Ydinvoima
Ydinpolttoainekierto > Ydinjätehuolto

Ydinvoiman käytössä ydinpolttoaine muuttuu ydinjätteeksi, koska ydinreaktioiden aikana polttoaineeseen syntyy fissiotuotteita, joista osa haittaa reaktorin toimintaa. Jätteen suuresti kohonnut radioaktiivisuus johtuu näistä polttoainesauvoihin kertyneistä fissiotuotteista. Käytetyn ydinpolttoaineen ja muun korkea-aktiivisen jätteen lisäksi ydinvoimalassa syntyy matala- ja keskiaktiivisia ydinjätteitä esimerkiksi huoltojen ja voimalan normaaliin käyttöön liittyvän toiminnan aikana. Ydinturvallisuuden kannalta merkittävin vaikutus on käytetyllä ydinpolttoaineella, eli korkea-aktiivisella ydinjätteellä.
Ydinvoiman käytössä tilavuudessa laskettuna eniten syntyy matala- ja keskiaktiivisia ydinjätteitä, joihin kuuluvat muun muassa heikosti radioaktiiviset aineet tai aktiivisten aineiden tahrimat työvaatteet, suojavarusteet, työvälineet, laitteet, osat sekä suodattimet ja suodatusjätteet. Näiden jätteiden aktiivisuus laskee nopeasti ja ne alun alkaenkin sisältävät vain pienen osan voimalan tuottamasta radioaktiivisuudesta. Usein näiden jätteiden radioaktiivisuuden puoliintumisaika on niin lyhyt, että jätteet yksinkertaisesti varastoidaan odottamaan radioaktiivisuuden häipymistä omia aikojaan. Kun aktiivisuus on laskenut tarpeeksi, jätteet kierrätetään tai toimitetaan tavalliseen jätehuoltoon. Ne jätteet, joiden kohdalla odottaminen kestäisi liian pitkään – noin vuosisadan tai enemmän – säilytetään vartioiduissa varastoissa tai loppusijoitetaan paikkaan, jossa vartiointi ei ole tarpeen, yleensä suljettuun kallioluolaan. Monilla mailla on käytössä loppusijoituslaitoksia matala- ja keskiaktiivisille ydinjätteille. Ydinvoimateollisuuteen verrattuna suurempia määriä matala-aktiivisia jätteitä syntyy muualla yhteiskunnassa: EU:n alueella maatalous, rakentaminen, öljyn- ja kaasuntuotanto, hiilen ja turpeen poltto, jätevesien puhdistus ja muu ihmisen toiminta synnyttävät vuosittain kymmeniä miljoonia tonneja luonnon radioaktiivisuutta sisältäviä jätteitä, jotka saattavat ylittää radioaktiivisuudeltaan matala-aktiivisten ydinjätteiden vapaarajan. Suomessa matala- ja keskiaktiiviset jätteet varastoidaan laitospaikalle yhteen keskitettyyn varastoon ja samoin välivarastoidaan käytetty ydinpolttoaine. Myös vanhojen ydinvoimaloiden purkamisen yhteydessä syntyy radioaktiivista matala- ja keskiaktiivista jätettä.
Korkea-aktiivinen ydinjäte on pääasiassa käytettyä ydinpolttoainetta, ja se sisältää suurimman osan kaikesta ydinvoimalan tuottamasta radioaktiivisuudesta. Korkea-aktiivinen ydinjäte sisältää lukuisan määrän uraanin fissiotuotteita, joista monet ovat voimakkaasti radioaktiivisia eri alkuaineiden isotooppeja, kuten plutoniumin isotoopit Pu-238 sekä Pu-239, ksenon-135 kaasu ja jodi-131. Käytetyssä ydinpolttoaineessa eli korkea-aktiivisessa ydinjätteessä on yhä jäljellä käyttökelpoista uraania, mutta sitä ei voida enää käyttää reaktorissa, koska reaktorin toiminta voi häiriintyä fissiotuotteiden vaikutuksesta. Tuore korkea-aktiivinen ydinjäte säteilee erittäin voimakkaasti, ja se tuottaa runsaasti lämpöä. Tästä syystä jätettä on jäähdytettävä jatkuvasti vesialtaassa. Käytetyn ydinpolttoaineen aktiivisuus kuitenkin laskee aluksi nopeasti: ensimmäisenä vuonna reaktorista poiston jälkeen aktiivisuus on laskenut 99 prosenttia. Tällöin iso osa fissiotuotteista on hajonnut toisiksi alkuaineiksi. Koska korkea-aktiivinen ydinjäte sisältää myös puoliintumisajaltaan pitkäkestoisia alkuaineita, kestää kauan, ennen kuin säteily on vaimentunut niin paljon, että käytetyn polttoaineen lähellä on turvallista oleskella lyhytaikaisesti. Kuparisen loppusijoituskapselin vieressä voi olla muutaman vuosikymmenen kuluttua. Itse polttoaineen läheisyydessä voi oleskella lyhyitä aikoja noin tuhannen vuoden kuluttua. Loppusijoituksen suunnittelussa tavoitellaan kuitenkin noin sadan tuhannen vuoden eristysaikaa, sillä esimerkiksi jauhemaisessa olomuodossa elimistöön joutuessaan jäte on vaarallista eliöille vielä pitkään.
Käytetyn ydinpolttoaineen jätehuoltoon on esitetty lukuisia erilaisia ratkaisuja. Noin 95 prosenttia käytetystä polttoaineesta voitaisiin kierrättää jälleenkäsittelyllä, jota tehdään pääasiassa Ranskassa ja Japanissa. Muista jätehuollon vaihtoehdoista geologinen loppusijoitus on merkittävin ja kustannuksiltaan edullisin. Yhdistyneiden kansakuntien alaisen Kansainvälisen atomienergiajärjestön, OECD:n ydinenergiajärjestö NEA:n ja Euroopan yhteisöjen yhteinen kanta on, että
»nykyisin on olemassa menetelmiä arvioida riittävällä tarkkuudella hyvin suunnitellun loppusijoitusjärjestelmän mahdollisia pitkän aikavälin radiologisia vaikutuksia ihmisiin ja ympäristöön, ja [...] että oikeanlainen turvallisuuden arviointi yhdistettynä riittävään tietotasoon ehdotetusta loppusijoituspaikasta voi tarjota teknisen perustan päättää tarjoaako tietty loppusijoitusratkaisu riittävän turvallisuustason nykyiselle ja tuleville sukupolville.»
Vuodesta 1978 NEA on koonnut yhteen jäsenmaitaan edustavista asiantuntijoista ydinjätehuoltokomitean (Radioactive Waste Management Committee, RWMC) kehittämään ydinjätehuollon suuntaviivoja. RWMC:n mukaan alan asiantuntijoiden parissa vallitsee laaja yhteisymmärrys siitä, että loppusijoituksen suunnittelulla voidaan saavuttaa riittävä turvallisuustaso pitkälle tulevaisuuteen ja että ydinsähköstä hyötyneiden sukupolvien velvollisuus on toteuttaa ydinjätehuolto kestävällä tavalla. Asiantuntijoiden luottamus geologiseen loppusijoitukseen on jäsenmaissa vahvistettu lukuisissa kansallisissa turvallisuusselvityksissä ja ympäristölupaprosesseissa. RWMC myös tunnistaa yhtä suopean suhtautumisen olevan harvinaisempaa vähemmän asiaa tuntevien parissa.
Myös YK:n Agenda 21 -ohjelmajulistuksessa kannustetaan jäsenmaita keskittymään geologisen loppusijoituksen tutkimiseen sen ympäristö- ja turvallisuusetujen vuoksi. Käytetyn polttoaineen loppusijoitusta ei ole vielä aloitettu missään, mutta loppusijoitushankkeita on käynnissä useissa maissa, muun muassa Suomessa.
Greenpeace, Maan ystävät, Suomen luonnonsuojeluliitto ja monet muut kansalaisjärjestöt vastustavat ydinvoimaa ja ydinjätteen geologista loppusijoitusta, koska ydinjätettä voi päätyä pohjaveteen ja sitä kautta muualle elinympäristöön. Greenpeace vaatii jätteen säilömistä maanpäällisiin varastoihin ydinvoimaloiden yhteyteen, kunnes nykyisiä suunnitelmia turvallisempi loppusijoitusratkaisu on löydetty.