Paljonko energiaa on käytetyssä ydinpolttoaineessa?
Koska ydinvoimaloiden käytetty polttoaine on radioaktiivista jätettä, siinä täytyy olla vielä energiaa jäljellä. Paljonko energiaa on, ja voidaanko sitä hyödyntää?
Ydinvoimala ei pysty käyttämään kaikkea ydinpolttoaineen energiaa. Jotta polttoaine on käyttökelpoisita, siinä pitää tapahtua radioaktiivisen uraanin isotooppien hajoamista.
Hajoaminen tapahtuu, kun radioaktiiviseen atomiytimeen osuu toisissa hajoamisprosesseissa syntyneitä neutroneja. Tämä puolestaan vaatii radioaktiivisen isotoopin tiettyä pitoisuutta, kriittistä massaa. Pyöreän uraani-235-pallon kriittinen massa on noin 52 kiloa. Jos massa on pienempi, ydinreaktio ei jatku.
Käyttämättömän polttoaineen määrä on 10–30 prosenttia alkuperäisestä. Toisin sanoen korkeintaan 90 prosenttia polttoainesauvan uraanista voidaan hyödyntää.
Käyttämättömän uraanin lisäksi ydinjäte sisältää muita radioaktiivisia alkuaineita, kuten plutonia, cesiumia ja kryptonia, joita syntyy ydinprosesseissa. Aineet tekevät jätteestä niin radioaktiivisen, että ilman suojavarusteita ihminen saa sen läheisyydessä tappavan säteilyannoksen muutamassa sekunnissa.
Jälleenkäsittelyssä energiaa saadaan talteen
Osa raskaiden radioaktiivisten isotooppien jätteestä voidaan jälleenkäsitellä. Esimerkiksi plutoumista ja uraanista saadan sekaoksidipolttoainetta, (Mixed Oxide Fuel) MOXia.
Ranskalaisen Areva-enerigayhtiön mukaan 12:sta käytetystä polttoainesauvasta saadaan puolitoista MOX-sauvaa ja yksi uusi polttoainesauva, josssa on rikastettua uraania. Menelmällä saadaan sama määrä polttoainetta kuin louhimalla 12 tonnia uraania.
10–30 prosenttia polttoainesauvan uraanista jää hyödyntämättä ydinvoimalassa.