Käytetty polttoaine

Ydinturvallisuuden perusperiaate on, että radioaktiiviset aineet eivät saa päästä ympäristöön. Päästöjen estämiseksi turvallisuus varmistetaan moninkertaisesti. Turvallisuutta kehitetään analysoimalla riskejä ja varautumalla niihin. Ydinturvallisuuden perustan muodostavat fysiikan lainalaisuuksien lisäksi muun muassa organisaation korkea turvallisuuskulttuuri ja moninkertaiset fyysiset suojaukset.

Ydinpolttoaine muuttuu sähköntuotannossa tapahtuvan fissioreaktion aikana voimakkaasti radioaktiiviseksi. Säteilyltä voidaan suojautua erilaisten materiaalien avulla. Muutaman vuoden päästä reaktorista poistamisen jälkeen käytetty polttoaine siirretään välivarastoon. Siellä polttoainetta säilytetään vesialtaissa. Altaiden reunalla voi oleilla, sillä nippujen päällä oleva 8 metrin vesimassa pysäyttää nippujen säteilyn. Loppusijoitushetkellä jo pari metriä kalliota pysäyttää nipuista tulevan säteilyn kokonaan.

Käytetty ydinpolttoaine on heti käytön jälkeen voimakkaasti radioaktiivista, mutta jo vuodessa sen aktiivisuus vähenee sadasosaan. Käytetyn ydinpolttoaineen säteily vähenee nopeasti ensimmäisten vuosikymmenien aikana siitä, kun se on poistettu reaktorista. Loppusijoitettaessa polttoainetta 40 vuoden päästä, radioaktiivisuudesta on jäljellä enää tuhannesosa alkuperäisestä. Loppusijoitushetkellä kapselin seinämät ja pari metriä kalliota riittävät pysäyttämään käytetystä polttoaineesta lähtevän säteilyn kokonaan.

Loppusijoitetun käytetyn ydinpolttoaineen radioaktiivisuus laskee runsaan uraanimalmiesiintymän tasolle 250 000 vuoden kuluessa. Väheneminen jatkuu tämän jälkeen siten, että aktiivisuus laskee tuhannen vuoden kuluessa noin tuhannesosaan ensimmäisen vuoden tasosta. Samalla myös säteilytaso kapselin pinnalla laskee noin sadasosaan loppusijoitushetkellä vallitsevasta tasosta.

Pieni osa käytetyn polttoaineen sisältämistä radioaktiivisista aineista on hyvin pitkäikäisiä ja vaatii pitkäaikaista eristystä elollisesta luonnosta. Tästä syystä loppusijoitusratkaisussa käytettävät kapselit suunnitellaan siten, että ne säilyvät tiiviinä lopullisessa sijoituspaikassaan niin pitkän aikaa, että käytetyn polttoaineen radioaktiivisuus on vähentynyt tasolle, josta ei ole haittaa ympäristölle.

Lue lisää käytetyn ydinpolttoaineen matkasta reaktorista loppusijoittamiseen tvo.fi -sivuiltaAvautuu uuteen välilehteen.

Radioaktiivinen hajoaminen

• Tarkoittaa atomiytimen epävakautta eli taipumusta muuttua toisenlaiseksi ytimeksi.
• Tuloksena on lopulta pysyvä ei-radioaktiivinen aine. Joillakin aineilla tähän kuluu sekunnin murto-osia, joillakin miljardeja vuosia.
• Hajoamisen yhteydessä atomiytimestä voi poistua ainetta alfa- tai betahiukkasten muodossa ja energiaa gammasäteilynä. Näitä radioaktiivisesta ytimestä sinkoutuvia hiukkasia ja energia-aaltoja kutsutaan yhteisellä nimellä säteilyksi.
• Radioaktiivisen aineen tuottama säteily vähenee ajan kuluessa. Käytetyn polttoaineen radioaktiivisen säteilyn väheneminen on aluksi nopeaa, mutta hidastuu myöhemmin. Tämä johtuu polttoaine-elementtien sisältämistä erilaisista aineista ja niiden erilaisista puoliintumisajoista. Yleisesti radioaktiivisen aineen säteily vaimenee kyseisen aineen ominaisen puoliintumisajan nopeudella.