Katse kauas: Ovatko ydinjätteet turvassa, kun jääkausi tulee?

Ydinvoima tuo myös ydinjätteet
Tietopaketti kertoo, mitä niille Suomessa tehdään 
Asiantuntijana koosteessa Esko Ruokola, Säteilyturvakeskuksen johtava asiantuntija

Kuinka se kohtelee jätekapseleita? Mitä sen jälkeen?

Oletetaan, että se alkaa vuonna 45000. Ilmasto on toki viilennyt jo vuosituhannet ja routa työntänyt kylmän kouransa yhä syvemmälle kallioon, mutta tuolloin Olkiluodon katteeksi alkaa kertyä jäätä.

Jääpeite paksunee nopeasti, muutamassa sadassa vuodessa sitä on jo läpinäkymätön, yli kilometrin kerros. Vieläkin se kasvaa, kunnes yltää miltei kahteen kilometriin.

Jää painaa Olkiluotoa 25 000 vuotta. Maan sisässä ikirouta ulottuu lähes kahteensataan metriin, ja runsaat parisataa metriä sen alla uinuvat jätekapselit. Täällä olisi vähän lämpimämpää, mutta amerikiumien ja curiumien hohkaa ei kukaan ole aistimassa.

Pohjavedet pysyvät vakaasti paikoillaan.

Sitten jää alkaa huveta, aurinko lämmittää, sulavedet pulppuavat. Tämä vaihe kestää 10 000 vuotta. Sen aikana maakin voi antaa järähtäviä elonmerkkejä, kun jään paine hellittää ja jännitykset laukeavat.

Kun kaikki jää on sulanut, eletään vuotta 80000 - ainoita eläjiä täällä tosin lienevät veden mikrobit. Niillä on tilaa pullistella solujaan ja oikoa siimojaan aina vuoteen 125000, jolloin Olkiluodon kallio taas kohottautuu vedenpinnan ylle.

Sen jälkeen kierros alkaa alusta, pyörähtää leudon ajanjakson jälkeen vähitellen  kohti seuraavaa jääkautta.

Sulamisvaihe kriittisin

Jos on hyvin epätodennäköistä, että jättijärähdys napsauttaa kapseleita kahtia, niin voi vaurio tulla vaivihkaakin. Hiipivän vihollisen nimi on korroosio. Se on tutkimuspäällikkö Vähäsen ominta aluetta: hän teki ennen Posivaan tuloaan Tampereen teknilliseen yliopistoon fysiikan lisensiaatintyönsä kuparin korroosiosta.

Kupari on erittäin niukasti korrodoituvaa, ja kuparikapselia on suojaamassa bentoniitti, joka imee rutkasti kosteutta lamellimaisen rakenteensa ohuihin väleihin. Voiko puskurin kestokyky ylittyä jääkauden aikana?

- Pahin tilanne olisi, että jääkauden jälkeiset sulavedet pääsisivät tunkeutumaan  syvälle kallioperään, Vähänen kertoo. - Tämä voisi aiheuttaa bentoniitin rapautumista.

Tarkoitus on selvittää tarkemmin pahimpia tapahtumakulkuja: voivatko ryöppyävät sulavedet huuhtoa pois bentoniittia, nostattavatko ne ehkä ylöspäin hyvin syvällä olevia suolaisia pohjavesiä, ja jos, niin miten tämä vaikuttaa jätekapseleiden korroosioon.

Mutta jos kapseli on kallioon pantaessa ehjä, edessämme olevien lauhkeiden vuosituhansien aikana silmä ei huomaisi viisisenttisen kupariseinän syöpymää, sillä sen arvioidaan enimmilläänkin jäävän millimetrin kymmenyksiin. Eikä korroosiosta välttämättä kannata huolestua jääkaudenkaan takia - ellei bentoniitti huuhtoudu tai kulu pois - koska silloin korroosion arvellaan nakertavan kuparia muutamia millejä 100 000 vuodessa.

Kestää jopa miljoona vuotta

Ennen pitkää kapselit luonnollisesti tuhoutuvat. Koska?

"Lukuun ottamatta viallisia kapseleita tai niitä, jotka murtuvat suurissa kallioliikunnoissa, kapseleiden odotetetaan kestävän yli miljoona vuotta", todetaan Posivan raportin tiivistelmäosiossa.

Entä jos kallioon pääsee sekundakapseli? Esimerkiksi sellainen, jossa hitsisaumassa on pieni, päällepäin näkymätön vika. Juuri tällaisesta syöpymisvaurio helpoimmin alkaa.

- Ei saa päästä, tutkimuspäällikkö Vähänen miltei kivahtaa. - Kapseleiden eheyden testauksen on oltava äärimmäisen tarkkaa. Tähän käytetään ainetta rikkomattomia menetelmiä, kuten esimerkiksi ultraääntä.

Silti turvallisuustutkimuksissa on otettava huomioon sekin vaihtoehto, että radioaktiivisia aineita jotenkin pääsisi kulkeutumaan ulos kapselista, ensin bentoniittiin ja sitten pohjaveteen. Kuinka ne kulkeutuvat? Voisivatko ne - ja mitä reittejä - päästä maan pinnalle? Paljonko becqurelejä eri radionuklideista nousisi?

- Kyllä tässä pitää miettiä kaikki pahimmat vaihtoehdot ja arvioida niiden todennäköisyydet ja seuraukset, Vähänen toteaa. Hän myös painottaa, että turvallisuusanalyysissä perusperiaate on yliarvioida epävarmuuksista ja tiedon puutteesta aiheutuvat riskit. Tämä koskee myös radionuklidien kulkeutumista, jota arvioidaan tarkemmin evoluutioraportin 2009 päivittyvässä versiossa.

Kaikkea ei voi ennakoida

Turvallisuusanalyysi on jossittelun laji, jossa mielikuvituksellinen  pessimismi on hyväksi avuksi: kuvittele pahin ja vielä vähän liioittele.

Entä jos tulevaisuuden olkiluotolainen joskus jääkauden mentyä, sanotaan nyt vaikka Aleksis Kiven päivänä eli 10. lokakuuta 152007, päättää porata reiän kallioon? Paikka on niin tavanomainen, että tuskin hän kultaa on kaivamassa. Tekeepä vaan perhekunnalleen porakaivon, tärskäyttää sen 400 metriin ja onnistuu osumaan keskelle kapselia. Tällaisellekin vaihtoehdolle on mahdollista laskea todennäköisyys.

Jossittelua voi jatkaa ja jatkaa - jopa typeryyteen asti. Miltei mikä tahansa voi olla mahdollista, mutta olennaista on kysyä, kuinka todennäköistä se on. Lottovoittajia on meistä harva.

Tulevaisuuden ihmisten toimet - vaikka niitä lähivuosina turvallisuusanalyytikot miten miettivät - jäävät väistämättä sumeiksi. Pystymme hahmottamaan menneisyyttä parhaimmillaan joitakin vuosituhansia, mutta tulevaisuutta on vaikea ennustaa vuosisadaksikaan. Luonnonlait hallitsemme paljon paremmin kuin ihmismielen oikut, halut ja saavutukset.

Mutta jos nyt yritetään ajatella edes lähipolvia - tai edes tuhansien vuosien päähän - niin joka tapauksessa on turvallisempaa, että ydinjätteet ovat kallion uumenissa kuin peltivarastoissa maan pinnalla. Se on myös reilua.

Ydinjätteistä enemmän

Ydinturvallisuus. Toim. Jorma Sandberg. Säteilyturvakeskus 2004. 418 s. Kirja kuuluu STUKin julkaisemaan sarjaan Säteily- ja ydinturvallisuus.

STUKin esitteet:
Ydinjätteen loppusijoituksen turvallisuus, 2002.
Käytetyn ydinpolttoaineen kuljetukset, 2000.
Säteilyn terveysvaikutukset, 2005.
Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten jätehuolto. Yhteenveto vuoden 2006 toiminnasta.
Posivan raportti, 2007.

Paljon lisätietoa verkkosivuilla:
http://www.posiva.fi/
http://www.stuk.fi/ 
http://www.skb.se/