Pitkän tähtäimen työtä – ydinjätteen loppusijoitus vaatii tarkkuutta ja kärsivällisyyttä
Tutkimusten mukaan oppituntia kuuntelevan opiskelijan tarkkaavaisuus alkaa heiketä noin 10–15 minuutissa. Malttamattomuus on aikamme ilmiö, ja joidenkin mielestä ihmisten keskittymiskyky ulottuu lähemmäksi kahdeksaa sekuntia. Tämä on jyrkässä ristiriidassa ydinjätteiden loppusijoituksen maailman kanssa. Siinä aikajänteet ovat satoja tuhansia, jopa miljoonia vuosia. Jätteet on varastoitava niin, etteivät ne pääse saastuttamaan ympäristöä sinä aikana, kun ne pysyvät radioaktiivisina. Ja se on hyvin pitkä aika.
Ydinjätteiden sijoitusta suunniteltaessa kärsivällisyys on hyve, sillä erehtymisen varaa ei ole. Kaikissa siihen liittyvissä toimenpiteissä tärkeintä on turvallisuus. Tämä on johtoajatuksena ydinjätteen loppusijoitusyhtiö Posivan ja suunnittelupalveluja tarjoavan Etteplanin yhteistyössä.
Posivan loppusijoitusratkaisu ja -laitos, ONKALO®, on monen eri alan asiantuntijoiden vuosikymmenien kehitystyön tulos. Posivan vastuulla on loppusijoitusratkaisuun tähtäävä tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyö. Se johtaa ydinjätteen kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakennustöitä ja operoi sitä laitoksen elinkaaren loppuun saakka.
Etteplanin suunnittelutyötä on esimerkiksi kone, jolla käytettyä ydinpolttoainetta sisältävät kapselit asennetaan turvallisesti Olkiluodon ydinvoimalan lähistölle, Eurajoen peruskallioon louhittuun loppusijoitusluolastoon.
Suojakerroksia kuin sipulissa
”Olemme joutuneet ratkaisemaan useita suunnitteluhaasteita, jotta ratkaisusta saadaan aikaa kestävä. Jätteen turvallinen loppusijoitus edellyttää esimerkiksi useita suojakerroksia. Jos yksi kerros pettää, muut kerrokset takaavat turvallisuuden”, sanoo Posivan loppusijoituksen tuotantolaiteyksikköä johtava Jarkko Stenfors.
Suojauksen ulkokehä on Eurajoen peruskallio. Se on vakaa, ja maanjäristysriski on käytännössä olematon. Seuraavaksi tulee kapseleita ympäröivä bentoniittisavi, joka estää veden pääsyn kapseleiden luo. Polttoainekapseleita ympäröi korroosiota hyvin kestävä kuparivaippa.
Etteplanin suunnitteleman koneenosan tehtävä on asentaa bentoniittilohkot loppusijoitusreikiin, jotka on porattu syvälle peruskallioon louhittuun tunneliin. Bentoniitin jälkeen reikään asennetaan käytettyä polttoainetta sisältävät kuparikapselit. Bentoniitti turpoaa ja muodostaa siten turvallisen ympäristön ydinjätteelle seuraaviksi 200 000 tai miljoonaksi vuodeksi, jotka polttoaineen muuttuminen vaarattomaksi vaatii.
”Peruskallio on pysynyt vakaana jo vuosimiljoonia. Todennäköisimmin se säilyttää vakautensa myös nähtävissä olevassa tulevaisuudessa ja pidempäänkin. Erään skenaarion mukaan maan magneettiset navat vaihtaisivat paikkaa seuraavien vuosituhansien kuluessa. Siinäkin tapauksessa saven ja kuparin yhdistelmä vaimentaa mullistuksen mahdollisia seurauksia”, Stenfors selostaa.
Jarkko Stenfors, Posiva & Henri Toivonen, Etteplan
Monialaista asiantuntemusta
Posivan, Etteplanin ja muiden yhteistyökumppaneiden hanke Eurajoen peruskalliossa on ainutlaatuinen. Vastaavaa ei ole tehty missään aiemmin, joten insinöörien on pitänyt soveltaa uuteen hankkeeseen asiantuntemustaan muilta aloilta.
”Suunnitteluprosessin aikana on pitänyt esimerkiksi tarkastella, minkälaista pöly- ja korroosiosuojausta tarvitaan. Tiimimme kokemus toimilaitteiden suunnittelusta kaivosteollisuuteen oli hyväksi avuksi tämän ongelman ratkaisussa”, sanoo Etteplanin aluepäällikkö Juha Mäkelä.
”Toinen toimialojen rajat ylittävä osaamistarve oli konenäkö. Sitä käytetään esimerkiksi etäisyyksien mittaukseen sekä varmistamaan, että asennuskoneen tarttuja on asemoitu oikein. Virheisiin ei ole varaa, sillä bentoniittilohkot pitää asentaa millimetrin tarkkuudella. Meillä on onneksi yhtiössä laaja-alaista asiantuntemusta erilaisiin suunnittelutehtäviin”, Mäkelä jatkaa.
Teknologiaa paremman maailman hyväksi
Projektiin kehitetty teknologia on vaikuttavaa, mutta kaiken päätavoite on käytetyn ydinpolttoaineen turvallinen pysyvä loppusijoitus.
Juuri polttoaineen loppusijoitus on ollut yksi viimeisiä esteitä ydinenergian tuotannon kokonaisturvallisuudelle.
”Säteilyturvakeskus on arvioinut prosessimme turvalliseksi. Myös muut maat ovat päättäneet aloittaa vastaavia hankkeita. Prosessiamme voidaan soveltaa erilaisiin olosuhteisiin ja ympäristöihin, mikä saattaa osoittautua kriittiseksi tekijäksi eri maiden harkitessa vaihtoehtoisia energiantuotantotapoja. Posivan tytäryritys Posiva Solutions tarjoaa tähän erilaisia ratkaisuja”, Posivan Stenfors summaa.
Kenties ydinturvallisuudesta tulee vielä Suomen pisin, vuosimiljoonainen menestystarina.