TY - BOOK
T1 - Käytetyn ydinpolttoaineen huollon vaihtoehdot
T2 - Pitkäaikaisvarastointi ja transmutaatio
AU - Anttila, Markku
AU - Björnberg, Mikael
AU - Vuori, Seppo
N1 - Project code: N8SU00265
PY - 1999
Y1 - 1999
N2 - Suomen ydinvoimaloiden tuottama käytetty polttoaine on
nykyisten suunnitelmien mukaan tarkoitus loppusijoittaa
välivarastoinnin jälkeen syvälle kallioperään
sellaisenaan vankkarakenteisiin kapseleihin suljettuna.
Tässä selvityksessä tarkastellaan kahta muuta käytetyn
ydinpolttoaineen käsittelyn vaihtoehtoa,
pitkäaikaisvarastointia ja nukliditransmutaatiota, sekä
verrataan niitä suoraan loppusijoitukseen nimenomaan
Suomen olosuhteissa. Tarkastelun kohteena ovat
erityisesti vaihtoehtojen lyhyen ja pitkän aikavälin
säteily- ja ympäristöturvallisuus sekä tekninen ja
taloudellinen toteutettavuus.
Viimeisten kymmenen vuoden aikana on useissa maissa
käynnistetty uudelleen laajoja tutkimusohjelmia, joissa
selvitetään mahdollisuuksia tehostaa
jälleenkäsittelyprosessia siten, että käytetystä
polttoaineesta erotettaisiin uraanin ja plutoniumin
ohella erilleen myös muita aktinideja ja muutamia
pitkäikäisiä fissiotuotteita. Erotetut alkuaineet tai
niiden vaaralliset isotoopit muunnettaisiin toisiksi
nuklideiksi joko tavanomaisissa reaktoreissa tai
erityisissä transmutaatiolaitoksissa. Tavoitteena on
lyhentää sitä aikaväliä, jonka kuluessa
loppusijoitetuista ydinjätteistä voisi aiheutua vaaraa
ympäristölle. Kaikissa vaihtoehdoissa tulee kuitenkin
varautua ydinjätteiden loppusijoitukseen.
Loppusijoitusjärjestelmän toisiaan varmistavien
luonnollisten ja teknisten vapautumisesteiden toimiessa
suunnitellusti loppusijoituksesta aiheutuvat
säteilyhaitat jäävät kaikissa vaihtoehdoissa selvästi
turvallisuusvaatimusten mukaisten rajojen alapuolelle.
Reaktori- tai kiihdytinpohjaisen transmutaation
soveltaminen käytetyn ydinpolttoaineen huoltoon on vielä
varhaisessa kehitysvaiheessa. Toistaiseksi ei ole
varmuutta, voidaanko tarvittava teknologia kehittää
laajamittaisesti sovellettavalle tasolle
lähivuosikymmeninä. Yhtenä tärkeänä edellytyksenä
teknologian käyttöönotolle on ydinenergian käytön
säilyminen merkittävänä tai mieluummin paluu kasvavaksi
energian tuotantomuodoksi maailmanlaajuisesti.
Tarvittavan teknologian monimutkaisuuden vuoksi ei Suomen
suppeassa ydinvoimaohjelmassa ole tässä vaiheessa
tarkoituksenmukaista eikä taloudellisesti järkevää
perustaa käytetyn polttoaineen huoltoa tämän vaihtoehdon
varaan, vaan jatkaa nykyisen ratkaisumallin kehittelyä.
Pitkäaikaisvarastointia koskien voidaan todeta, että
välivarastointijakso sisältyy jo nykyiseen
perusratkaisumalliin, mikä tarjoaa sellaisenaan
mahdollisuuden harkita pitkään käytetyn
ydinpolttoainehuollon perusstrategioiden, suora
loppusijoitus vai jälleenkäsittely, valintaa. Suomessa
valittu märkä välivarastointiratkaisu on jatkettavissa
huolellisesti valvottuna vielä useita vuosikymmeniä
pitempäänkin kuin mitä nyt sisältyy perussuunnitelmaan.
Mikäli halutaan korostaa mahdollisuutta
loppusijoitusratkaisujen palautettavuuteen, ei nykyisen
tietämyksen perusteella ole kuitenkaan järkevää rakentaa
eri periaatteella toimivaa valvottua välivarastoa
esimerkiksi kallion pintaosiin. Tällainen ratkaisu on
edelleen vain tilapäisratkaisu, mikä ei toteuta
ydinenergialain vaatimusta sijoittamisesta pysyväksi
katsottavalla tavalla Suomeen.
AB - Suomen ydinvoimaloiden tuottama käytetty polttoaine on
nykyisten suunnitelmien mukaan tarkoitus loppusijoittaa
välivarastoinnin jälkeen syvälle kallioperään
sellaisenaan vankkarakenteisiin kapseleihin suljettuna.
Tässä selvityksessä tarkastellaan kahta muuta käytetyn
ydinpolttoaineen käsittelyn vaihtoehtoa,
pitkäaikaisvarastointia ja nukliditransmutaatiota, sekä
verrataan niitä suoraan loppusijoitukseen nimenomaan
Suomen olosuhteissa. Tarkastelun kohteena ovat
erityisesti vaihtoehtojen lyhyen ja pitkän aikavälin
säteily- ja ympäristöturvallisuus sekä tekninen ja
taloudellinen toteutettavuus.
Viimeisten kymmenen vuoden aikana on useissa maissa
käynnistetty uudelleen laajoja tutkimusohjelmia, joissa
selvitetään mahdollisuuksia tehostaa
jälleenkäsittelyprosessia siten, että käytetystä
polttoaineesta erotettaisiin uraanin ja plutoniumin
ohella erilleen myös muita aktinideja ja muutamia
pitkäikäisiä fissiotuotteita. Erotetut alkuaineet tai
niiden vaaralliset isotoopit muunnettaisiin toisiksi
nuklideiksi joko tavanomaisissa reaktoreissa tai
erityisissä transmutaatiolaitoksissa. Tavoitteena on
lyhentää sitä aikaväliä, jonka kuluessa
loppusijoitetuista ydinjätteistä voisi aiheutua vaaraa
ympäristölle. Kaikissa vaihtoehdoissa tulee kuitenkin
varautua ydinjätteiden loppusijoitukseen.
Loppusijoitusjärjestelmän toisiaan varmistavien
luonnollisten ja teknisten vapautumisesteiden toimiessa
suunnitellusti loppusijoituksesta aiheutuvat
säteilyhaitat jäävät kaikissa vaihtoehdoissa selvästi
turvallisuusvaatimusten mukaisten rajojen alapuolelle.
Reaktori- tai kiihdytinpohjaisen transmutaation
soveltaminen käytetyn ydinpolttoaineen huoltoon on vielä
varhaisessa kehitysvaiheessa. Toistaiseksi ei ole
varmuutta, voidaanko tarvittava teknologia kehittää
laajamittaisesti sovellettavalle tasolle
lähivuosikymmeninä. Yhtenä tärkeänä edellytyksenä
teknologian käyttöönotolle on ydinenergian käytön
säilyminen merkittävänä tai mieluummin paluu kasvavaksi
energian tuotantomuodoksi maailmanlaajuisesti.
Tarvittavan teknologian monimutkaisuuden vuoksi ei Suomen
suppeassa ydinvoimaohjelmassa ole tässä vaiheessa
tarkoituksenmukaista eikä taloudellisesti järkevää
perustaa käytetyn polttoaineen huoltoa tämän vaihtoehdon
varaan, vaan jatkaa nykyisen ratkaisumallin kehittelyä.
Pitkäaikaisvarastointia koskien voidaan todeta, että
välivarastointijakso sisältyy jo nykyiseen
perusratkaisumalliin, mikä tarjoaa sellaisenaan
mahdollisuuden harkita pitkään käytetyn
ydinpolttoainehuollon perusstrategioiden, suora
loppusijoitus vai jälleenkäsittely, valintaa. Suomessa
valittu märkä välivarastointiratkaisu on jatkettavissa
huolellisesti valvottuna vielä useita vuosikymmeniä
pitempäänkin kuin mitä nyt sisältyy perussuunnitelmaan.
Mikäli halutaan korostaa mahdollisuutta
loppusijoitusratkaisujen palautettavuuteen, ei nykyisen
tietämyksen perusteella ole kuitenkaan järkevää rakentaa
eri periaatteella toimivaa valvottua välivarastoa
esimerkiksi kallion pintaosiin. Tällainen ratkaisu on
edelleen vain tilapäisratkaisu, mikä ei toteuta
ydinenergialain vaatimusta sijoittamisesta pysyväksi
katsottavalla tavalla Suomeen.
M3 - Report
SN - 951-739-459-4
T3 - Kauppa- ja teollisuusministeriön tutkimuksia ja raportteja
BT - Käytetyn ydinpolttoaineen huollon vaihtoehdot
PB - Ministry of Trade and Industry
CY - Helsinki
ER -