Jos Suomen ydinjätteen loppusijoitusluola olisi maanalainen pysäköintilaitos, pohjalta noustaisiin hissillä 140 kerrosta. Näin syvälle peruskallioon sijoitetaan täkäläisten ydinvoimaloiden käytetyt polttoainesauvat.
Ja syykin on selvä: kun radioaktiiviset jätteet on kerran viety Eurajoella Olkiluodon loppusijoitustilaan, Onkaloon, niitä ei enää nosteta maanpinnalle.
Maailman ensimmäisen ydinjätehaudan paikka on valittu huolellisesti. Onkaloa ympäröivä ikivanha peruskallio on vakaa, eikä se ole muuttunut viimeisten 1,8 miljardin vuoden aikana.
Kaiken todennäköisyyden mukaan Suomen kallioperä pysyy muuttumattomana myös seuraavat 100 000 vuotta. Kyse on vähimmäisvaatimuksesta, sillä melkein näin kauan kestää, että radioaktiivisesta ydinjätteestä tulee vaaratonta.
Varaston täytyy kestää yhtä kauan kuin nykyihmisiä on ollut Euroopassa.
Sataatuhatta vuotta on vaikea ymmärtää. Esimerkiksi siitä, kun nykyihminen alkoi levitä Euroopassa ja kohtasi täällä neandertalilaisia, on kulunut suunnilleen 100 000 vuotta.
Kun käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus alkaa joko vuonna 2024 tai 2025 , Suomi näyttää mallia 32 ydinvoiman tuottajamaalle.
Ensimmäistä kertaa kannetaan täysi vastuu jäteongelmasta eikä vain sälytetä sitä tulevien sukupolvien harteille välivarastoimalla.
Nykyiset säilytystavat ovat riskialttiita
Jo silloin, kun ydinsähköä alettiin tuottaa 1950-luvulla, radioaktiivisen jätteen syntyminen tiedostettiin hyvin. Eikä ongelma ole hävinnyt minnekään.
Vaarallista ydinjätettä säilytään yhä välivarastoissa. Suurin osa niistä on ydinvoimaloiden yhteydessä sijaitsevia vesialtaita. Siitä huolimatta, että monissa maissa suunnitellaan jätteiden hautaamista kallioperään, hankkeita ei ole saatu käyntiin, koska ne ovat kohdanneet kovaa vastustusta muun muassa ehdotetuilla loppusijoituspaikkakunnilla.
Vaarallista jätettä riskialttiissa varastoissa
Ydinvoimaloiden voimakkaasti säteilevää jätettä on kertynyt välivarastoihin jo 70 vuoden ajan. Sitä on jo yli 350 000 tonnia, ja jotain tarvitsisi tehdä. Vain Suomi ja Ruotsi ovat löytäneet ongelmaan ratkaisun. Lue lisää aiheesta täältä.
Suunnitelmien mukaan Onkaloon voidaan loppusijoittaa ydinjätettä sata vuotta. Kallioperään ajan mittaan haudattavissa 3 300 kapselissa on 6 500 tonnia käytettyä ydinpolttoainetta.
Ajatuksena on laajentaa ydinjätehautaa vähitellen niin, että esimerkiksi kymmenen vuoden välein valmistuviin uusiin varastotunneleihin mahtuu seuraavien kymmenen vuoden ydinjätteet.
Ruotsi seuraa Suomen kintereillä, ja viime tammikuussa Ruotsin hallitus näytti vihreää valoa maan ydinjätteiden varastoimiselle Forsmarkin 2030-luvulla valmistuvaan loppusijoitustilaan. Se sijaitsee kallioperässä puolen kilometrin syvyydessä.
Ruotsalainen ratkaisu ei juuri eroa suomalaisesta, ja menetelmiä ja tarvittavaa tekniikkaa on kehitetty pohjoismaisena yhteistyönä.
Ensimmäinen runsasaktiivisen ydinjätteen loppusijoitustila valmistuu Olkiluotoon (1). Seuraavana on vuorossa Ruotsin Forsmark (2).
Kun Onkaloa on täytetty sata vuotta, ydinjätehauta suljetaan viimeistä tunnelia ja kuilua myöten. Sitten maanpinnalla oleva laitos puhdistetaan ja puretaan. Sen jälkeen haudatuista ydinjätteistä ei tarvitse enää huolehtia eikä huolestua.
Robotit käsittelevät jätteen
Suomessa testataan järjestelmää, joka pakkaa ydinjätteen ja sijoittaa sen loppusijoitustunneleihin vastuullisesti ja luotettavasti.
Käytetty ydinpolttoaine ladataan loppusijoituskapseleihin käsittelykammiossa, jonka säteilyn leviämistä estävien betoniseinien paksuus on noin 1,3 metriä.
Robotit imevät polttoainesauvoista pois kaiken välivarastoaltaasta peräisin olevan veden ja panevat ne valuraudasta ja kuparista valmistettuihin loppusijoituskapseleihin.
Suomen ydinvoimaloiden käyttämät polttoainesauvat sijoitetaan valuraudasta ja kuparista valmistettuihin lieriöihin. Jokainen loppusijoituskapseli painaa 24,5 tonnia.
Kun kapseli on suljettu, se on valmis lähtemään 430 metrin hissimatkalle, joka vie sen pohjalle. Robotti siirtää kapselin loppusijoitustunneliin.
Robotti työntää viisi metriä pitkän lieriön reikään, joka on jo etukäteen vuorattu bentoniittisavella. Kun kapseli on paikallaan, reikä sinetöidään samalla aineella.
Kupariarkussa haudattavat polttoainesauvat ovat näin saaneet viimeisen leposijan, ja toinen robotti täyttää haudan päällä olevan loppusijoitustunnelin samaisella savella.
Tutkimuksissa koekapseleita lämmitetään sähkövastuksilla. Tarkoituksena on jäljitellä radioaktiivisen hajoamisen tuottamaa lämpöä. Haudassa olevat ja sitä ympäröivät 500 anturia valvovat kapseleita, porausreikiä, savea ja peruskalliota.
Hauta on yli 400 metriä syvä
Suomen ydinvoimaloiden käyttämät polttoainesauvat kapseloidaan maanpinnalla olevassa laitoksessa. Sieltä hissi kuljettaa ne vaakasuoraan hautaan, joka sijaitsee 430 metrin syvyydessä.
1. Loppusijoitusreiät vuorataan savella
Loppusijoitustunneleihin porataan reikiä kymmenen metrin välein. Niihin upotetaan ensin kiekkomainen ja sitten rengasmainen bentoniittisavimoduuli. Näin pohjaan ja seinille tulee savivuoraus.
2. Ydinjäte lasketaan hautaan
Reikiin voidaan nyt sijoittaa loppusijoituskapseleita. Kun robotti on upottanut kapselin reikään, se peitetään bentoniittikiekolla, jotta kapseli on joka puolelta saven peitossa.
3. Hauta ja käytävät suljetaan lopullisesti
Kun kaikki reiät on täytetty, loppusijoitustunneli suljetaan. Robotti täyttää sen kokonaan savella, ja näin hautausmaan yksi osa poistuu käytöstä ikiajoiksi.
Tutkimusta tekee ydinjätehuollosta vastaava yhtiö Posiva, ja kokeet ovat kymmeniä vuosia kestäneen kehityshankkeen huipentumia.
Ensimmäisessä vaiheessa otettiin porausnäytteitä peruskalliosta. Kairaussydänten analyysi osoitti odotuksenmukaisesti, että kallio on mekaanisesti vakaata ja melkein vettä läpäisemätöntä. Sen jälkeen alkoi itse maanalaisen tunnelijärjestelmän rakentaminen.
Vaikka kallioperä on enimmäkseen hyvin tiivistä, siinä on paikoitellen halkeamia, joiden kautta pohjavesi voi liikkua. Siksi kallio tarkastetaan jokaisen loppusijoitustunnelin osalta huolellisesti. Jo pienet repeämät ovat hylkäämisperuste.
Loppusijoitustunneliin porataan reikiä kymmenen metrin välein. Posivan työntekijät tarkastavat kaikki reiät veden tunkeutumisen mahdollistavien halkeamien varalta.
Arkku on jo sinänsä turvallinen
Kun runsasaktiivinen ydinjäte on haudattu loppusijoitustunneliin, kolme estettä varmistaa, ettei se pääse saastuttamaan ympäristöä 100 000 vuoteen.
Ensimmäinen este on itse kuparikuori. Posivan selvitysten mukaan viisi senttiä paksut seinät riittävät pitämään radioaktiiviset aineet sisällä tarpeeksi kauan.
Toinen este on kapselia ympäröivä bentoniittisavi ja kolmas 430 metriä paksu kalliokerros, jonka läpi mahdollisesti saastuvan pohjaveden on noustava, jotta se päätyy maanpinnalle.
Kolminkertaisesti varmistettu säilö
1. Kupari ei ruostu niin kuin rauta
Radioaktiivinen jäte kapseloidaan ensimmäisenä esteenä toimivaan kuparisäiliöön. Toisin kuin rauta kupari ei reagoi veden kanssa eikä siten varsinaisesti ruostu. Siksi kapseli on hyvin kestävä.
2. Savieriste pitää veden loitolla
Vaikka vettä kulkeutuisi kallioperän halkeamien kautta loppusijoitusreikään, se imeytyisi saveen. Kun puskuri turpoaa, veden on vielä vaikeampi päästä tekemisiin kapselin kanssa.
3. Kallio vähentää radioaktiivisuutta
Jos kapseli ja savi pettäisivät, vesi voisi kuljettaa radioaktiivisia aineita kallion halkeamia pitkin. Ennen kuin ne ehtisivät nousta maanpinnalle, radioaktiivisuus laskisi haitattomalle tasolle.
Säteilyturvakeskus STUK on tutkinut laajasti kallioperää ja mallintanut pohjaveden liikkeitä eri tilanteissa.
Tutkimustulosten valossa näyttää siltä, että syväkaivojen vesi voi pahimmassa tapauksessa säteillä heikosti, mutta nykyinen raja-arvo ei ylittyisi. Asian selittää se, että saastunut vesi nousee erittäin hitaasti kallion läpi pintakerrokseen.
Koska aikajänne on 100 000 vuotta, loppusijoitusratkaisussa pitää ottaa huomioon myös mahdollisesti rajujen ilmastonmuutosten vaikutukset. Posiva ja viranomaiset ovat selvittäneet niitäkin.
Kun maapallon keskilämpötila nousee, seurauksena on merenpinnan nousu, joka voi johtaa siihen, että Onkalo peittyy veteen vuosituhansiksi. Posivan mukaan toisiaan varmentavat vapautumisesteet suojaavat loppusijoituskapseleita merivedeltä, joka muutoin uhkaisi vahingoittaa kuparikuorta.
Uuden jääkauden aiheuttava ilmaston kylmeneminen voi niin ikään vaikuttaa loppusijoitustunneleihin. Viime jääkauden aikana Fennoskandiaa peitti jopa kolme kilometriä paksu jäätikkö. Kun mannerjää vetäytyi 11 000 vuotta sitten, maa alkoi kohota. Jännitykset purkautuivat maanjäristyksinä. Näin voi tapahtua myös seuraavan jääkauden jälkeen.
Maanjäristyksiä esiintyy todennäköisesti niissä kallioperän halkeamissa, jotka ovat syntyneet viime jääkauden lopulla. Onkalo on varmuuden vuoksi sijoitettu rinnakkaisten, 800 metrin päässä toisistaan sijaitsevien halkeamien väliin.
On pelattu avoimin kortein
Ydinjätehauta on teknisesti vaativa rakennushanke, mutta vielä suurempi haaste sen toteuttamiselle on yleisen hyväksynnän saaminen.
Suomessa ja Ruotsissa ydinjätteen loppusijoituksesta on käyty pitkään paitsi poliittista myös yhteiskunnallista keskustelua. Siihen osallistuneet ovat voineet käyttää hyväksi muun muassa vapaasti ladattavia tutkimusraportteja.
Pohjoismainen avoimuus kelpaa esikuvaksi muille maille, joiden pitää ratkaista oma ydinjäteongelmansa. Monet asiantuntijat toivovat, että vastuuta välivarastoista ei siirretä enää seuraavien sukupolvien kannettavaksi.
Jos 100 000 vuoden päästä satuttaisiin poraamaan reikä loppusijoituspaikkaan, ihmeteltäisiin varmasti ydinjätehaudan tuhansia lieriömäisiä kupariarkkuja, jotka on asetettu riviin kymmenen metrin välein.
Vasta avattuaan arkut tulevaisuuden arkeologit huomaisivat, ettei niillä ole mitään tekemistä uskonnon tai seremonioiden kanssa. He tajuaisivat pian, että kyse on muinaisten, hyvin vanhanaikaisilta vaikuttavien sähkövoimaloiden kaatopaikasta.