Pienreaktoreiden jäteongelma

Jaakko Leppänen – 11.6.2022

Tekniikka ja Talous -lehti uutisoi Stanfordin yliopistossa julkaistusta tutkimuksesta, jonka mukaan pienreaktorit saattavat tuottaa enemmän loppusijoitettavaa radioaktiivista jätettä kuin perinteiset suurikokoiset ydinvoimalat. Aihe on monestakin syystä ajankohtainen. Pienreaktoriteknologiasta haetaan ratkaisua suurten ydinvoimalaitosten rahoitus- ja toimitusongelmiin, ja erilaisia konsepteja kehitetään aktiivisesti ympäri maailmaa. Myös VTT:llä on meneillään kaukolämmöntuotantoon tähtäävä pienreaktoriprojekti. Suomi on ensimmäinen maa maailmassa, jossa käytettyä polttoainetta aletaan loppusijoittamaan pysyvästi peruskallioon. Ydinjätetutkimusta on tehty yli neljän vuosikymmenen ajan, ja se kulkee käsi kädessä reaktoriteknologian kehityksen kanssa.

Uutisessa esitetyt väitteet antavat siis ymmärtää, että pienreaktorit toisivat mukanaan myös mittavan ydinjäteongelman. Onko tällaisissa väitteissä perää, ja onko kyse niin vakavista asioista, että pienreaktori-innostuksessa olisi syytä ottaa muutama askel taaksepäin?

Tiedejulkaisujen pohjalta kirjoitetut uutiset ovat poikkeuksetta lyhennelmiä, joissa huomattava osa alkuperäisestä sisällöstä hukkuu erilaisiin yksinkertaistuksiin. Yritän tässä kirjoituksessa avata hieman uutisen taustalla olevaa tutkimusta. Stanfordin vertailuun oli valittu kolme toimintaperiaatteeltaan hyvin erilaista pienreaktoria, joista NuScale-yhtiön kehittämä kevytvesityyppinen konsepti on teknisiltä ominaisuuksiltaan lähimpänä nykylaitoksia. Esittämäni huomiot pätevät tähän ja muihin vastaaviin paine- ja kiehutusvesityyppisiin pienreaktoreihin. Edistyneempiä teknologioita sivutaan vielä kirjoituksen lopussa.

Pienempi sydän, suuremmat häviöt

Yksi Stanfordissa tehdyn tutkimuksen pääargumenteista oli, että pienreaktorin tavanomaista suuremmat neutronihäviöt kasvattavat reaktorin käytön aikana syntyvän jätteen määrää. Tekniikka- ja Talous -lehden artikkelissa sama asia oli kerrottu toteamalla, että pienet modulaariset ydinreaktorit ovat tehottomampia kuin tavanomaiset reaktorit, mikä johtaa moninkertaisiin jätemääriin. Vaikka hyvä neutronitalous on reaktorin suunnittelun kannalta tavoiteltava asia, kyse ei ole suoraan reaktorin suorituskykyä kuvaavasta tehokkuuden mittarista.

Ydinreaktorin energiantuotanto perustuu neutronien kuljettamaan ketjureaktioon. Uraaniytimeen osunut neutroni saa ytimen halkeamaan, ja jokaisessa halkeamis- eli fissioreaktiossa vapautuu energiaa sekä uusia neutroneita jatkamaan reaktioketjua eteenpäin. Yksi reaktorin suunnittelun tavoitteista on saada neutronit mahdollisimman tehokkaasti hyötykäyttöön. Neutroneita hukkuu matkan varrella erilaisiin kaappausreaktioihin, joita tapahtuu polttoaineessa, jäähdytteessä, rakennemateriaaleissa ja säätösauvoissa.

Osa neutroneista myös karkaa reaktorin aktiivisen osan, eli sydämen ulkopuolelle. Näiden ulos vuotavien neutronien osuus riippuu sydämen koosta. Pienessä sydämessä vuoto on väistämättä suurempaa, sillä sydämen ulkopinta-alan suhde tilavuuteen kasvaa mittasuhteiden pienentyessä. Pienreaktorin neutronitalous on siis lähtökohtaisesti huonommalla pohjalla kuin kooltaan suuremmissa reaktoreissa, missä huomattava osa neutroneista viettää koko elinkaarensa sydämen sisäosissa kaukana reunoista. Pienreaktorin ja perinteisen painevesireaktorin sydämen kokoeroa on hahmoteltu kuvassa 1.

EPR vs. NuScale

Kuva 1: Suorakaiteen muotoisista polttoainenipuista rakentuva suuren painevesireaktorin (EPR) ja pienreaktorin (NuScale) sydän. Kuvaan on lisätty jakkara helpottamaan mittakaavan hahmottamista.

Jotta reaktori kykenee ylläpitämään ketjureaktion kulkua, ydinpolttoaineesta on löydyttävä riittävä määrä helposti fissioituvaa uraania. Tarvittava minimimäärä on sitä pienempi, mitä suurempi osuus neutroneista saadaan absorboitumaan polttoainesauvoihin. Jos ajatellaan, että perinteinen painevesireaktori ja ominaisuuksiltaan vastaava pienreaktori ladattaisiin jakson alussa samanlaisella polttoaineella, kooltaan suurempi reaktori kykenisi toimimaan pidempään. Pienreaktorin sammuessa polttoaineessa jäljellä oleva uraani riittäisi vielä ylläpitämään ketjureaktion kulkua suuremmassa sydämessä, joka vuotaisi vähemmän neutroneita ulos.

Perinteinen suurikokoinen ydinreaktori kykenee siis saamaan uraanista enemmän lämpöenergiaa irti. Vastaavan energiamäärän tuottamiseksi pienreaktori joutuu käyttämään enemmän polttoainetta, jolloin myös jätettä syntyy enemmän.i

Toinen tutkimuksessa esille nostettu tekijä on neutronivuodon aiheuttama aktivoituminen. Polttoaineesta karkaavat neutronit absorboituvat sydämen tukirakenteisiin, neutroniheijastimeen sekä reaktoripaineastian seinämiin. Näissä absorptioreaktioissa voi syntyä radioaktiivisia isotooppeja, eli aktivoitumistuotteita. Artikkelin mukaan suurikokoisessa painevesireaktorissa vajaa kolme prosenttia neutroneista karkaa sydämen ulkopuolelle. Pienreaktorin vastaavaksi vuoto-osuudeksi oli arvioitu reilu 7%. Ero vaikuttaa myös aktivoitumistuotteiden määrään.

Radioaktiivisissa aineissa on eroja

Ydinreaktorin käytön aikana ydinpolttoaineeseen ja neutronisäteilylle altistuviin rakenteisiin syntyy paljon erilaisia radioaktiivisia aineita. Luontevin tapa mitata tällaisten aineiden määrää on aktiivisuus, joka kertoo hajoamisreaktioiden lukumäärän aikayksikössä. Mitä suurempi aktiivisuus, sitä enemmän radioaktiivinen aine myös säteilee. Aktiivisuuden yksikkönä käytetään becquereliä (Bq), joka tarkoittaa yhtä radioaktiivista hajoamisreaktiota sekunnissa. Radioaktiivisista aineista puhuttaessa yksikköä käytetään tavallisesti tuhatta, miljoonaa ja miljardia tarkoittavien kilo-, mega- ja giga-etuliitteiden kanssa.

Ylivoimaisesti suurin osa ydinreaktorin tuottamasta aktiivisuusinventaarista muodostuu fissiotuotteista, eli tytärytimistä, joita syntyy suoraan uraaniytimien halkeamisreaktioissa. Tämän lisäksi polttoaineeseen kerääntyy uraania raskaampien alkuaineiden isotooppeja, kuten plutoniumia, neptuniumia ja amerikiumia. Nämä aktinidit syntyvät uraanista peräkkäisissä neutronikaappaus- ja betahajoamisreaktioissa. Kolmannen ryhmän muodostavat edellisessä kappaleessa mainitut aktivoitumistuotteet.

Edellä mainitut aineet poikkeavat toisistaan aktiivisuuden kokonaismäärän osalta, ja ne myös näyttelevät erilaisia rooleja eri käyttötilanteissa ja polttoainekierron vaiheissa. Suuren kokonaisinventaarinsa vuoksi ongelmallisimmaksi ryhmäksi nousevat lähes kaikissa tilanteissa radioaktiiviset fissiotuotteet. Jos vakava reaktorionnettomuus johtaa ympäristöpäästöön, radioaktiivinen laskeuma muodostuu pääasiassa fissiossa syntyvistä jodin ja cesiumin isotoopeista. Fissiotuotteiden joukossa on myös pitkäikäisiä helposti veteen liukenevia radionuklideja, joiden rooli korostuu ydinjätteen loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuudessa.

Uraania raskaammat alkuaineet poikkeavat fysikaalisilta ja kemiallisilta ominaisuuksiltaan fissiotuotteista. Onnettomuustilanteessa plutonium, neptunium ja amerikium eivät korkean kaasuuntumislämpötilansa vuoksi vapaudu helposti vaurioituneesta polttoaineesta. Ne eivät myöskään muodosta veteen liukenevia yhdisteitä. Plutoniumin pitkäikäiset isotoopit pitävät käytetyn ydinpolttoaineen aktiivisuustason korkealla kymmenien tuhansien vuosien ajan, mutta ydinjätteen loppusijoituksen kannalta ne eivät vastoin yleistä mielikuvaa muodosta erityistä turvallisuushaastetta.ii

Aktivoitumistuotteita syntyy sekä kiinteisiin rakenteisiin että jäähdytysveden mukana kulkeviin epäpuhtauksiin. Aktiivisuusmääränsä puolesta nämä aineet eivät vertaudu fissiotuotteisiin tai aktinideihin. Joukossa on kuitenkin tiettyjä helposti kulkeutuvia pitkäikäisiä isotooppeja, jotka täytyy huomioida jätteiden loppusijoituksessa.

Radioaktiivisen jätteen luokitus

Ydinvoimalaitoksilla syntyvät radioaktiiviset jätteet luokitellaan aktiivisuuspitoisuuden mukaan kolmeen kategoriaan. Matala-aktiiviseksi luokiteltavan jätteen ominaisaktiivisuus on alle 1 kBq/g. Tähän luokkaan kuuluvat esimerkiksi reaktorin vuosihuoltotöiden yhteydessä likaantuneet työvaatteet. Radioaktiivinen lika on peräisin reaktorista. Primäärijäähdytteessä kiertää aina aktivoitumistuotteita, sekä pieniä määriä fissiotuotteita, jotka ovat vapautuneet polttoainesauvoissa olevista vuodoista. Kun reaktori avataan, kontaminaatiota pääsee kulkeutumaan myös muihin tiloihin.

Seuraavan kategorian muodostavat keskiaktiiviset jätteet, ominaisaktiivisuudeltaan alle 10 Mbq/g. Keskiaktiivista jätettä ovat esimerkiksi primäärijäähdytteen puhdistukseen käytetyt suodattimet ja ioninvaihtohartsit. Suomessa matala- ja keskiaktiivinen jäte loppusijoitetaan ydinvoimalaitospaikoille louhittuihin voimalaitosjätteen luoliin. Samoihin tiloihin loppusijoitetaan aikanaan reaktoreiden paineastiat ja muut aktivoituneet primääripiirin komponentit laitosten purkamisen jälkeen.

Kolmanteen kategoriaan, eli korkea-aktiiviseksi jätteeksi lasketaan reaktorista poistettu polttoaine. Suomessa käytetty polttoaine haudataan syvälle peruskallioon. Periaate on sama kuin matala- ja keskiaktiivisen jätteen loppusijoituksessa, mutta luolasto on louhittu syvemmälle, ja radioaktiivisten aineiden tielle on asetettu useampia sisäkkäisiä vapautumisesteitä. Loppusijoituksen alkaessa gramma käytettyä ydinpolttoainetta voi sisältää aktiivisuutta kymmeniä gigabecquerelejä. Vaikka kaikki radioaktiivinen jäte niputetaan monissa asiayhteyksissä yhden ja saman käsitteen alle, ero jätelajien välillä on huomattava. Korkea-aktiivinen ydinjäte sisältää aktiivisuutta yli 10,000,000-kertaisesti matala-aktiiviseen jätteeseen verrattuna.

Tuottaako pienreaktori enemmän jätettä?

Kirjoituksen alussa mainitussa Tekniikka- ja Talous -lehden jutussa siis todettiin, että pienet reaktorit tuottavat [perinteisiin suuriin ydinvoimalaitoksiin verrattuna] enemmän ja vaikeampaa jätettä. Mihin tämä väite lopulta perustuu, ja mitä sillä oikeastaan tarkoitetaan?

Jutun alkuperäislähdettä selatessa selviää, että taustalla oleva tutkimus ei itse asiassa keskitykään korkea-aktiiviseen ydinjätteeseen, vaikka tämä onkin se jätelaji, joka aiheuttaa eniten vasta-argumentteja keskusteltaessa ydinvoiman tulevaisuudesta. Tutkimuksen painopiste on sen sijaan asetettu kokonaisuuden kannalta vähemmän huolta aiheuttaviin jätelajeihin, kuten aktivoituneisiin paineastioihin ja muihin neutronisäteilylle altistuviin komponentteihin. Kun laitos käytöstä poiston jälkeen puretaan, nämä osat muuttuvat matala- ja keskiaktiiviseksi jätteeksi. Pienreaktoreiden suurempi neutronivuoto aiheuttaa kyllä enemmän aktivoitumista sydämen ympärillä olevissa rakenteissa, mutta eroavatko reaktorityypit toisistaan myös sen varsinaisen ydinjätteen osalta?

Kuten edellä todettiin, valtaosa käytetyn ydinpolttoaineen aktiivisuusinventaarista muodostuu radioaktiivisista fissiotuotteista. Nämä radionuklidit ovat peräisin uraaniytimien halkeamisreaktioista, eli samasta prosessista, johon myös reaktorin energiantuotanto perustuu. Yksittäisessä fissiossa vapautuu aina likimain sama määrä energiaa. Jos tuotettu energiamäärä on kokonaisuudessaan sama, myös uraanin halkeamisesta jäljelle jääviä tytärytimiä syntyy prosessin sivutuotteena sama määrä.

Suuri kevytvesireaktori ja useammasta pienestä reaktoriyksiköstä muodostuva vastaavan kokoinen pienreaktorilaitos tuottavat siis käytön aikana yhtä suuren määrän fissiotuotteita. Tämä ajatus löytyy myös T&T-lehtijutun alkuperäislähteestä, joskaan sen merkitystä ei tekstissä ole juurikaan avattu. Tarkkasilmäiseltäkin lukijalta voi helposti jäädä huomaamatta, että reaktorin tyypillä, neutronitaloudella tai polttoaineen käyttöasteella ei ole vaikutusta siihen aktiivisuusinventaarin komponenttiin, joka muodostaa kaikkein suurimman osan kokonaisuudesta.

Tutkimuksessa korostetaan sen sijaan sitä, että matalamman käyttöasteen vuoksi pienreaktorin käytettyyn polttoaineeseen syntyy enemmän plutoniumia.iii Erot kokonaisaktiivisuudessa tulevat näkyviin kymmenien tuhansien vuosien aikaskaalassa. Plutoniumin määrä ei kuitenkaan mittaa loppusijoituksen turvallisuutta, johon vaikuttaa lähdetermin lisäksi myös radionuklidien liukoisuus ja kulkeutuminen loppusijoitustilasta pintavesistöihin. Näiltä ominaisuuksiltaan plutonium kuuluukin kaikkein hitaimmin vapautuvien aineiden ryhmään.

Aktinidien heikko liukoisuus on mainittu tekstissä, mutta tämäkin ajatusketju on tavallaan jätetty puolitiehen. Pitkäikäinen plutonium ei lähde kulkeutumaan veden mukana elävään luontoon edes siinä vaiheessa, kun käytettyä polttoainetta suojaava kuparikapseli on syöpynyt puhki. Vaikka plutoniumin määrä loppusijoitettavassa jätteessä moninkertaistuisi, vaikutus ei näkyisi samalla tavalla maan pinnalta mitatuissa säteilyannoksissa (katso alaviite ii).

Paljonko on paljon?

Suuret erot perinteisten ja pienreaktoreiden välillä selittyvät osittain myös sillä, että vertailuissa tarkasteltiin käytön aikana syntyvien jätemäärien tilavuuksia. Valittu mittatikku on siitä ongelmallinen, että se ei anna yksiselitteistä kuvaa aktiivisuuden kokonaisinventaarista. Edellä todettiin, että reaktorin tyypillä ei ole vaikutusta esimerkiksi käytön aikana syntyvien fissiotuotteiden määrään. Perinteisen painevesireaktorin käytetyssä polttoaineessa nämä aineet ovat vain tiiviimmässä paketissa kuin pienreaktorin vastaavassa jätteessä.

Esitettyjä tilavuuksia ei tekstissä myöskään laiteta helposti hahmotettavaan mittakaavaan. Edellisessä blogikirjotuksessa todettiin, että jos kaikki Olkiluoto-3 -reaktorin 60 vuoden aikana käyttämät polttoaineniput asetettaisiin vieri viereen seisomaan, ne mahtuisivat suunnilleen tenniskentän kokoiselle alueelle. Kaatuuko unelma pienreaktoreista siihen, että vastaavan energiamäärän tuottavan pienreaktorilaitoksen polttoainenipuille jouduttaisiin vastaavassa vertailussa varaamaan toinenkin tenniskenttä?

Purkujätteen osalta tutkimuksessa esitetyt luvut osoittivat, että pienreaktorilaitoksen käytöstä poisto vaatii keskiaktiivisen jätteen luolasta vähintään kaksinkertaisen tilavuuden perinteiseen ydinvoimalaitokseen verrattuna. Referenssinä käytettiin ruotsalaista tuhannen megawatin painevesilaitosta, jonka purkamisessa syntyy aktivoitunutta terästä ja betonia noin 600 kuutiota. Määrän tuplaaminen tarkoittaisi sitä, että tarvittava tila olisi mitoiltaan esimerkiksi 11⨯11⨯11 metriä. Purkujätettä ei tietenkään pystytä pakkaamaan täydellisen tiiviisti, mutta dimensiot antavat tilavuutta paremman mielikuvan tarvittavan tilan koosta. Tätä paljon suurempia maanalaisia tiloja taitaa löytyä esimerkiksi jokaiselta metroasemalta.

Tutkimuksessa ei otettu kantaa siihen, että pienreaktoriteknologia voi myös helpottaa laitoksen käytöstä poistoa, sillä purettavat ja käsiteltävät osat ovat fyysiseltä kooltaan pienempiä. Moni pienreaktorikonsepti perustuu modulaarisiin sarjavalmisteisiin komponentteihin, jotka tuodaan tehtaalta laitokselle ja asennetaan paikalleen. Purkaminen tapahtuu päinvastaisessa järjestyksessä.

Entä edistyneet reaktorityypit?

Stanfordin tutkimusta on helppo kritisoida siitä, että tulokset on esitetty sekavasti ja valikoiden. Vertailuissa käytetyt mittarit eivät oikeastaan vastaa sitä, mistä ydinjätekeskustelussa yleensä puhutaan. Tutkimuksessa käsiteltiin kolmea reaktorikonseptia, jotka poikkeavat toimintaperiaatteeltaan niin paljon toisistaan, ettei tulosten pohjalta pitäisi yrittää vetää kaikkia pienreaktoreita koskevia yleisiä johtopäätöksiä.iv Pienreaktori ei terminä viittaa mihinkään yksittäiseen reaktorityyppiin, vaan kyse on yläkäsitteestä, joka pitää sisällään lähestulkoon kaikki mahdolliset ydinteknologiat.

Tutkimuksessa arvosteltiin myös ydinalan haluttomuutta käsitellä uusiin reaktorityyppeihin liittyviä haasteita. Itse en tätä väitettä allekirjoita. Pienreaktoreiden jätehuoltokysymyksiä ei suinkaan olla lakaistu maton alle. Asiaa on hiljattain selvitetty esimerkiksi kansallisessa ydinjätehuollon KYT-tutkimusohjelmassa. Ydinvoimalaitosten käytöstä poisto on puolestaan teemana Business Finlandin rahoittamassa deCOmm-ekosysteemihankkeessa.

Suomessa mielenkiinto pienreaktoriteknologiaa kohtaan on keskittynyt vahvasti kevytvesityyppisiin konsepteihin juurikin siksi, että ne muistuttavat toimintaperiaatteeltaan hyvin tunnettuja perinteisiä paine- ja kiehutusvesireaktoreita. Esimerkiksi NuScalen reaktorissa käytetään polttoaineena samaa oksidimuodossa olevaa matalasti väkevöityä uraania kuin Suomen nykyisissä reaktoreissa. Polttoaineniput ovat käytännössä lyhennettyjä versioita Olkiluoto-3:n EPR:ään ladatusta polttoaineesta (kts. kuva 1). Tällaisille reaktoreille voidaan soveltaa nykylaitoksille valmisteltuja jätehuoltoratkaisuja sellaisenaan.

Edistyneisiin reaktorityyppeihin saattaa sen sijaan liittyä myös uusia haasteita. Esimerkiksi sulasuolareaktoreissa käytettävä polttoaine poikkeaa koostumukseltaan niin paljon perinteisistä kevytvesireaktoripolttoaineista, että myös jätehuoltoratkaisut on mietittävä uusiksi. Tämä ongelma nostettiin myös Stanfordin tutkimuksessa esille. Teollisen mittakaavan vedynvalmistuksen kannalta lupaavimpana teknologiana pidetään korkean lämpötilan kaasujäähdytteisiä reaktoreita, joissa polttoaine koostuu grafiittimatriisiin leivotuista mikroskooppisista uraanipartikkeleista. Tätä teknologiaa tutkitaan myös VTT:llä. Reaktorin tuottaman grafiittijätteen loppusijoitus on yksi tunnistetuista tutkimuskysymyksistä.


i) Polttoaineen käyttöastetta mittaa suure nimeltä palama, joka kertoo polttoaineesta tuotetun lämpöenergian kokonaismäärän alkuperäistä uraanimassaa kohden. T&T-lehden jutun lähteenä käytetyssä tutkimuksessa tyypillisen modernin kevytvesireaktorin poistopalamaksi annettiin 55 MWd/kgU. NuScale-pienreaktorille vastaava arvo oli 34 MWd/kgU (valmistajan teknisissä tiedoissa ilmoitettu arvo 45 MWd/kgU). Luku ei kerro koko totuutta esimerkiksi uraanin käytön tehokkuudesta, sillä palamaa voidaan kasvattaa polttoaineen väkevöintiastetta nostamalla. Reaktoriin ladatut polttoaineniput tuottavat tällöin enemmän energiaa, mutta niiden valmistukseen kuluu myös enemmän luonnonuraania. Myös isotooppien erotus vaatii suuremman työn. Käytännössä polttoaineen käytön suunnittelussa on kyse optimointitehtävästä, jossa käyttöjakson pituutta rajoittaa mm. polttoaineen termomekaaninen kestävyys. Palaman noustessa esimerkiksi pienten polttoainevuotojen todennäköisyys kasvaa. NuScale-reaktorin 45 MWd/kgU poistopalama ei ole lukuna erityisen matala. Vastaavaa rajaa käytettiin Loviisassa vielä 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä, ennen siirtymistä korkeamman palaman mahdollistavaan toisen sukupolven polttoaineeseen.

ii) Ydinjätteen loppusijoitusta on käsitelty tarkemmin toisessa blogikirjoituksessa. Yksi ydinjätekeskustelun haasteista on, että eri osapuolet mieltävät turvallisuuden eri tavoin. Julkisessa keskustelussa ongelmaksi nostetaan tavallisesti plutonium, jonka Pu239-isotooppi hajoaa 24,000 vuoden puoliintumisajalla. Koska plutoniumia syntyy käytettyyn polttoaineeseen suhteellisen paljon, se pitää aktiivisuuden korkealla kymmenien tuhansien vuosien ajan. Turvallisuusanalyyseissä mittarina ei kuitenkaan käytetä loppusijoitetun jätemäärän jäljellä olevaa aktiivisuutta, vaan säteilyannosta, jonka käytetystä polttoaineesta vuotaneet radionuklidit aiheuttavat maan pinnalla asuville ihmisille. Näissä analyyseissä plutonium ja muut pitkäikäiset aktinidit eivät juurikaan näy, sillä ne eivät muodosta veteen helposti liukenevia yhdisteitä. Samasta syystä näiden aineiden määrän kasvattaminen ei myöskään kasvata säteilyannoksia maan pinnalla. Sama periaate toimii myös päinvastaiseen suuntaan. Vähemmän plutoniumia tuottavilla toriumreaktoreilla tai plutoniumin jatkuvaan kierrättämiseen perustuvalla suljetulla polttoainekierrolla ei ole geologisen loppusijoituksen kannalta aivan niin suurta merkitystä kuin aihetta käsittelevissä uutisissa usein annetaan ymmärtää.

iii) Käytetyssä polttoaineessa olevan plutoniumin määrän riippuvuus polttoaineen käyttöasteesta ei ole aivan suoraviivainen asia. Plutoniumia syntyy uraanista reaktorin käytön aikana, ja uraanin tapaan se voi myös fissioitua ja osallistua siten ketjureaktion ylläpitämiseen. Mitä pidempään polttoainetta pidetään reaktorissa, sitä enemmän energiaa se ehtii tuottaa. Myös suurempi osuus käytön aikana muodostuneesta plutoniumista ehtii tällöin palaa pois. Polttoaineen käyttöasteen nostaminen pienentää tuotettua energiaa kohden muodostuneen plutoniumin määrää. Korkeampaan käyttöasteeseen yltävä perinteinen ydinreaktori tuottaa siis pienreaktoriin verrattuna suhteessa vähemmän plutoniumia.

iv) Tekniikka ja Talous -lehden uutisen otsikossa mainittu 35-kertainen jätemäärä on todennäköisesti poimittu tästä alkuperäislähteen lauseesta: ”This analysis of three distinct SMR designs shows that, relativeto a gigawatt-scale PWR, these reactors will increase the energy-equivalent volumes of SNF, long-lived LILW, and short-lived LILW by factors of up to 5.5, 30, and 35, respectively.” Lyhenteet SNF ja LILW viittaavat käytettyyn polttoaineeseen (spent nuclear fuel) ja matala- ja keskiaktiiviseen jätteeseen (low- and intermediate-level waste). Uutisen otsikosta voi helposi saada sellaisen kuvan, että pienreaktorit tuottaisivat johdonmukaisesti 35 kertaa perinteisiä ydinvoimalaitoksia enemmän korkea-aktiivista ydinjätettä. Todellisuudessa kyse on kuitenkin enemmän siitä, että tietyissä eksoottisissa reaktorityypeissä syntyy suuri määrä lyhytikäistä matala- ja keskiaktiivista jätettä, jonka varastointi ja loppusijoitus vaatii nykylaitoksiin verrattuna huomattavasti suuremman tilavuuden.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggaajaa tykkää tästä: