MAOL ry:n syyskoulutuspäivät 4.-6.10.2013 Jyväskylässä
Martti Ahtisaari sali, 5.10.2013, klo 11.00-11.45
Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen kemiaa, fysiikkaa ja
insinööritieteitä
FT Seppo Kasa, Posiva Oy
Johdanto:
Ydinjätteen tuottaja on ydinenergialain mukaisesti vastuussa kaikista ydinjätehuoltotoimenpiteistä
ja niiden kustannuksista. Teollisuuden Voima Oyj (TVO) operoi Eurajoen Olkiluodossa Olkiluoto 1
(OL1) - ja Olkiluoto 2 (OL2) -yksiköitä sekä rakennuttaa Olkiluoto 3 (OL3) -yksikköä. Fortum
Power and Heat Oy (Fortum, aiemmin Imatran Voima Oy, IVO) operoi Loviisan Hästholmenissa
Loviisa 1 (LO1) - ja Loviisa 2 (LO2) -yksikköjä. Ydinjätehuoltovelvolliset TVO ja Fortum
huolehtivat itse käytetyn ydinpolttoaineen välivarastoinnista sekä omien voimalaitostensa
voimalaitosjätteen varastoinnista, käsittelystä ja loppusijoituksesta voimalaitospaikoillaan.
Kummallakin laitospaikalla on käytössä oleva loppusijoituslaitos (VLJ-luola), johon sijoitetaan
käytön aikana syntyvä voimalaitosjäte. Samojen laitosten yhteyteen on tarkoitus loppusijoittaa
aikanaan voimalaitosten käytöstäpoiston yhteydessä syntyvä jäte.
Käytetyn ydinpolttoaineen välivarastoinnin jälkeisiä toimenpiteitä varten TVO ja Fortum perustivat
vuonna 1995 Posiva Oy:n (Posiva), jonka tehtävänä on huolehtia omistajiensa Suomessa
sijaitsevien ydinvoimalaitosten käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta. Ensivaiheessa yhtiö
huolehtii tähän tähtäävästä tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyöstä sekä myöhemmin kapselointi- ja
loppusijoituslaitosten rakentamisesta ja käytöstä aina niiden sulkemiseen asti. Posiva huolehtii
myös hoitamiensa tehtävien viranomaisyhteyksistä sekä hankkii tulevaisuudessa rakennettaville ja
käytettäville laitoksille sekä niiden toimintaan tarvittavat luvat. Ydinjätehuollon vastuut säilyivät
ennallaan Posivan perustamisen jälkeen. TVO ja Fortum vastaavat edelleen tuottamastaan
käytetystä ydinpolttoaineesta.
Toukokuussa 2001 eduskunta vahvisti hallituksen tekemän periaatepäätöksen Loviisan ja
Olkiluodon ydinvoimaloiden käytetyn polttoaineen loppusijoittamisesta Olkiluodon kallioperään
Eurajoen kunnassa. Kauppa- ja teollisuusministeriön (KTM; nykyisin työ- ja elinkeinoministeriö,
TEM) linjausten mukaan loppusijoituslaitoksen ydintekninen rakentamislupahakemus tuli jättää
valtioneuvostolle vuoden 2012 loppuun mennessä ja loppusijoituslaitoksen toiminta tulee voida
aloittaa vuonna 2020. Posiva toimitti kyseiset asiakirjat (noin 17000 sivua) kyseisen aikataulun
mukaisesti viranomaisten käsiteltäväksi.
Tässä esitelmässä tullaan kuvaamaan kuinka käytetyn polttoaineen turvallinen loppusijoitus on
suunniteltu toteutettavaksi. Koska asiaan liittyvää materiaalia on valtavan paljon, käsittelen asiaa
hyvin yleisellä tasolla.
Aikataulu:
Käytetyn polttoaineen loppusijoittamisen aloittamiseen tähtäävän toimintaohjelman vaiheet
vuodesta 1978 alkaen. Loppusijoituspaikan valinta kytkettiin valtioneuvoston periaatepäätökseen
Posivan hakemuksessa vuonna 1999. ONKALOn rakentamisen avulla on voitu varmistua
Olkiluodon kallioperän ominaisuuksista ja hankkia yksityiskohtaista tietoa loppusijoituksen
suunnitteluun. (YJH-2012)
Loppusijoituspaikka sijaitsee Satakunnassa, Eurajoen Olkiluodossa. Eurajoki sijaitsee Pohjanlahden
rannalla Rauman pohjoispuolella ja kuuluu Rauman talousalueeseen.
Eurajoen ja Olkiluodon sijainti (Posiva 2008a).
Olkiluotoon on rakennettu ONKALOksi nimetty maanalainen tutkimustila. ONKALOsta
hankitaan yksityiskohtaista tietoa loppusijoitustilojen suunnittelua ja asemointia varten. Tietoa
käytetään myös toteutettavuuden ja pitkäaikaisturvallisuuden arvioinnissa. ONKALOsta käsin
määritellään ensimmäisille loppusijoitustunneleille sovelias sijainti. Itse loppusijoitusreikien
lähiympäristö tutkitaan vasta loppusijoitustunneleita louhittaessa. ONKALO on suunniteltu siten,
että sitä voidaan käyttää myöhemmin osana loppusijoituslaitosta.
Henkilö- ja Ilmanvaihtokuilut
Ajotunneli
Kapselikuilu
Tekniset tilat (-437 m)
ONKALO tulee koostumaan seuraavista tiloista:
• ajotunneli,
• 3 pystykuilua (henkilö-, tulo- ja poistoilmakuilut),
• testaus- ja demonstraatiotunnelit päätutkimustasolla noin -420 m ja
• tekniset tilat tasoilla -437.- 455 m.
• kuvassa on myös kapselikuilu ja osa suunnitelluista loppusijoitustiloista (aletaan
rakentaa luvan saamisen jälkeen).
ONKALOn ajotunneli jatkuu syvyydelle -437 m, jossa sijaitsevat ONKALOn tekniset tilat. Lisäksi
tunnelia on louhittu tasolle -455 m, jossa ovat pumppaamo ja henkilökuilun perä. Ajotunneli kiertää
alaspäin myötäpäivään, jolloin ylöspäin ajoneuvolla ajettaessa voidaan ajaa loivempinousuista
ulkokaarretta pitkin. Ajotunneliin on tehty tutkimussyvennyksiä, joista voidaan tutkia kallioperää
eri syvyyksillä. Ajotunnelin kaltevuus on 1:10, leveys 5,5 m ja korkeus 6,3 m.
Ajotunneli on louhittu poraus-räjäytysmenetelmällä. Louhinnan aluksi porataan reiät, jotka
panostetaan. Kalliomassa räjäytetään ja louhe kuljetetaan pois. Kallioseinämät pestään ja irtokivet
pudotetaan. Kallio tiivistetään tarvittavista kohdin esi- ja jälki-injektoinnin avulla sekä
rakenteellisin vesieristein. Kallion lujittamiseen käytetään juotettuja harjateräspultteja ja
ruiskubetonia.
Kuilut porataan nousuporausmenetelmällä. Nousunporauksessa porataan ensin silmänreikä ylhäältä
alas. Tämän jälkeen asennetaan alhaalla avarrusterä, jota vedetään ylös terän samalla pyöriessä.
Avarrusterä nousee ylöspäin noin puoli metriä tunnissa. Kuiluja porataan noin 100 m kerralla.
Kaikki ydinjätehuolto samalla saarella
OL1
KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN
VÄLIVARASTO:
Reaktorirakennuksesta poistettujen
polttoainenippujen jäähdytys kallioon
louhituissa vesialtaissa.
KÄYTETYN
YDINPOLTTOAINEEN
LOPPUSIJOITUSTILAT
Maanalainen tutkimustila
ONKALO rakenteilla
OL3
OL2
PURKUJÄTTEIDEN
LOPPUSIJOITUSTILA
tilavaraus
VOIMALAITOSJÄTELUOLA (VLJ-luola):
Keski- ja matala-aktiivisen jätteen loppusijoitus
Käyttöönotto 1992
Loppusijoituksen moniesteperiaate:
Useat toisiaan varmentavat vapautumisesteet varmistavat pitkäaikaisturvallisuuden
Lisätietoja: www.posiva.fi & http://www.posiva.fi/tutkimus_kehitys/onkalo/onkalo-animaatio/ Voitte käyttää useita interaktiivisia loppusijoitukseen ja säteilyyn liittyviä ohjelmia ja kuvapankkia.
Olkiluodossa on lisäksi todella upea Vierailukeskus.