, ylläpitää mekaanisesti ja kemiallisesti vakaita olosuhteita sekä rajoittaa yhdessä bentoniittivaipan kanssa loppusijoituskanisterien kanssa kosketuksiin pääsevän pohjaveden määrää, sanoo GTK:n tutkija Timo Ruskeeniemi.

Tutkimustulokset osoittavat, että satojen metrien syvyydessä kalliossa hapeton pohjavesi liikkuu erittäin hitaasti. Sen vuoksi pohjaveden liuottava vaikutus niin ydinpolttoaineen suojana käytettäviin kanistereihin kuin käytettyyn ydinpolttoaineeseenkin on hyvin pieni, eikä se myöskään merkittävästi kuljeta haitallisia aineita loppusijoitustilan ympäristöön. – Jos käytetty polttoaine kanisteri vaurioitumisen vuoksi joutuisi kosketuksiin pohjaveden kanssa, siitä liukenevat aineet jäisivät kanisteria ympäröivään bentoniittiin ja kallioperään, Ruskeeniemi kuvailee.

Pitkän aikavälin turvallisuusanalyyseja

Turvallisuuteen liittyviä analyyseja on tehty myös maanjäristysten, jääkausien ja ikiroudan vaikutuksista. – Fennos-kandian kilven alueella ei ole tulivuoritoimintaa ja maanjäristysaktiivisuus on pieni. Jääkausi on jonkinlainen riski, sellainen on syklien mukaan odotettavissa 60 000 vuoden kuluttua. Ajankohtaisempia turvallisuuskysymyksiä lienevätkin maanpäällinen välivarastointi ja kuljetus sekä terrorismi, arvioi Timo Ruskeeniemi.

Posivan Juhani Vira antaa arvoa tutkimuskeskuksen ja Posivan pitkäjänteiselle yhteistyölle.

– GTK:n tuoma laaja-alainen osaaminen ja erityisasiantuntemus geologian ja geofysiikan alalla näkyy hyvin myös Posivan tutkimusten saamissa kansainvälisissä arvioissa.

SUOMALAISTEN SÄTEILYANNOKSET

Säteilyannosten mittayksikkö on sievert (Sv). Mitatut säteilyannokset ovat kuitenkin niin pieniä, että millisievert (mSv) eli 1/1000 sievertiä on käytännöllinen mittayksikkö. Suomalainen saa taustasäteilyä noin 4 mSv vuodessa. Puolet siitä eli noin 2 mSv (annos on paikoin moninkertainen) on peräisin luonnon radonista, jota on esim. huoneilmassa. Ihmiskehon radioaktiivisista aineista (kalium, uraani, radium, torium, ym.) peräisin oleva säteily on n. 0,25 mSv /v. Vuonna 1986 tapahtuneen Tshernobylin ydinvoimalaitosonnettomuuden seurauksena radioaktiivisia aineita levisi myös Suomeen. Tshernobyl-laskeumasta aiheutuva keskimääräinen annos on alle prosentti suomalaisen vuosittain saamasta annoksesta.

LUONNON TAUSTASÄTEILY

Radioaktiivisia aineita on luonnostaan kaikkialla maaperässä, kalliossa, ilmassa ja vedessä. Suomessa luonnon taustasäteily aiheuttaa noin yhden millisievertin suuruisen annoksen eli neljäsosan vuotuisesta säteilyannoksesta. Taustasäteilystä saatavan annoksen suuruuteen on lähes mahdotonta vaikuttaa.

Lue lisää:

www.stuk.fi
www.posiva.fi/tietopankki