Käytetty ydinpolttoaine sijoitetaan Suomeen

Käytetyn ydinpolttoaineen tuonti ja vienti kiellettiin ydinenergialakia muutettaessa vuonna 1994. Lakimuutos tästä tuli voimaan vuonna 1996. Ainoa poikkeus on tutkimusreaktori FiR 1:n käytetty ydinpolttoaine, jonka palautus Yhdysvaltoihin on lain mukaan mahdollista. Vuoteen 1996 asti Loviisan ydinvoimalaitoksen käytetty ydinpolttoaine palautettiin Venäjälle.

Suomessa kertyy vuosittain käytettyä ydinpolttoainetta noin 65 tonnia. Vuoden 2015 loppuun mennessä ydinenergian käytön seurauksena syntynyttä käytettyä ydinpolttoainetta oli Suomessa yhteensä noin 13 500 nippua, joka vastaa noin 2040 tonnia uraania. Suomen ydinenergialain mukaan Suomessa syntynyt käytetty ydinpolttoaine tulee loppusijoittaa Suomeen. Vastaavasti ulkomailla syntynyttä polttoainetta ei saa tuoda loppusijoitettavaksi Suomeen.

Uraanipolttoaine on reaktorissa polttoainesauvoista muodostuvina nippuina. Itse uraani on sauvojen sisässä keraamisina nappeina. Yhdessä nipussa, korkeudeltaan 3–4 m, on uraania 120–180 kg ja nippuja puolestaan on reaktorissa muutamia satoja. Polttoainetta käsitellään nippuina ja kukin nippu vaihdetaan uuteen 3–5 vuoden välein. Uraanin halkeavan isotoopin U-235 osuus on tällöin vähentynyt luonnonuraanin tasolle.

Käytetty polttoaine on edelleen pääosin (96 %) uraania, joskin reaktorissa uraanista muodostuu myös erilaisia fissio- eli halkeamistuotteita (mm. jodia, kesiumia ja teknetiumia) ja muita aineita kuten plutoniumia.

Polttoaineniput jäähdytetään ennen loppusijoitusta

Ydinvoimalaitosten sähköntuotannossa hyödynnetään eräiden raskaiden atomiytimien, kuten esimerkiksi U-235 ja Pu-239, hallittua fissioreaktioiden ketjureaktiota. Ketjureaktio tapahtuu reaktorisydämissä. Kun polttoaine poistetaan reaktorista, fissioreaktorien tuottamaa lämpöä ei voida enää hyödyntää sähköntuotannossa, ja fissioreaktiot estetään huolehtimalla oikeanlaisista polttoainenippujen käsittely- ja varastointiolosuhteista.

Reaktorista poistettu ydinpolttoaine, eli käytetty ydinpolttoaine, sisältää merkittäviä määriä radioaktiivisia aineita. Radioaktiiviset aineet hajoavat ja tuottavat samalla sähkömagneettista säteilyä sekä lämpöä. Suomessa käytetyt polttoaineniput siirretäänkin reaktorista jäähtymään reaktorirakennuksen vesialtaisiin muutamiksi vuosiksi. Altaissa niiden radioaktiivisuus laskee jo vuoden aikana sadasosaan siitä, mitä se oli reaktorista poistettaessa. Periaatteessa jäähdytys voitaisiin hoitaa myös kaasulla tai ilmalla. Jäähdytysvaiheen jälkeen polttoaineniput siirretään siirtosäiliöissä laitosalueella sijaitsevaan välivarastoon odottamaan loppusijoitusta kallioperään. Välivarastointiaika on tyypillisesti kymmeniä vuosia.

Joissakin maissa käytetty ydinpolttoaine jälleenkäsitellään. Jälleenkäsittelyssä käytetystä ydinpolttoaineesta erotetaan käyttökelpoinen uraani ja plutonium jatkokäyttöä varten. Jälleenkäsittely ei poista loppusijoituksen tarvetta vaan prosessista jää aina jäljelle korkea-aktiivista jätettä, joka on viime kädessä loppusijoitettava.

Suomessa ei ole käytetyn ydinpolttoaineen jälleenkäsittelylaitosta eikä sellaisen rakentaminen ole teknis-taloudellisesti kannattavaa. Käytettyä ydinpolttoainetta ei myöskään voi viedä ulkomaille jälleenkäsiteltäväksi, sillä se on Suomen ydinenergialaissa kielletty.

Lisätietoja: Linda Kumpula