Käytetty ydinpolttoaine

Ydinvoimalat käyttävät polttoaineenaan uraania, jonka halkeamistuotteet ovat radioaktiivisia. Käytetty polttoaine on korkea-aktiivista ydinjätettä, josta tulee huolehtia niin, ettei siitä aiheudu haittaa elolliselle luonnolle.

Käytetyn polttoaineen koostumus

Ydinvoimaloiden polttoaine on valmistettu kallioperästä louhitusta uraanimalmista. Polttoaineketjun alkupäässä malmi jalostetaan ydinpolttoainenipuiksi. Voimalaitokseen saapuva ydinreaktoreiden uraanipolttoaine on pakattu keraamisina tabletteina noin 1 cm:n läpimittaisiin ja 3–5 m:n pituisiin metalliputkiin eli polttoainesauvoihin, jotka on edelleen yhdistetty 126–265 kpl:n nipuiksi.

Käytetty ja tuore ydinpolttoaine näyttävät ulkoisesti samanlaisilta, mutta käytetyn polttoaineen uraanista on osa muuttunut radioaktiivisiksi halkeamistuotteiksi ja uraania raskaammiksi transuraaneiksi. Käytetystä polttoaineesta 96 % on kuitenkin yhä uraania.

Radioaktiivisuus vähenee nopeasti

Käytetyn polttoaineen sisältämät uraani, halkeamistuotteet ja transuraanit ovat radioaktiivisia eli ne hajoavat vähitellen muiksi aineiksi ja lopulta pysyvästi ei-radioaktiivisiksi aineiksi. Eräillä aineilla tähän kuluu sekunnin murto-osia, toisilla miljardeja vuosia. Hajotessaan radioaktiiviset aineet lähettävät säteilyä.

Käytetty uraanipolttoaine on heti käytön jälkeen voimakkaasti radioaktiivista, mutta jo vuodessa sen aktiivisuus vähenee sadasosaan. Loppusijoitettaessa, eli noin 40 vuotta reaktorista poistamisen jälkeen, ydinpolttoaineen radioaktiivisuudesta on jäljellä 1/1 000 alkuperäisestä. Voimakkaimmin säteilevien aineiden radioaktiivisuus häviää vähitellen ja jäljelle jäävät pitkäikäiset, hitaasti puoliintuvat aineet

Polttoainenippujen uraanimäärä ja kierto

Olkiluoto 1 & 2 -laitosyksiköiden polttoaineniput sisältävät noin 180 kg uraania kukin ja Loviisan 1 & 2 -yksiköiden 120 kg. Olkiluodossa polttoaineniput ovat reaktorissa noin neljä vuotta ja Loviisassa noin kolme vuotta. Joka vuosi osa polttoaineesta vaihdetaan tuoreeseen, mikä tarkoittaa Olkiluodossa ja Loviisassa runsaat 100 uutta nippua/vuosi reaktoria kohti.

Reaktoreista poistetut polttoaineniput

Reaktoreista poistettuja polttoainenippuja jäähdytetään aluksi reaktorirakennuksen vesialtaissa. Muutaman vuoden kuluttua ne siirretään voimalaitoksen alueella sijaitsevaan käytetyn polttoaineen välivarastoon, missä niput ovat veden alla useita kymmeniä vuosia odottamassa loppusijoitusta. Tänä aikana käytetyn polttoaineen radioaktiivisuus ja lämmöntuotto vähenevät loppusijoituksen edellyttämälle tasolle.

Käytetyn polttoaineen loppusijoitus

Vuonna 1995 ydinvoimayhtiöt Teollisuuden Voima ja Fortum Power and Heat  perustivat Posiva Oy:n huolehtimaan ydinvoimaloidensa käytetyn polttoaineen loppusijoituksen tutkimuksesta ja käytännön toteutuksesta. Loppusijoitus on tarkoitus aloittaa vuonna 2020 Eurajoen Olkiluodossa.