YJH-yhteenveto2014
Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto Yhteenveto vuoden 2014 toiminnasta dd 1 Tiivistelmä Tässä raportissa esitetään ydinenergia-asetuksen mukainen selvitys ydinjätehuoltovelvollisten, Teollisuuden Voima Oyj:n (TVO) ja Fortum Power and Heat Oy:n (Fortum) ydinjätehuollon toimenpiteistä vuonna 2014. Syksyllä 2012 valmistuneessa YJH-2012-ohjelmassa kuvataan ydinjätteiden loppusijoituksen sekä voimalaitosten käytöstäpoiston tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyön nykytilaa ja tarkempia suunnitelmia vuosille 2013–2015. Vuonna 2014 käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen valmistelu eteni pääosin YJH-ohjelman mukaisesti. Voimalaitosjätteiden loppusijoitus on ollut toiminnassa Eurajoen Olkiluodossa ja Loviisan Hästholmenilla 1990-luvulta lähtien. Ydinjätehuoltovelvollisten toimenpiteet painottuvat käytetyn polttoaineen loppusijoittamiseen Olkiluodossa ja niiden yhteisesti omistaman Posiva Oy:n (Posiva) toimintaan. Posiva jätti rakentamislupahakemuksen työ- ja elinkeinoministeriölle (TEM) vuoden 2012 lopussa. Hakemuksen jättämisen yhteydessä Säteilyturvakeskukselle (STUK) toimitettiin ydinenergia-asetuksen sekä valtioneuvoston asetuksen ja STUKin YVL-ohjeiston rakentamislupavaiheessa edellyttämät selvitykset. Vuoden 2014 aikana STUKille toimitettua aineistoa on täydennetty Posivan oman kehitystyön ja STUKin antaman palautteen perusteella. ONKALOn suunnittelutyöt keskittyivät vuonna 2014 pitkälti rakennustöiden toteutussuunnitteluun. Vuoden alussa aloitettiin pitkään valmistellut tuloilma- ja henkilökuilujen nousuporaustyöt ja ne valmistuivat kesällä. Nousuporausten jälkeen aloitettiin DOPAS-POPLU-päätytulppatestiin liittyvät louhinnat ja ne olivat lähes valmiit vuoden 2014 lopulla. Olkiluodon tutkimusalueella jatkettiin pääasiassa itäiselle alueelle keskittyvien uusimpien kairareikien tutkimuksia. Pintaveden suotautumista pohjavedeksi koskevan kenttäkokeen (INEX) toinen vaihe aloitettiin kesäkuussa 2014. ONKALOs- sa tehdyt tutkimukset kohdistuivat muun muassa kallion mekaanisiin, sähköisiin ja termisiin ominaisuuksiin, pohjaveden virtauksiin eri mittakaavoissa, sulfaatin pelkistymiseen sekä kallion kulkeutumisominaisuuksiin. Kallion soveltuvuusluokittelua kuvaavan ja ohjeistavan menettelyohjeen (ns. RSCkäsikirjan) kirjoitustyötä jatkettiin ja ensimmäinen hyväksytty versio ohjeesta valmistui vuoden 2014 lopussa. Kapselien suunnittelussa tehtiin vuoden 2014 aikana kapselin kuparivaipan sulkemismenetelmien vertailu ja käytettävän menetelmän valinta. Käytettäväksi menetelmäksi valittiin kitkatappihitsaus (FSW). Lisäksi jatkettiin sisäkannen tiivisteratkaisujen kehittämistä. Kuparikapselin valmistuksen kehitystä jatkettiin yhteistyössä Ruotsin Svensk Kärnbränslehantering AB:n (SKB) kanssa. Kapselin hankintaprojektissa kartoitettiin vuoden aikana kapselin hankintaketjun vaihtoehtoja, erityisesti kapselin kokoonpanoa eli sisäosan asentamista kuparivaipan sisään. Puskurin rakennesuunnitelman laatimista jatkettiin vuoden 2014 aikana. Puskurin ja täytön vuorovaikutuksen tutkimista varten suunniteltiin laboratoriolaite ja sen valmistus aloitettiin. Täyden mittakaavan loppusijoituskokeen (FISST, Full-scale In-situ System Test) esisuunnittelu alkoi. Vuoden aikana tutkittiin myös mm. puskurin paisuntapaineiden kehittymistä, laimean veden aiheuttamaa puskurimateriaalin eroosiota sekä puskurin mekaanista käyttäytymistä kalliosiirrostapauksessa. Täytön komponenttikohtaiset asennuskokeet aloitettiin tekemällä lattiantasauskerroksen kokeet maan pinnalla. Vuoden aikana rakennettiin laboratoriokoelaitteistot täyttökonseptin alkutilan tutkimusta varten ja jatkettiin tutkimuksia alkuvaiheen kosteuden jakautumisesta pellettikerroksessa. Vuonna 2012 käynnistetty projekti loppusijoitustunnelin päätytulpan toteuttamiseksi komponenttikohtaisena testinä (POPLU) jatkui vuonna 2014. Vuonna 2013 aloitettua puskuri- ja täyttö- RAKENTAMISLUPAHAKEMUS Olkiluodon kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamiseksi käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten YJH-2012 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuollon ohjelma vuosille 2013–2015 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto Posiva Oy Yhteenveto vuoden 2014 toiminnasta Ydinjätehuollon toimintakertomus, YJH-2012-ohjelma ja rakentamislupahakemus löytyvät Posivan internet-sivustolta. 3 6.3.2014 10:29:47 Tutkimustilan 3 litologinen malli, kuparikapselin kuumamuokkausta ja täytön toimintakyvyn selvittämisessä käytettävä koelaite. lohkojen hankintatapaselvitystä jatkettiin. Olkiluodon monitorointiohjelmaan kuuluvien kalliomekaanisen, hydrologisen, hydrogeokemiallisen, pintaympäristön ja vieraiden aineiden monitoroinnin osalta työ jatkui edellisten vuosien tapaan pääosin suunnitelmien mukaisesti. Teknisten vapautumisesteiden monitoroinnin suunnittelu on nostettu omaksi kohdakseen Posivan laatimissa tarkemmissa suunnitelmissa ja aihetta varten perustettiin vuonna 2014 työryhmä. Turvallisuusperustelutyön ensisijainen tavoite vuonna 2014 oli rakentamislupahakemuksen osana toimitettuun turvallisuusperusteluun liittyviin STUKin lisäselvityspyyntöihin vastaaminen. Lisäselvitysvastausten ohella käynnistettiin käyttölupahakemuksen tueksi tähtäävän turvallisuusperustelukokonaisuuden (TURVA-2020) valmistelu mm. projektisuunnitelman laatimisella. Posiva on jatkanut yhdessä SKB:n kanssa vaakasijoitusratkaisun kehitystyötä. Bentoniittipuskurin toimintaa jäljitteleviä Big Bertha -kokeita käsittelevä raportti valmistui vuoden 2014 aikana ja seuraavat kokeet aloitettiin. Olkiluodon turvallisuusperustelun ensimmäisen vaiheen kokoaminen aloitettiin vuonna 2014. Bentoniittipuskurin ja suojasylinterimateriaaliksi valitun titaanin pitkäaikaisvuorovaikutuksia koskevaa tutkimusta jatkettiin. Kapselointilaitoksen laitossuunnitelmiin ei vuoden 2014 aikana tehty muita merkittäviä muutoksia, kuin kapselin hitsausmenetelmän muuttaminen kitkatappihitsaukseksi (FSW). Päivitetyt pääpiirustukset toimitettiin viranomaiselle. Kapselointilaitoksen järjestelmien prototyyppien toteutus edistyi. Nostinlaiterakennuksen II-vaiheen toteutussuunnittelu viimeisteltiin ja rakennustyöt päästiin aloittamaan vuonna 2014. 4 Kapselointilaitoksen toteutussuunnittelu alkoi kahdeksalle kapselointilaitoksen mekaaniselle järjestelmälle konseptitarkasteluna. Kapselointilaitoksen arkkitehti-, rakennus- ja talotekninen suunnittelu aloitettiin syksyllä. Loppusijoituslaitosprojektista laadittiin päivitetty projektisuunnitelma. Loppusijoituslaitoksen teknisten vaatimusmäärittelyjen tuottaminen oli käynnissä olevan toteutussuunnittelun tärkeimpiä tehtäviä. Asennus- ja siirtotekniikoiden suunnittelu ja toteutus edistyi vuoden 2014 aikana. Kapselihissiin liittyvää kehitystyötä jatkettiin. Kapselin siirto- ja asennuslaitteen prototyyppi valmistui vuoden alkupuolella ja laitteen testaus alkoi ONKALOn alueelle maanpinnalle rakennetussa uudessa testaushallissa. Testaushallissa käynnistyivät myös puskurilohkojen asennuksessa käytettävän asennuslaitteen ja lohkojen siirtolaitteen testaukset. Lisäksi täytön asennuslaitteen prototyypin valmistus oli käynnissä vuonna 2014. Posivan ydinsulkuvalvontakäsikirjassa kuvataan ONKALOn rakentamisen aikainen ydinsulkuvalvontatoiminta. Käsikirjaa täydennetään tarpeen mukaan kattamaan ydinlaitosten rakentamisen aikana tarvittava valvonta. Vuonna 2014 STUKille ja Euroopan komissiolle toimitettiin kapselointilaitoksen ja loppusijoituslaitoksen teknisten perustietojen päivitykset sekä ONKALOn rakentamista ja loppusijoitustoimintaan valmistautumista kuvaava toimintaohjelma. Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosjätteiden osalta jatkettiin vakiintuneita käytännön toimenpiteitä sekä tutkimus- että seurantahankkeita. Olkiluodon voimalaitosten modernisointien yhteydessä käytöstäpoistettuja komponentteja on käsitelty Ruotsissa Studsvikissa vuodesta 2010 alkaen. Vuoden 2012 lopussa käsiteltäväksi lähetettyjen metallikomponenttien, käytöstäpoistettujen matala- ja korkeapaineturbiinien sekä Kapselin siirtovaunun prototyyppi ja testirata, puskurilohkojen asennuslaitteen prototyyppi sekä täytön asennuslaitteen prototyyppi. lämmönvaihtimien osien käsittely saatiin valmiiksi ja jäte palautettiin Olkiluotoon vuoden 2014 aikana. Olkiluodon VLJluolan kalliotilojen käytönaikainen seuranta jatkui tutkimus- ja seurantaohjelman mukaisesti. Matala-aktiivisen huoltojätteen mikrobiologista hajoamista loppusijoitusolosuhteissa tutkitaan kaasunkehityskokeessa, johon liittyen mm. kartoitettiin mikrobiyhteisöjä ja jatkettiin kokeen mallinnustyötä. Vuonna 2011 TVO haki muutosta VLJ-luolan käyttölupaehtoihin, jotta mm. OL3-laitosyksikön voimalaitosjätteiden ja STUKin hallinnassa olevien radioaktiivisten jätteiden loppusijoitus VLJ-luolaan sallittaisiin. Käyttölupaehtojen muutos hyväksyttiin työ- ja elinkeinoministeriössä 2012 ja STUKin pienjätteen loppusijoitus käynnistettiin 2014. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen käytöstäpoiston suunnitelma päivitettiin 2014. Myös Loviisan voimalaitosjätteen loppusijoitustilan käytönaikaisia tutkimuksia jatkettiin vuonna 2014 seurantaohjelman mukaisesti. Loppusijoituslaitoksen käyttölupaehtojen mukaisesti toimitettiin vuonna 2013 STUKille loppusijoituslaitoksen ensimmäinen määräaikainen turvallisuusarvio, jonka STUK hyväksyi vuoden 2014 joulukuussa. Puolimittakaavaisiin loppusijoitusastioihin vuonna 1987 kiinteytetyn aktiivisen ioninvaihtohartsin säilytyskoe jatkui vuonna 2014. Loviisan voimalaitosjätteen pitkäaikaisturvallisuusperustelun seuraava päivitys valmistuu vuoden 2018 loppuun mennessä. Päivitystä varten on muodostettu turvallisuusperusteluprojekti vuonna 2014. Vuoden aikana päivitettiin myös projektisuunnitelma käytöstäpoistosuunnitelman päivittämiseksi vuoden 2018 loppuun mennessä. Studsvikista palautettuja jätemetallikokilleja, betonin pitkäaikaiskokeen näyteharkkoja sekä Loviisan voimalaitoksen kiinteytetyn jätteen loppusijoitustila. 5 Sisällysluettelo TIIVISTELMÄ JOHDANTO ..................................................................................................................................................... 8 Ydinjätehuollon vastuut ja velvollisuudet ............................................................................................. 8 Ydinjätehuollon aikataulut .................................................................................................................... 9 Nykytilanne käytetyn polttoaineen varastoinnissa ................................................................................ 9 Varautuminen ydinjätehuollon kustannuksiin ..................................................................................... 10 Eurooppalainen yhteistyö .................................................................................................................... 10 ONKALO........................................................................................................................................................ 11 KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEN TUTKIMUS- JA KEHITYSTYÖ ................................................................................................................... 12 Käytetyn ydinpolttoaineen tutkimukset ............................................................................................... 12 Loppusijoituspaikan ominaisuudet ...................................................................................................... 12 Kenttätutkimukset .......................................................................................................................... 13 ONKALOssa tehdyt tutkimukset ................................................................................................... 14 Mallinnus ....................................................................................................................................... 17 Kallioluokittelu .............................................................................................................................. 20 Teknisten vapautumisesteiden tutkimus, kehitys ja testaus ................................................................. 20 Kapseli ........................................................................................................................................... 20 Puskuri ........................................................................................................................................... 24 Tunnelien täyttö ja päätytulppa ...................................................................................................... 24 Tilojen sulkeminen ......................................................................................................................... 25 Monitorointiohjelma ............................................................................................................................ 26 Kalliomekaniikka ........................................................................................................................... 26 Hydrologia ja hydrogeologia ......................................................................................................... 26 Hydrogeokemia .............................................................................................................................. 28 Pintaympäristö ............................................................................................................................... 28 Vieraat aineet ................................................................................................................................. 28 Tekniset vapautumisesteet ............................................................................................................. 29 Turvallisuusperustelun pääkohdat ja tuotantoprosessi ........................................................................ 29 Kapselointilaitoksen ydinjätehuolto .................................................................................................... 31 Vaakasijoitusratkaisun kehitys............................................................................................................. 32 KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEN SUUNNITTELU JA TOTEUTUS .................................................................................................................. 35 Kaavoitus ja aluetyöt .......................................................................................................................... 35 6 Kapselointi- ja loppusijoituslaitosten suunnittelu, toteutus ja käyttö .................................................. 35 Laitossuunnittelu ............................................................................................................................ 36 Laitosten toteutussuunnittelu ja toteutus........................................................................................ 36 Rakennusmenetelmien kehittäminen ............................................................................................. 37 Asennus- ja siirtotekniikat ............................................................................................................. 38 Käytetyn ydinpolttoaineen kuljetukset .......................................................................................... 40 Laatu ja turvallisuus............................................................................................................................. 40 Laadun ja toiminnan kehittäminen................................................................................................. 40 Ympäristö ja työturvallisuus .......................................................................................................... 40 Ydin- ja säteilyturvallisuus ............................................................................................................ 40 Turva- ja valmiusjärjestelyt ........................................................................................................... 41 Ydinmateriaali- ja ydinsulkuvalvonta ............................................................................................ 41 Lupien hakeminen.......................................................................................................................... 42 Tiedonhallinta ................................................................................................................................ 42 OLKILUODON VOIMALAITOKSEN VOIMALAITOSJÄTTEIDEN HUOLTO JA KÄYTÖSTÄPOISTO ............................................................................................................... 44 Voimalaitosjätehuolto Olkiluodossa .................................................................................................... 44 Toimintaperiaate ............................................................................................................................ 44 Nykytilanne varastoinnissa ja loppusijoituksessa .......................................................................... 45 VLJ-luolan käytönaikaiset tutkimukset ......................................................................................... 45 Voimalaitos- ja käytöstäpoistojätteisiin liittyvät tutkimukset ........................................................ 48 Voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset.......................................................... 51 Olkiluodon voimalaitoksen käytöstäpoisto ......................................................................................... 51 LOVIISAN VOIMALAITOKSEN VOIMALAITOSJÄTTEIDEN HUOLTO JA KÄYTÖSTÄPOISTO ............................................................................................................... 52 Voimalaitosjätehuolto Loviisassa ........................................................................................................ 52 Toimintaperiaate ............................................................................................................................ 52 Loppusijoitustila ............................................................................................................................ 52 Loppusijoituslaitoksen määräaikainen turvallisuusarvio ............................................................... 53 Kiinteytysmenetelmien ja -astioiden tutkimukset.......................................................................... 54 Loppusijoitustilan käytönaikaiset tutkimukset .............................................................................. 54 Voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset.......................................................... 55 Loviisan ydinvoimalaitoksen käytöstäpoisto....................................................................................... 55 RAPORTTILUETTELO ................................................................................................................................. 57 7 Johdanto Ydinjätehuollon vastuut ja velvollisuudet Suomessa ydinenergiaa sähköntuotantoon käyttävien yhtiöiden, Teollisuuden Voima Oyj:n (jäljempänä TVO) ja Fortum Power and Heat Oy:n (jäljempänä Fortum) on ydinenergialain mukaisesti huolehdittava omistamiensa Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimaloiden ydinjätteiden huoltoon kuuluvista toimenpiteistä sekä vastattava niiden kustannuksista. Työ- ja elinkeinoministeriö (TEM) päättää periaatteista, joita ydinjätehuollossa on noudatettava. Nämä periaatteet ovat lähtökohtana sekä ydinjätehuollon käytännön toteutuksessa että tulevia toimenpiteitä koskevassa tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyössä. Periaatteet on esitetty ministeriön päätöksissä 19.3.1991 (KTM), 26.9.1995 (KTM), 23.10.2003 (KTM) ja viimeiseksi Olkiluoto 3 -yksikön ydinjätehuoltojärjestelyistä 9.12.2011 (TEM). TVO ja Fortum huolehtivat matala- ja keskiaktiivisten voimalaitosjätteiden loppusijoituksesta sekä voimalaitosten käytöstäpoistoon ja käytetyn polttoaineen välivarastointiin liittyvistä toimenpiteistä. Käytetyn polttoaineen loppusijoituksen tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyöstä sekä kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamisesta ja käytöstä huolehtii TVO:n ja Fortumin yhdessä omistama Posiva Oy (jäljempänä Posiva). Posiva huolehtii omistajiensa puolesta vuosittain tehtävän Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimaloiden ydinjätehuollon toimintakertomuksen laatimisesta. Käsillä on vuoden 2014 toimintaker- Teollisuuden Voima Oyj:llä on Eurajoen Olkiluodossa kaksi kiehutusvesireaktoria. Olkiluoto 1 (OL1) kytkettiin valtakunnan verkkoon ensimmäisen kerran syyskuussa 1978 ja Olkiluoto 2 (OL2) helmikuussa 1980. Vuonna 2014 OL1:n käyttökerroin oli 94,5 % ja OL2:n 97,4 %. OL1- ja OL2-laitosyksiköiden sekä matala-aktiivisen jätteen välivaraston (MAJ-varasto), keskiaktiivisen jätteen välivaraston (KAJ-varasto) ja käytetyn polttoaineen välivaraston (KPAvarasto) käyttöluvat ovat voimassa vuoden 2018 loppuun. Olkiluodon voimalaitosjätteiden loppusijoitustilan (VLJluola) käyttölupa on voimassa vuoden 2051 loppuun asti. Olkiluotoon on rakenteilla myös TVO:n kolmas ydinvoimalaitosyksikkö Olkiluoto 3 (OL3). Uuden laitoshankkeen Olkiluoto 4 (OL4) periaatepäätökselle haettiin jatkoaikaa, mitä hallitus ei puoltanut syksyllä 2014. Toimintavuonna 2014 OL2:llä toteutettiin lyhyt polttoaineenvaihtoseisokki. OL1:lla suoritettiin vastaavasti huoltoseisokki, jossa toteutettiin mm. pienjännitekojeistojen vaihto, apusyöttövesijärjestelmän putkistomuutokset ja omakäyttömuuntajan uusinta. Fortum Power and Heat Oy:n Loviisan voimalaitoksella on kaksi painevesireaktoria, kumpikin nimellisteholtaan 496 MWe (netto). Loviisa 1:n (LO1) kaupallinen käyttö alkoi toukokuussa 1977 ja Loviisa 2:n (LO2) tammikuussa 1981. Vuonna 8 tomus, joka sisältää ydinenergialain ja -asetuksen mukaisen selvityksen kyseisten voimayhtiöiden ydinjätehuollon tilanteesta ja toimenpiteistä vuonna 2014. Toimintakertomuksen lisäksi Posiva huolehtii kolmen vuoden välein laadittavan ydinjätehuollon kokonaisohjelman tekemisestä. Ydinjätehuollon tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyötä linjaavassa YJH-2012-ohjelmassa kuvataan käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen nykytila ja suunnitelmat vuosille 2013– 2018. Lisäksi ohjelmassa kuvataan nykytila ja tulevaisuuden suunnitelmat TVO:n ja Fortumin vastuulla olevien käytetyn polttoaineen varastoinnin, voimalaitosjätteen käsittelyn sekä käytöstäpoiston osalta. Seuraava ydinjätehuollon kokonaisohjelma vuosille 2016–2021 laaditaan vuonna 2015. 2014 LO1:n käyttökerroin oli 92,5 % ja LO2:n 89,3 %. Vuonna 2014 Loviisan ykkösyksikölle tehtiin niin sanottu lyhyt vuosihuolto, jolloin ei suoriteta laajoja muutos- ja korjaustöitä. Kakkosyksikölle suoritettiin laaja neljän vuoden välein tehtävä vuosihuolto. Vuosihuoltojen yhteydessä molempien laitosyksiköiden polttoaineesta vaihdettiin noin neljäsosa. Laitosyksiköiden LO1 ja LO2 sekä niiden ydinpolttoaine- ja ydinjätehuoltoon liittyvien laitosten käyttöluvat ovat voimassa LO1:n käyttämiseksi vuoden 2027 ja LO2:n vuoden 2030 loppuun saakka. Voimalaitosjätteiden loppusijoitustilan (VLJ-luola) osalta käyttölupa on voimassa vuoden 2055 loppuun asti. Vuoden 2014 aikana käynnistettiin projekti Loviisan voimalaitoksen matala- ja keskiaktiivisen voimalaitos- ja purkujätteen loppusijoituksen turvallisuusperustelun päivittämiseksi. Ydinjätehuollon aikataulut Olkiluodon ja Loviisan laitosten käytetty polttoaine valmistaudutaan loppusijoittamaan Suomen kallioperään. Joulukuussa 2000 valtioneuvosto teki periaatepäätöksen Posivan hakemuksesta käytetyn polttoaineen loppusijoituksesta Eurajoen Olkiluotoon. Eduskunta vahvisti päätöksen toukokuussa 2001. Päätöksessään 23.10.2003 ministeriö asetti käytetyn polttoaineen loppusijoituksen valmistelujen aikataulun siten, että kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupaa varten tarvittavat lopulliset selvitykset ja suunnitelmat oli varauduttava esittämään vuoden 2012 loppuun mennessä. Posiva jätti vuoden 2012 lopussa kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupahakemuksen valtioneuvostolle. Luvan käsittely valtioneuvostossa jatkui vuonna 2014 ja päätöstä lupahakemuksesta odotetaan vuoden 2015 aikana. Tavoitteena on aloittaa käytetyn polttoaineen loppusijoitus 2020-luvun alkupuolella. Tätä ennen käytettyä polttoainetta varastoi- daan väliaikaisesti voimalaitosalueilla. Suomen viidennestä ydinvoimalaitosyksiköstä (OL3) tehtiin periaatepäätös vuonna 2002. Samassa yhteydessä tehtiin periaatepäätös käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen rakentamisesta laajennettuna siten, että myös OL3-laitosyksikön käytetty polttoaine voidaan sijoittaa Olkiluotoon. OL3laitosyksikön jätehuoltovelvoite alkaa vasta laitoksen käynnistyttyä. Sama koskee myös vuonna 2010 tehtyä periaatepäätöstä TVO:n OL4-laitosyksiköstä. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen valmistelu eteni vuonna 2014 pääosin YJH-2012-ohjelmassa kuvatun suunnitelman mukaisesti. Kuvassa 1 on esitetty Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimalaitosten ydinjätehuollon kokonaisaikataulu. Nykytilanne käytetyn polttoaineen varastoinnissa Olkiluodon ydinvoimalan käytettyä polttoainetta varastoidaan väliaikaisesti sekä voimalaitosyksiköillä että voima- laitosalueella olevassa KPA-varastossa. Varastoon mahtuu tällä hetkellä OL1- ja OL2-laitosyksiköiden noin 30 vuoden toiminnasta kertyvä polttoainemäärä. KPA-varaston laajennusprojekti aloitettiin vuonna 2009 ja laajennus otettiin käyttöön vuoden 2014 lopussa. Laajennuksessa rakennettiin kolme allasta. OL1- ja OL2-laitosyksiköille tarvitaan uusi allas käyttöön vuonna 2015, OL3-yksikölle ensimmäisen altaan käyttötarve on 2020-luvulla. Laajennusprojekti toteutettiin ydinlaitoksen rakenteellisena muutostyönä. Kapasiteetin korottamislupahakemus toimitettiin STUKiin vuonna 2014. Päätöstä korottamislupahakemukseen odotetaan vuonna 2015. Korottamislupahakemus sisältää OL1-, OL2- ja OL3-yksiköiden tulevat tarpeet. Toimintavuonna 2014 OL1:llä vaihdettiin polttoainetta 35. kerran ja OL2:lla 33. kerran. Vuoden lopussa käytettyä polttoainetta oli varastoituna yhteensä 8 306 nippua, jotka sisältävät noin 1 396 tonnia uraania. Varastoiduista nipuista 7 007 oli KPA-varastossa, Kuva 1. Ydinjätehuollon kokonaisaikataulu YJH-2012-ohjelman mukaisesti, poikkeuksena OL3-yksikön muuttunut käyttö- ja käytöspoistoaikataulu. 9 632 OL1:n vesialtaissa ja 667 OL2:lla. Lisäksi OL1:n reaktorissa oli 500 ja OL2:n reaktorissa samoin 500 nippua käytössä. Luvuissa ovat mukana myös sauvatelineet (1 kpl/laitos), joissa säilytetään vaurioituneita polttoainesauvoja (vuoden 2014 lopussa yhteensä 41 kpl). Loviisassa käytettyä polttoainetta varastoidaan voimalaitosyksiköillä ja käytetyn polttoaineen varastoissa. Loviisan käytetyn polttoaineen varastoaltaiden määrää on viimeksi lisätty vuonna 2000. Vuonna 2007 Loviisan käytetyn polttoaineen varastoon hankittiin kaksi tiheää telinettä, samoin vuosina 2009, 2011 ja 2014. Tiheillä telineillä on mahdollista lisätä varastokapasiteettia niin, että se riittää laitoksen nykyisen käyttöluvan loppuun saakka. Vuoden 2014 lopussa Loviisan voimalaitoksella oli varastoituna yhteensä 4 831 käytettyä polttoainenippua, mikä vastaa noin 582 tonnia tuoretta uraania. Polttoainenipuista oli LO1:llä 335 kpl ja LO2:lla 179 kpl. Käytetyn polttoaineen varastoissa 1 ja 2 oli 480 ja 3 837 nippua vastaavasti. Lisäksi LO1:n reaktorissa oli 313 ja LO2:n reaktorissa samoin 313 nippua käytössä. Varautuminen ydinjätehuollon kustannuksiin Ydinjätehuoltoon tarvittavat varat kerätään valtion ydinjätehuoltorahastoon. Rahastotavoite määrätään kunakin vuonna erikseen vahvistettavan ydinjätehuollon vastuumäärän perusteella. Ydinjätehuollon vastuumäärä sisältää kaikkien kyseisen vuoden loppuun mennessä kertyneiden ydinjätteiden 10 huoltoon tarvittavien toimenpiteiden tulevat kustannukset. TVO:n ydinjätehuollon vuoden 2014 rahastotavoite oli 1 310,4 miljoonaa euroa ja Fortumin rahastotavoite vastaavasti 1 038,9 miljoonaa euroa. TEM vahvisti TVO:n ydinjätehuollon vuoden 2014 vastuumääräksi 1 349,1 miljoonaa euroa ja vuoden 2015 rahastotavoitteeksi 1 345,4 miljoonaa euroa. Fortumin ydinjätehuollon vastuumääräksi vuoden 2014 lopussa TEM vahvisti 1 083,9 miljoonaa euroa ja vuoden 2015 rahastotavoitteeksi 1 073,8 miljoonaa euroa. Eurooppalainen yhteistyö Geologisen loppusijoituksen teknologiayhteisön (IGD-TP) strateginen tutkimusohjelma ohjaa Posivan osallistumista Euratomin 7. puiteohjelman yhteishankkeisiin. Vuonna 2014 Posiva toimi edelleen aktiivisesti teknologiayhteisön hallituksessa ja yhteisön toisessa 7. puiteohjelman sihteeristöprojektissa SecIGD2:ssa (osaamisen säilyttämiseen ja koulutuksen keskittyvän työryhmän (CMET) puheenjohtajana). Puiteohjelman hankkeista Posiva osallistuu loppusijoitusjärjestelmän osajärjestelmiä ja vapautumisesteiden toimintakykyä tutkiviin yhteishankkeisiin LUCOEX, FIRST Nuclides, REDUPP, DOPAS ja BELBaR sekä koulutushankkeeseen PETRUS III. Yksittäisten tutkimus- ja kehityshankkeiden toteutusta toimintavuonna 2014 on esitelty tarkemmin edempänä. Edelleen jatkuvista hankkeista suurimmat ovat LUCOEX sekä Posivan koordinoima tulppaus- ja sul- kemisdemonstraatioprojekti DOPAS. Euratomin uuden Horizon 2020 -puiteohjelman ensimmäisen hakukierroksen hakuun Posiva osallistui kahdella projektihakemuksella: MODERN 2020 -projektissa on tarkoituksena jatkaa teknisten vapautumisesteiden monitoroinnin kehitystyötä ja MIND-projekti keskittyy mikrobitoiminnan vaikutusten arviointiin loppusijoituksessa. Hankearvioinnin tuloksia odotetaan alkuvuonna 2015. Posiva ja ruotsalainen ydinjäteyhtiö Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) jatkavat yhteisen loppusijoituskonseptin tutkimus- ja kehityshankkeita tavoitteena ratkaista jäljellä olevat avoimet turvallisuuskysymykset, teollistaa kehitetyt tuotantomenetelmät ja optimoida loppusijoituslaitoksen käyttötoimintaa. Yhtiöt uudistivat vuoden 2014 loppupuolella järjestyksessä jo neljännen kerran yhteistyösopimuksen, jonka puitteissa yhteisiä hankkeita on jatkettu vuodesta 2001 saakka. Yhteistyön alusta vuoden 2014 loppuun mennessä on sovittu kaikkiaan 216 yhteistyöprojektista, joista käynnissä oli vuoden 2014 lopulla 15. Lisäksi käynnistymässä oli useita projekteja KBS-3-loppusijoitusratkaisun viimeistelyn ja käyttötoimintaan valmistautumisen osalta. Voimalaitos- ja käytöstäpoistojätteen alueilla kansainvälistä yhteistyötä tehtiin Fortumissa mm. osallistumalla Euratomin C-14-aiheiseen CAST-tutkimushankkeeseen. Lisäksi Fortum ja TVO olivat mukana OECD:n käytöstäpoistoryhmien toiminnassa. ONKALO Maanalaisesta kallioperän tutkimustilasta ONKALOsta hankitaan tarkkaa tietoa loppusijoitustilojen yksityiskohtaista suunnittelua sekä turvallisuuden ja rakennusteknisten ratkaisujen arviointia varten. ONKALO tekee mahdolliseksi loppusijoitustekniikan testauksen ja demonstraatiot aidoissa olosuhteissa. ONKALOn rakennuslupahakemus jätettiin Eurajoen kunnalle toukokuussa 2003 ja rakentaminen aloitettiin kesäkuussa 2004. Demonstraatiotiloihin syvyydelle -420 m on louhittu neljä demonstraatiotunnelia. Demonstraatiotunneleissa selvitetään ja testataan varsinaista loppusijoitusta sekä siihen liittyviä menettelytapoja. ONKALOn suunnittelutyöt keskittyivät vuonna 2014 pitkälti seuraavassa tekstissä mainittujen rakennustöiden toteutussuunnitteluun. Huomattava työ tehtiin myös betonimassojen, tulppabetonin ja matalan pH:n pulttijuotosmassan suunnittelussa. ONKALOn rakentaminen oli vuoden aikana suhteellisen vähäistä verrattuna edellisiin vuosiin. Syynä tähän on sekä ONKALOn että tulevan loppusijoituslaitoksen töiden hallittu yhteensovitus huomioiden molempien projektien rakennus- ja suunnittelutyöt esimerkiksi taloteknisten järjestelmien osalta. Suunnittelutyön yhdistäminen tarkoittaa käytännössä suunnitteluperusteiden, -vaatimusten ja toimintatapojen yhtenäistämistä. ONKALOn louhinnat oli vuoden lopussa saatettu lähes loppuun, lukuun ottamatta toista hallitilaa ja ajoneuvoyhteyksiä, jotka vievät tuleviin loppusijoitustiloihin. ONKALOon liittyviä rakennus- ja taloteknisiä töitä ei ole tarkoitus rakentaa omina urakoinaan, vaan niiden rakentaminen liitetään pitkälti loppusijoituslaitoksen 1. vaiheen louhintojen jälkeen tehtävien urakoiden yhteyteen. Vuoden alussa aloitettiin pitkään valmistellut tuloilma- ja henkilökuilujen nousuporaustyöt, jotka saatettiin kesään mennessä loppuun. Valmistelut olivat erityisen haasteellisia, koska ennen nousuporaustyönä suoritettua louhintaa kuilujen vesivuotomäärät oli saatettava vaadittuihin arvoihin esiinjektointityöllä. Nousuporausvalmius saavutettiin ensin tuloilmakuilussa ja tämän jälkeen henkilökuilussa. Kuilut nousuporattiin tasolta -290 tasolle -455. Nousuporausten valmistuttua varmistettiin mittauksin kuiluille asetettujen vuotovesiarvojen säilyneen edelleen hyväksyttävällä tasolla. Nousuporausten jälkeen ONKALOssa valmistauduttiin demonstraatioalueelle testausmielessä rakennettavan loppusijoitustunnelin päätytulpan louhintaan ja rakentamiseen. Tulpan rakentaminen on osa EU-rahoitteista DOPAS-POPLU-projektia. Louhinta aloitettiin syyskaudella ja se oli lähes valmis vuoden 2014 lopulla. POPLUpäätytulppatestistä kerrotaan enemmän kappaleessa Tunnelien täyttö ja päätytulppa. 11 Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen tutkimus- ja kehitystyö TVO:n ja Fortumin käytetylle ydinpolttoaineelle suunniteltu loppusijoitusratkaisu perustuu alun perin Ruotsin Svensk Kärnbränslehantering AB:n (SKB) kehittämään KBS-3-ratkaisuun. Kupari-valurautakapseliin pakatut käytetyt polttoaineniput sijoitetaan satojen metrien syvyyteen peruskallioon. Loppusijoitusreikiin kallion ja kapselin väliin asetetaan puristettuja bentoniittipuskurilohkoja. Loppusijoitustunnelit täytetään lohkoiksi puristetun paisuvahilaisen saven avulla. Loppusijoituksen päätyttyä kaikki louhitut tilat ja kulkureitit loppusijoitustilaan täytetään ja suljetaan. Kapseli, bentoniitti ja kallio muodostavat moninkertaiset, toisiaan varmentavat esteet radioaktiivisten aineiden vapautumiselle. Kapselin kuparinen ulkokuori kestää erinomaisesti pohjaveden aiheuttamaa korroosiota ja valurautainen sisäosa takaa mekaanisen kestävyyden. Bentoniitti vähentää pohjaveden pääsyä kapselin pinnalle ja suojaa kapselia kallion pieniltä liikunnoilta. Syvällä kallioperässä kapselia ympäröivät olosuhteet säilyvät vakaina pitkiä ajanjaksoja. Kallio suojaa loppusijoitettua polttoainetta myös ulkopuolisilta häiriöiltä. Käytetyn ydinpolttoaineen tutkimukset Vuonna 2014 Posiva jatkoi tietokantahanketta, jossa kartoitetaan polttoainetietotarve ja tietokannan rakenne polttoaineen siirtojen ja kuljetuksien toteuttamiseen, valvontaan sekä raportointiin ydinmateriaalikirjanpitoa ja ydinsulkuvalvontaa varten täyttäen STUKin vaatimukset. Polttoainetietokantaa tarvitaan kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen käyttövaiheessa. Tietokantaprojektin ensimmäinen vaihe valmistui vuoden lopussa. Vuoden aikana laadittiin myös alustava suunnitelma radiokemiallisille isotooppimittauksille, joiden tulokset tukevat sekä Posivan omistajien turvallista ydinenergiatuotantoa, että Posivan pitkäaikaiskriittisyysturvallisuusarviota, turvallisuusperustelua ja ympäristövaikutusten arviointia loppusijoituksen jälkeen. Posiva aloitti polttoaineyhteistyön SKB:n kanssa koskien polttoaineen 12 käsittelyä, vaatimustenhallintaa ja pitkäaikaisturvallisuusarviota. Pitkäaikaisturvallisuusyhteistyön tavoitteena on yhtenäistää SKB:n ja Posivan arvioissa käyttämät metodit, oletukset, reunaehdot ja tarkasteltavat loppusijoitustilan tapaukset. Polttoainetietojen kerääminen Posivan vaatimustenhallintajärjestelmään (VAHA) on aloitettu. Lisäksi Posiva on tehnyt selvitystyötä sähkötuotannon aikana vaurioituneen polttoaineen kuljetuksiin, siirtoihin ja käsittelyyn liittyen. Polttoaineen pitkäaikaisturvallisuustutkimuksiin liittyen Posiva on ollut vuosien 2010–2014 aikana mukana Euratomin 7. puiteohjelman REDUPPprojektissa (Reducing Uncertainty in Performance Prediction), jossa parannettiin ymmärrystä siitä, kuinka hyvin laboratorio-olosuhteissa saadut tutkimustulokset edustavat loppusijoitusolosuhteissa tapahtuvia ilmiöitä ja prosesseja. Vuoden 2014 aikana projektissa saatiin päätökseen uraanioksidin liukoisuuskokeet luonnonvesissä sekä tutkimukset thoriumoksidin pinnanmuutosten vaikutuksista liukenemisnopeuteen. Vuonna 2014 loppui myös Euratomin 7. puiteohjelman FIRST Nuclides -projekti, jossa tutkittiin radionuklidien välitöntä vapautumista pohjaveteen korkean poistopalaman polttoaineesta. Loppusijoituspaikan ominaisuudet Olkiluodon aluetta, muun muassa sen geologiaa, on tutkittu 1980-luvulta lähtien. Olkiluoto valittiin loppusijoituspaikaksi vuonna 2000, minkä jälkeen paikkatutkimukset keskittyivät Olkiluotoon. Niiden tarkoituksena oli loppusijoituspaikan varmentaminen. Vuonna 2004 aloitettiin ONKALOn rakentaminen. Siitä lähtien maanalaiset tutkimukset ovat tulleet koko ajan tärkeämmiksi tietolähteiksi. Maanpäällisiäkin tutkimuksia on kuitenkin jatkettu, koska esimerkiksi maanpinnalta kairatut syvät tutkimusreiät ovat tutkimuskohteita, joiden avulla koko loppusijoituspaikan ominaisuuksista ja prosesseista saadaan kattava kuva. Varmentavista paikkatutkimuksista saatu tieto on vahvistanut käsitystä paikan ominaisuuksista niin, että rakentamislupa loppusijoituslaitokselle voitiin jättää valtioneuvostolle vuonna 2012. Paikkatutkimukset ovat edenneet vuoden 2014 aikana pääpiirteissään YJH-2012-ohjelman suunnitelman mukaisesti. KENTTÄTUTKIMUKSET Olkiluodon tutkimusalueella ei tehty vuoden 2014 aikana syviä kairareikiä eikä tutkimuskaivantoja, mutta pääasiassa itäiselle alueelle keskittyvien uusimpien kairareikien tutkimuksia jatkettiin ja kerättiin aineistoa sekä monitorointia että paikankuvauksen tulevaa päivitystä varten. Näihin liittyvät kenttätutkimukset on kuvattu seuraavassa. Vuoden aikana tehtiin yksi iso avaustyö syvillä kairarei’illä. ONKALOn länsipuolella Olkiluodon tien varrella olevasta reiästä OL-KR7 poistettiin juuttunut teräputki avartamalla se nykyisten reikien kokoiseksi eli halkai- sijaltaan kokoon 76 mm aikaisemmasta 56 mm reikäsyvyyteen 419,60 m asti. Avauksen jälkeen reikä voidaan tulpata ja erottaa reiän leikkaamat rakenteet toisistaan (HZ20, -56 ja -21). Samalla reikään tehtiin uusi vertaileva taipumamittaus Reflex Gyro -menetelmällä. Taipumamittaus vastasi melko hyvin käytössä olevaa syvemmälle ulottuvaa Maxibor-mittausta (2004), joka säilytettiin käytettävänä tuloksena. Sen sijaan reiän OL-KR1 vanha Fotobor-mittaus (1995) poikkesi tehdystä Reflex Gyro -mittaustuloksesta yli 30 m. Vanhoja Fotobor-mittauksia on käytössä vielä rei’illä OL-KR2, -3, -5 ja -9. Saatuihin tuloksiin perustuen rei’ille tehdään uusi vertaileva taipumamittaus, kun niiden tulppauksen purku tulee ajankohtaiseksi muusta syystä. Monitorointiohjelman (ks. luku Monitorointiohjelma) mukaisten tutkimusten lisäksi hydrogeologiset kenttätutkimukset keskittyivät hydrogeologisen mallinnuksen päivittämiseen tähtääviin mittauksiin ja erityisesti vuoden 2013 aikana tehtyjen mittausten raportointiin. Hydrogeologisista tutkimuksista saatuja tuloksia käytetään hydrogeologisessa mallinnuksessa, hydrogeologisen rakennemallin ja virtausmallien taustatietona sekä muiden tutkimusten kuten vesi- näytteenotto-ohjelman suunnittelussa. Vuonna 2014 tehtiin virtauseromittaus reiässä OL-KR6 pitkäaikaispumppauskokeeseen liittyen sekä suoritettiin vedenjohtavuusmittaukset (HTU, Hydraulic Testing Unit) reiän OL-KR47 osalta. Pohjavesinäytteenottoja tehtiin monitorointi- ja karakterisointiohjelman mukaisesti. Pääpaino oli ONKALOn aiheuttamien potentiaalisten suolaisuusmuutosten seurannassa sekä karakterisoinnin yhteydessä tehtyjen sulfidihavaintojen jatkomonitoroinnissa. Pohjavesikemiallisten näytteiden lisäksi otettiin myös kaasu- ja mikrobinäytteitä analysointia varten. Pintaveden suotautumista pohjavedeksi koskevan kenttäkokeen (INEX, Infiltration Experiment) toinen vaihe aloitettiin kesäkuussa 2014. Kokeen tavoitteena on tutkia kallion puskurikykyä hapanta ja hapellista vajoavaa pintavettä vastaan keskeisen pohjaveden suotautumista ohjaavan HZ19-vyöhykkeen yläosassa. Kokeen ensimmäisen vaiheen aikana 2009−2012 koeolosuhteet pysyivät anaerobisina, joten kenttäkoe ei tuottanut yksityiskohtaista tietoa kallioperän merkityksestä hapen kulutukseen. Tämän vuoksi käynnistettiin samaan koeympäristöön INEX 2, joka on ns. dipoli merkkiainekoe. Kokeen perusteella Kuva 2. Geosigman henkilöstöä ja Posivan Pauliina Alho (oik.) INEX-kokeen koealueella kairareiällä OL-KR14. 13 hapen kulutus oli voimakasta ja vaikka merkkiaine havaittiin muutaman tunnin sisällä syötön aloituksesta noin 24 m päässä olevassa pumppauskohteessa (kairareikä OL-KR14, ks. kuva 2), niin happi havaittiin siellä vasta noin kahden kuukauden päästä syötön aloittamisesta. Happea kuluttivat epäorgaanisten reaktioiden lisäksi voimakkaasti myös happea käyttävät mikrobit. Koe jatkuu vuoden 2015 aikana pohjaveden palautumisen monitorointina. Syksyllä 2014 aloitettiin geofysiikan reikämittausten täydennysmittauskampanja tulpista vapaana olevissa syvissä kairarei’issä. Reikämittaukset sisältävät pääasiassa akustista (ABI) ja optista (OBI) kuvantamista sellaisissa rei’issä, joista aineisto puuttuu tai aikaisemmat tulokset ovat olleet huonolaatuisia. Mittaukset ja tuloskäsittely jatkuvat vuonna 2015. Vuoden vaihteessa 2012–2013 mitatun itäisen alueen latauspotentiaalimittauskampanjan raportti valmistui ja tuloksia käytettiin mallinnuksessa. Syksyllä 2014 toteutettiin myös vuotuinen SAMPO-monitorointimittaus suolaisen pohjaveden liikkeiden selvittämiseksi. Mittaus raportoidaan vuoden 2015 aikana. Kallion termisten ominaisuuksien mittauksia jatkettiin keväällä TERO76laitteistolla tutkimustilan 3 (PL3620) kuudessa kairareiässä. Saadut tulokset sopivat edelleen hyvin yhteen aiempien Olkiluodossa tehtyjen TERO-mittausten tulosten kanssa. Syksyllä aloitettiin laajempi mittauskampanja Olkiluodon syvissä kairarei’issä tarkoituksena saada kattavampi kuva lämpötilaominaisuuksista syvyysvälillä 350–500 m. Vuoden 2014 aikana mittaukset valmistuivat viidessä kairareiässä. Kampanja jatkuu vuonna 2015. ONKALOSSA TEHDYT TUTKIMUKSET Geologiset kartoitukset Vuosi 2014 oli geologisten kartoitusten osalta suhteellisen rauhallinen louhinnan vähäisestä määrästä johtuen. Kartoitukset painottuivat vuoden alkupuolelle, jolloin tammikuussa kartoitettiin POPLU-päätytulppatestiä varten louhitut demonstraatiotunnelit 3 ja 4. Kartoitus 14 suoritettiin, kuten aiemmin, kolmessa eri vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa kerättiin alustavat tiedot urakoitsijan sekä kallioluokittelun (RSC, Rock Suitability Classification) tarpeisiin sekä suoritettiin 3D-valokuvaus. Toisessa kartoitusvaiheessa kalliopinnat kartoitettiin yksityiskohtaisesti katkoittain, koko valmiiksi louhittu tunneliosuus yhdellä kertaa. Tämä oli mahdollista, koska demonstraatiotunnelit lujitettiin verkottamalla sekä pultein, jolloin kalliopintaa peittäviä rakenteita ei syntynyt. Kolmannessa kartoitusvaiheessa kartoitettiin tunnelissa olevat rakovyöhykkeet sekä merkittävät pitkät raot. Vuoden 2014 alussa nousuporaamalla tehdyt uudet tuloilma- ja henkilökuiluosuudet kartoitettiin helmi- ja huhtikuun aikana. Kuilujen kartoitus suoritettiin ns. scanline-menetelmällä, jossa kartoitetaan ainoastaan mittalinjaa leikkaavat rakenteet. Jokaisesta kuiluosuudesta kartoitetaan kolme mittalinjaa, jolloin saadaan kattava kuva kuilua leikkaavista rakenteista. Edellä mainittujen lisäksi kartoitettiin lattiapintoja aiemmin louhituista tiloista ONKALOn tasolla -437 m. Vuonna 2014 käynnistyi Posivan, SKB:n ja Kanadan NWMO:n yhteistyönä POST-projekti, jonka tavoitteena on saada lisätietoa mm. maanjäristysanalyyseissa lähtötietoina toimivista hauraiden rakenteiden mekaanisista ominaisuuksista. POST-projektiin liittyen teknisten tilojen alueella suoritettiin tarkempaa kartoitusta pienten siirrosvyöhykkeiden osalta – tavoitteena oli karakterisoida detaljitasolla siirrosten ominaisuuksia ja toimittaa pohja-aineistoa kohdesiirroksen valintaan POSTprojektin in-situ-hiertoleikkauskoetta ajatellen. POST-projektin ohella siirrosten yksityiskohtaisempaa kartoitusta tehtiin teknisten tilojen lisäksi myös demonstraatiotilojen alueella ja tarkoituksena oli mm. kerätä aineistoa siirrosten rakenteista suhteessa kallioperän vanhempiin duktiileihin rakenteisiin, siirrosten kinemaattisesta kehityksestä sekä ottaa savinäytteitä siirrosten ytimistä ikämäärityksiä varten. Kartoitukset jatkuvat vuoden 2015 aikana ja tuloksista julkaistaan Posivan työraportti vuoden 2015 loppuun mennessä. Kairaukset Vuoden aikana kairattiin tutkimusta tai menetelmätestausta varten reikiä ONKALOon lähinnä demonstraatioalueella. Demonstraatiotunnelien 3 ja 4 välille kairattiin POPLU-tulppatestin instrumentointia varten kolme halkaisijaltaan 196 mm olevaa läpivientireikää demonstraatiotunnelin 4 puolelta. Reiät tehtiin kahdessa vaiheessa, ensin kairattiin halkaisijaltaan tavallinen 76 mm reikä (ONK-PP416–418), joiden näytteet säilytettiin ja sitten ylikairattiin 196 mm terällä käyttäen tavallista reikää lähdön ohjaukseen. Reikien pituudet ovat noin 9 m. Demonstraatiotunnelien 1 ja 3 väliseen pilariin kairattiin uusi 30 m pitkä pohjavesireikä ONK-PVA11. Demonstraatiotunnelista 3 kairattiin tulppakokeen aikaisen kallion jännitystilan seuraamiseksi kaksi ekstensometrien asennusreikää, ONK-PP419–420. Reikien pituudet olivat noin 8 m. Tutkimustilassa 3 otettiin syksyn aikana lyhyitä näytteitä (alle 2 m) useassa vaiheessa tutkimustilan alkuosan alueelta. Injektointikairaukset saatiin valmiiksi myös henkilökuilulla tasolta -290 m alaspäin. Viimeiset 6 syvennettyä 100 m reikää injektoitiin joulukuussa 2013 ja tulos varmistettiin tammikuussa 2014 tehdyillä kontrollirei’illä ONK-PP414 ja -415. Tulos mahdollisti kuilujen nousuporauksen. Tutkimus-, demonstraatio- ja muissa tiloissa tehdyt tutkimukset Muut ONKALOssa tehdyt tutkimukset kohdistuivat muun muassa kallion mekaanisiin, sähköisiin ja termisiin ominaisuuksiin, pohjaveden virtauksiin eri mittakaavoissa, sulfaatin pelkistymiseen sekä kallion kulkeutumisominaisuuksiin. Demonstraatiotiloissa jatkettiin rakentamiseen ja kallion soveltuvuusluokitteluun liittyviä tutkimuksia. Edellä mainitut tutkimukset on kuvattu seuraavassa. Geofysiikan tutkimukset ONKALOssa keskittyivät suurimmaksi osaksi demonstraatioalueelle ja tutkimustilaan 3. Geofysikaalisia reikämittauksia tehtiin demonstraatioalueella reiässä ONKPVA11. Tutkimustilassa 3 tehtiin kalliomekaniikan kokeiden monitorointia var- ten geofysiikan reikämittauksia rei’issä ONK-PP398–405 ja ONK-PP412–413. Demonstraatioalueella suoritettiin keväällä laaja latauspotentiaalimittauskampanja, jonka tarkoituksena oli selvittää rakenteiden yhteyksiä eri reikien välillä ja tuottaa informaatiota geologisen detaljimallinnuksen käyttöön. Työ liittyy myös kallioluokittelun (RSC) tutkimusmenetelmien kehitykseen. Mittaukset suoritettiin ONKALOn demonstraatioalueen laajennuksen ympäristössä (ajotunneli, tekniset tilat, ajoneuvoyhteys 13, ONK-DT2) viidessä kairareiässä sekä tunneliseinille ja -lattialle sijoitetuilla profiileilla. Työn tuloksia on jo käytetty detaljimallinnuksessa ja raportti valmistuu alkuvuodesta 2015. Vuonna 2013 tehdyn 3D-tunneliseimiikan mittauskampanjan tulokset ja raportti valmistuivat vuonna 2014. Myös näitä tuloksia hyödynnettiin demonstraatioalueen detaljimallinnuksessa. Vuoden aikana aloitettiin demonstraatiotunneliin 2 porattavien uusien koeloppusijoitusreikien seurantaprojekti. Projektin tarkoituksena on kehittää loppusijoitusreikien mittausmenetelmiä ja seurata niissä mahdollisesti tapahtuvia muutoksia vuoden ajan. Menetelminä seurannassa käytetään 3D-valokuvausta ja laserskannausta. Ensimmäiset kolme uutta reikää valmistuivat aivan vuoden lopussa, minkä jälkeen ne laserskannattiin ja 3D-valokuvattiin ensimmäisen kerran. Seurantaa jatketaan 2015 keväällä, kunhan loput kolme uutta testireikää valmistuvat. Vuoden 2014 aikana luotiin myös pienen mittakaavan geologinen malli tutkimustilasta 3 (kuva 3). Malliin sisältyivät litologia, foliaatio, rakoilu ja geofysiikassa todetut anomaaliset vyöhykkeet kalliossa. Malli luotiin ensisijaisesti POSE-kokeen mallinnuksen tarpeisiin, mutta mallinnuksen aikana pystyttiin todentamaan esimerkiksi tutkimustilan alla (noin 5–15 m syvyydessä) kulkeva hauraan vyöhykkeen (OL-BFZ266) jatke. Tutkimustilan 4 (PL3748) tutkimusreikiin ONK-PP262 ja -274 keskittyneen yksityiskohtaisen hydrogeologisen karakterisoinnin tutkimus (HYDCO) eteni vuonna 2014 projektin loppuraportointiin, joka tullaan julkaisemaan Kuva 3. Tutkimustilan 3 (POSE) litologinen malli. Värit kuvaavat eri kivilajeja: suonigneissi on merkitty vaaleansinisellä ja pegmatiittigraniitti punaisella. vuoden 2015 aikana. Tutkimuksen tavoitteena on ollut saada tietoa loppusijoitussyvyyttä vastaavan kallion pienen mittakaavan hydrogeologisista ominaisuuksista, kuten vettä johtavien rakojen välisistä hydraulisista yhteyksistä. Vuoden 2014 aikana on tutkimustilassa 4 tehty pohjavesinäytteenottoja HYDCO-tutkimusten aikana asennettuja tulppalaitteistoja hyväksikäyttäen. Demonstraatiotunneliin 2 suunniteltujen koeloppusijoitusreikien pilottirei’issä (ONK-PP379–384) toteutettiin maaliskuussa 2014 vesimenekkimittauskampanja, jonka tavoitteena on uusien hydraulisten karakterisointi- ja luokittelumenetelmien kehittäminen liittyen loppusijoitusreikien hyväksyttävyyteen kallion hydraulisten ominaisuuksien osalta. Työ tehtiin Posivan ja SKB:n yhteistyönä. Projektin tavoitteena on selvittää mahdollisuuksia määrittää uusi kriteeri(/-t), joka kuvaisi paremmin puskurin ja täytön saturoitumisen jälkeisiä virtausmääriä loppusijoituskapselin lähialueella. Muun muassa turvallisuusperustelussa on todettu, että avoimen tunnelin tilassa mitatut vuoto- määrät eivät anna riittävän luotettavaa ennustetta saturoitumisen jälkeisistä olosuhteista. Vesimenekkikokeiden avulla mitatun transmissiviteetin (vedenjohtokyvyn) on arvioitu kuvaavan paremmin kallion virtausominaisuuksia kuin vuotovesimäärien, joihin vaikuttavat merkittävästi rakentamisen aiheuttamat häiriöt. Tehtyjen mittausten raportointi valmistuu vuoden 2015 alkupuolella, minkä jälkeen työ jatkuu mallinnusosuudella. DFN-mallinnuksen (Discrete Fracture Network) avulla selvitetään muun muassa vesimenekkikokeista saatujen tulosten ja sulkemisen jälkeisten virtausmäärien vertailukelpoisuutta. Lisäksi hydrogeologista tietoa kerättiin ONKALOsta tekemällä virtausmittauksia (PFL DIFF) uuden pohjavesiaseman reiässä (ONKPVA11), yhdessä jo aiemmin kairatussa pilottirei’ässä (ONK-PH22) sekä kuilujen injektointirei’issä (ONKPP414 ja -415). Vuotovesikartoitusta ja vuotovesimittauksia tehtiin säännöllisin väliajoin. Vuotovesiin liittyvien tutkimusten tarkempi kuvaus löytyy luvusta 15 Monitorointiohjelma. Maanalaisten tilojen louhinnan edetessä tunneliprofiilin sisään porataan noin 20 metrin välein tunnustelureikiä. Rei’issä tehdään erillisten suunnitelmien mukaan vuotovesi-, vesimenekki- ja virtausmittauksia sekä vesinäytteenottoja. Manuaalinen virtausmittaus tehdään tunnustelureiässä aina, jos reiän vuotovesimäärä ylittää 30 ml/min. Kaikkia ONKALOssa tehtyjä virtausmittaustuloksia käytetään apuna Olkiluodon kallioperän yksityiskohtaisemmassa hydrogeologisessa mallinnuksessa. ONKALOssa vuonna 2013 alkaneet sulfaatin pelkistyskokeet (SURE 3) jatkuivat vuoden 2014 aikana laboratoriokokeilla. Kolmen ONKALOssa tehdyn SURE-kokeen tulokset raportoidaan vuoden 2015 aikana. Tutkimustilassa 4 kerättiin vesi- ja kaasunäytteitä hyvin heikosti vettäjohtavista raoista, jotka vastaavat loppusijoitustilan olosuhteita ja kapselireiän vuotoja. Näytteitä kerättiin kairarei’istä ONK-PP262 ja ONK-PP274. Näytteenottoa jatketaan vuonna 2015. ONKALOn tutkimustilassa 5 suoritettavassa REPRO-koeohjelmassa tutkitaan kalliomatriisin diffuusio- ja huokoisuusominaisuuksia. Vuoden 2014 aikana mallinnettiin tutkimustilassa 5 suoritettu ensimmäinen kulkeutumiskoe (WPDE1-koe, ks. kuva 4). Tässä kokeessa tutkittiin neljän radionuklidin (I-125, Na-22, HTO (tritium) ja Cl-36) diffuusiota kalliomatriisissa. Tulosten perusteella kloorille määritetty huokoisuus ja diffusiviteetti kalliomatriisissa on pienempi kuin vastaavassa kokeessa tritioidulle vedelle määritetyt ominaisuudet. Sorboiville merkkiaineille in-situ-kokeesta arvioidut jakaantumiskertoimet olivat vastaavasti selvästi pienempiä kuin laboratoriossa batch-kokeella määritetyt jakaantumiskertoimet. Kulkeutumiskoe toistettiin pienemmällä virtausnopeudella (WPDE2-koe) käyttäen osittain myös eri radionuklideja (Na-22, Sr-85, Cl-36, HTO ja Ba-133) kuin ensimmäisessä kokeessa. Toistokoe päätettiin vuonna 2014 ja kokeen tulokset analysoidaan vuoden 2015 aikana. Vuoden aikana suunniteltiin tutkimustilassa 5 vuonna 2015 käynnistettävä diffuusiokoe kolmen lähekkäin kairatun kairareiän välillä. Yhteen rei’istä injektoidaan merkkiaineseos (HTO, Kuva 4. Kallion pidättymisominaisuudet WPDE1-kokeessa tulkittuna semianalyyttisella lineaarisella mallilla (Model B) ja analyyttisella sylinterisymmetrisellä mallilla (Model C). Tulokset on esitetty eri merkkiaineille kallion kapasiteettitekijän ja efektiivisen diffuusiokertoimen välisinä eri värisinä nauhoina. Vaakasuorat katkoviivat esittävät laboratoriotuloksia kallion huokoisuudelle (musta) sekä merkkiaineiden Na-22 (punainen) ja I-125 (syaani) jakaantumiskertoimelle batch-sorptiokokeesta. 16 Cl-36, Na-22, Ba-133 ja Cs-134), jonka diffuusiota kahteen tarkkailureikään seurataan. Kokeen kokonaiskestoksi on suunniteltu noin kolmea vuotta. ONKALOn tutkimustilassa 5 tehtäviä in-situ-kokeita on täydennetty laajalla laboratoriokoeohjelmalla. Näissä kokeissa on käytetty näytteitä ONKALOn REPRO-tutkimusrei’istä. Laboratoriotutkimuksia on tehty useilla eri menetelmillä, joiden avulla on saatu tietoa muun muassa huokoisuudesta (vesigravimetria, argonkaasupyknometri, 14C-PMMA-menetelmä), eri nuklidien diffuusiokertoimista (läpidiffuusiokokeet, rakokulkeutumiskokeet, elektromikraatiokokeet, heliumkaasumenetelmä), jakaantumiskertoimista (sorptiokokeet) ja permeabiliteetista (heliumkaasumenetelmä). ONKALOn merkkiainekokeesta ja laboratoriotutkimuksista tulkitut kalliomatriisin kulkeutumisominaisuudet ovat diffuusio- ja huokoisuusominaisuuksien osalta samanlaisia. Molemmat tutkimukset osoittavat kloorille pienempää huokoisuutta ja diffusiviteettia kuin tritioidulle vedelle vastaavassa kokeessa. Vastaavasti insitu-kokeesta arvioidut jakaantumiskertoimet sorboiville merkkiaineille ovat olleet pienempiä kuin laboratoriossa määritetyt. Laboratoriotutkimusten perusteella kallion diffuusio-ominaisuudet korreloivat kiven huokoisrakenteen kanssa. Esimerkiksi korkea biotiittipitoisuus merkitsee suurempaa määrää pieniä huokoisia ja suurempaa tortuositeettia ja siten pienempää diffuusiokerrointa. Diffuusiokerroin liuskeisuuden suunnassa vaikuttaisi myös olevan suurempi kuin liuskeisuutta vastaan kohtisuorassa suunnassa, vaikkakin paikallinen vaihtelu diffusiviteetissa liuskeisuuden suuntaan on suurempaa kuin poikittaisessa suunnassa. REPRO-projektin tuloksia on raportoitu vuoden 2014 aikana laajasti. Ensimmäisestä vesifaasin in-situ-merkkiainekokeesta (WPDE1) on kirjoitettu raportti. Lisäksi REPRO-projektiin liittyen on julkaistu tulokset matriisin huokoisvesitutkimuksista sekä laboratoriossa tehdyistä kivinäytteiden huokoistutkimuksista, tulokset läpidiffuusiokokeista kaasufaasissa, kalliomatriisin huokoisuuden PMMA-tutkimukset, päätulokset in-situ-merkkiainekokeesta, esitelty uusi mallinnustapa matriisidiffuusiolle, sekä julkaistu tulokset elektromigraatiotutkimuksista laboratoriossa. MALLINNUS Loppusijoituspaikan karakterisoinnin ja mallinnuksen päätavoitteena oleva viides versio Olkiluodon paikankuvauksesta julkaistaan vuoden 2018 aikana (Olkiluoto Site Description 2018). Raportti tulee olemaan osa käyttölupahakemukseen liittyvää tausta-aineistoa ja sitä käytetään taustaraportteineen turvallisuusarvioinnin (FSAR) laadinnassa sekä laitossuunnitelmien päivityksessä. Se sisältää päivitetyt tiedot kaikilta paikkatutkimuksen ja -kuvauksen osa-alueilta. Kyseiseen raportointiin tähtäävä paikankuvaustyö on aloitettu geologian, hydrogeologian ja kalliomekaniikan osalta jo vuonna 2012 ja töitä on edelleen jatkettu eri osa-alueilla vuoden 2014 aikana. Olkiluodon tutkimusalueen geotieteellistä mallinnusta koordinoi Olkiluoto Modelling Task Force -ryhmä (OMTF). Geologian mallinnus Vuonna 2014 viimeisteltiin Olkiluodon kallioperän 3D-kuvauksen versiota 3.0. Malli raportoidaan Posiva-raporttina vuoden 2015 aikana. Vuoden 2014 aikana kehitettiin erityisesti duktiilin deformaation kuvaamista, tarkennettiin ymmärrystä hauraan deformaation historiasta ja siirrosten luonteesta, integrointiin pienen mittakaavan ja koko loppusijoituspaikan mittakaavan mallinnusta. Pienen mittakaavan mallinnus ONKALOn demonstraatiotilojen alueella jatkui vuonna 2014 YJH-2012-ohjelmassa kuvatun mukaisesti. Mallinnuksessa keskityttiin edelleen kallion soveltuvuuden kannalta merkittäviin ominaisuuksiin, kuten hauraisiin rakenteisiin ja hydrogeologisiin piirteisiin, mutta myös duktiilin deformaation piirteiden pienen mittakaavan mallinnusta jatkettiin. Pienen mittakaavan mallin päivitys versioon 10 aloitettiin loppuvuodesta ja saatiin hauraiden siirrosvyöhykkeiden osalta päätökseen ennen vuodenvaihdetta (kuva 5). Päivityksessä hyödynnettiin pohjavesiasemille ONK-PVA9 Kuva 5. Demonstraatioalueen pienen mittakaavan malli, v.10; mallinnetut hauraat siirrosvyöhykkeet (vaakaleikkaus tunneleiden lattiatasossa). Hauraat siirrosvyöhykkeet on esitetty punaisella (ydin) ja keltaisella (vaikutusalue), mallinnuksessa lähtötietoina käytetyt kairareiät vihreällä. Vyöhyke OL-BFZ300 on mallinnettu kuvan esittämää aluetta pidemmälle etelään. DT1–DT4 = demonstraatiotunnelit 1–4. ja ONK-PVA11 kairatuista rei’istä ja tutkimuskairareiästä ONK-KR16 saatuja aineistoja, sekä kartoitusaineistoja demonstraatiotunneleista 3 ja 4 (ks. kuva 5). Edellä mainittujen reikä- ja tunnelitutkimusaineistojen lisäksi päivityksessä huomioitiin demonstraatiotilojen lähialueella vuonna 2013 suoritetusta tunneliseismisestä luotauskampanjasta sekä vuoden 2014 latauspotentiaalimittauskampanjasta saadut varsin laajat aineistot. Laajojen rakojen osalta pienen mittakaavan päivitys versioon 10 jatkuu vuoden 2015 alussa ja mallia tullaan myöhemmin saman vuoden aikana laajentamaan edelleen teknisten tilojen ja suunnitellun ensimmäisen loppusijoituspaneelin alueille. Pienen mittakaavan malli ja sen laatimisessa käytetyt periaatteet ja menetelmät kuvataan omana kokonaisuutenaan ”Geology of Olkiluoto” -raportissa. Hydrogeologia Hydrogeologisen rakennemallin päivitystyö aloitettiin vuonna 2014 ja se tullaan saattamaan valmiiksi vuoden 2015 aikana. Vuoden 2014 aikana panostettiin edelleen myös mallinnustyön tarvitsemien taustamateriaalien työstämiseen. Vuosien 2010–2012 painevasteraportti sekä virtausmittauksissa havaittujen virtausvasteiden tulkinta ja tehdyt virtausvastehavainnot julkaistiin työraporttina. Lisäksi hydrogeologisen rakennemallin päivitykseen valmistauduttiin päivittämällä vettäjohtavien rakojen rakotietokantaa. Osana paikkatutkimuksia Olkiluodossa on ollut vuodesta 1989 lähtien käynnissä paikan pitkäaikaisen kehityksen seurantaa varten seurantaohjelma. Sen yhtenä tavoitteena on hankkia tietoa, jota voidaan käyttää erilaisten loppusijoituspaikkaa kuvaavien mallien kehittämiseen sekä testaamiseen ja siten lisätä tietämystä paikan ominaisuuksista ja kehityksestä. Hydrologian seurantaohjelman aineiston avulla virtausmallin parametreja on pyritty säätämään siten, että numeerisen simuloinnin tulokset vastaisivat mahdollisimman hyvin havaintoja. Ajan myötä käytettävissä olevan seuranta-aineiston määrä on jatkuvasti lisääntynyt, jolloin myös virtausmallit ja niiden kyky ennustaa tulevia olosuhteita ovat parantuneet. Aineiston määrä on kasvanut kuitenkin niin mittavaksi, että lisääntyneen datan ja syvän kalliopohjaveden virtausmallien entistä tiiviimpi yhteensovitus edellyttää kehittyneitä menetelmiä tehokkaassa laskentaympäristössä. Vuonna 2013 aloitettiin pilottihanke, 17 jossa pohjavesivirtausmallin säätöprosessia pyrittiin automatisoimaan ns. Ensemble Kalman Filter -menetelmän (EnKF) avulla. EnKF ja käytettävissä olevan tietokonekapasiteetin kehitys mahdollistavat aiempaa seikkaperäisemmän mallinnuksen, jolla voidaan ottaa systemaattisesti ja kattavasti huomioon pohjavesivaikutuksia koskevat havainnot. Pilottihankkeesta saatujen hyvien kokemusten perusteella menetelmää laajennettiin vuonna 2014 siten, että pumppauskoevasteiden ja ONKALOsta mitattujen vuotovesien lisäksi sillä voidaan huomioida myös sekä perustilan painekorkeudet että niiden ONKALOn rakentamisesta aiheutuvat ajalliset muutokset. Säädettäviä virtausmallin parametreja ovat ruhjevyöhykkeiden transmissiviteetti ja harvaan rakoilleen kallion vedenjohtavuus sekä ONKALOn lähiympäristössä että muualla kalliossa. Perinteisen virtausmallin (yksi transmissiviteetti useimmille ruhjeille ja kerrosmainen vedenjohtavuusjakauma harvaan rakoilleelle kalliolle) lisäksi menetelmää laajennettiin myös heterogeenisen virtausmallin (stokastisesti jakautunut rakoverkkomalliin perustuva transmissiviteetti- ja vedenjohtavuusjakauma) säätämiseen soveltuvaksi. Rakoverkkomallinnus Olkiluodon alueelta vuoden 2015 aikana tehtävä DFN-mallinnus (Discrete Fracture Network) aloitettiin vuonna 2014 päivittämällä ja muodostamalla tietokanta, joka pohjautuu Olkiluodosta tehtyihin havaintoihin ja niistä tehtäviin laskelmiin. Vuonna 2014 koottu tietokanta edustaa viimeisintä tietämystä Olkiluodosta kerätystä rakoaineistosta, joka sisältää mm. hauraan deformaation vyöhykkeet, litologiamallin (v. 3.0), lineamentit, transmissiviteettitulkinnat, detaljimallin (DSM v. 9), duktiilin mallin (v. 3), rakotiedot POTTI-tietokannasta, tunneliprofiilit, rakojäljet 3000 m paalulta tunnelin päähän, kuiluista saadun aineiston sekä päivitetyt hauraat siirrosvyöhykkeet (BFZ). Aineistosta on analysoitu laskennallisilla menetelmillä mm. rakojen suuntaa, rakojen alueellista jakautumista, rakojen kokoa ja muotoa sekä rakojen avonaisuutta, pintoja ja rakotäytteitä. Tietokanta rakennettiin 18 siten, että aineiston sisältämät virheet, puutteet sekä lisäykset otettiin huomioon. Tietokannan muodostamiseen käytettävistä menetelmistä, aineiston lähteistä ja tuloksista valmistuu työraportti vuoden 2015 alussa. Vuonna 2014 aloitettiin myös DFNmallinnuksen metodologian ja käsittelytapojen kuvaus, joka samalla esittelee vuonna 2015 tehtävässä mallinnuksessa käytetyt konseptit sekä osittain uudet mallinnusperiaatteet (geologisen ja hydrogeologisen rakomallien yhdistäminen). Tämä metodologiaraportti on pohjustusta vuonna 2015 tehtävälle DFN-työlle, joita ovat ONKALOn demonstraatiotila-aluetta kuvaava pienen mittakaavan malli sekä koko Olkiluodon saaren kattava DFN-malli (DFN 3.0). DFN-malli on osa tulevaa loppusijoituspaikan kuvausta. Pintahydrologia Pintahydrologian mallilla kuvataan maakerrosten veden virtausta sekä pohjaveden liikkeitä kallioperän yläosissa ja arvioidaan ONKALOn rakentamisen ja Korvensuon altaasta suotautuvan veden vaikutuksia vesitaseeseen, pohjavedenpinnan korkeuksiin, sekä painekorkeuksiin kallio-matriisissa ja hyvin vettä johtavissa rikkonaisuusvyöhykkeissä. Mallilla voidaan tehdä sekä lyhyen aikavälin (< 1 v) että pitkän aikavälin (100 v) ennusteita. Vuoden 2014 aikana pintahydrologian mallia on ylläpidetty ja kehitetty, jotta mallin sovellettavuutta eri laskentatapauksiin voidaan lisätä. Suotautumiskokeen (INEX) mallintaminen jatkui vuonna 2014 kokeen toisen vaiheen vaikutusten mallinnuksella ja tulosten käsittelyllä YJH-2012-suunnitelman mukaan. Samalla mallinnettiin vyöhykkeiden sijainnit ja reunaehdot reaktiiviseen kulkeutumismalliin. Myös vyöhykkeiden ”objektiivisen paikannuksen” mahdollisuuksia tutkittiin. Työ jatkuu vuonna 2015. Pintahydrologian mallin yleinen kehitystyö jatkui veden viipymän (iän) laskennan osalta siten, että mallia laajennettiin suotautumiskoealueesta koko saaren aluetta koskevaksi. Lisäksi mallia lisäkalibroitiin saaren pohjois- ja itäosien maapeitteiden ominaisuuksien osalta. Syvän kallioperän painekorkeuksia tar- kasteltiin yksityiskohtaisemmin saaren itäosassa, erityisesti liittyen itäisellä alueella toteutettuun pumppauskokeeseen vuosien 2013–2014 vaihteessa, sekä avoimien reikien vaikutusta malliin arvioitiin. Mallin ennustejärjestelmää kehitettiin vuonna 2014 suolaisuuden osalta siten, että rakenteiden HZ20A ja HZ20B suolaisuuden kehitys tarkentui seuraavan sadan vuoden aikajaksolle. Vuoden aikana laadittiin kahta eri pintahydrologian raporttia, jotka valmistuvat kevään 2015 aikana: ”Korvensuon altaan vaikutus pintahydrologiaan ja virtausreitteihin” ja työraportti ”Pintahydrologian mallin kehitystyöt vuosien 2013 ja 2014 aikana”. Pintahydrologian malliin lisättiin vuoden 2013 aikana YJH-2012-ohjelmassa mainittu veden viipymän (iän) mallinnusosio, jota testattiin suotautumiskokeen alueella. Mallin testausta viipymän laskemiseksi koko saaren alueella on jatkettu vuosien 2013 ja 2014 aikana ja tulokset julkaistaan keväällä 2015 valmistuvassa työraportissa. Muita työraportissa kuvattavia mallin kehitystehtäviä ovat suolaisuuden pitkän ajan ennusteiden laskentamenetelmä ja Ensemble Kalman Filter -menetelmän sovellutus suotautumiskokeen aineistolle. Raportissa verrataan mitattuja ja mallilla laskettuja suolaisuusarvoja erityisesti HZ20-rakenteissa. Pintahydrologian mallinnus on uusien ominaisuuksien lisäämisen suhteen kehittynyt YJH-2012-ohjelman mukaisesti ja mukaan on otettu myös pitkän ajan suunnitelmaan alun perin kuulumaton osio (Ensemble Kalman Filter). Pintahydrologian malli päivitetään kokonaisuudessaan vuoden 2015 aikana sen jälkeen, kun uusi HZ-rakennemalli on käytettävissä. Hydrogeokemia Hydrogeokemiallisen malliin liittyvät tutkimukset keskittyivät kallioperän puskurikapasiteettia ja pohjaveden sulfidia koskeviin kysymyksiin. INEX 2 -koetta varten tehtiin etukäteen valmistelevia simulointeja sekä merkkiaineen että hapen kulkeutumisen osalta. Ennusteet vastasivat hyvin kokeessa havaittua merkkiaineen läpimenoa, joskin läpimenokonsentraatio tasaantui hieman nopeammin kuin laskelmat viittasivat. Sen sijaan ennusteet aliarvioivat hapen kulutusta, mikä osoittautui kokeessa merkittävästi suuremmaksi kuin simuloinneissa. Tämä on seurausta mallien sisältämistä varsin yksinkertaisista ja rajoitetuista happea kuluttavista prosesseista. Kokeen aikana saatu kemiallinen ja mikrobiologinen informaatio tullaan hyödyntämään simuloitaessa koetuloksia ja määritettäessä kalliopohjavesisysteemin puskurikykyä hapellista pohjavettä vastaan. Olkiluodon paleohydrogeologiaa koskevassa raportissa yhdistettiin hydrogeologiasta, pohjavesikemiasta, matriksihuokosvesistä, mineralogiasta ja kiven rakenteesta tehdyt havainnot malliksi, joka kattaa hydrogeokemiallista kehitystä kallioperän muodostumisesta lähtien. Mallissa esitetään vaihtoehtoisia tulkintoja rakopohjaveden ja kiven huokosveden välillä havaitun suolaisuusepätasapainon selitykseksi. Tulokset viittaavat vähintään luokkaa 105–106 vuotta kestäneeseen vuorovaikutukseen suolaisen rakopohjaveden ja huokosveden välillä. Jatkotutkimuksilla pyritään selvittämään, onko suolaisuusero seurausta kemiallisesta epätasapainosta vai vallitseeko vesien välillä tasapainottunut olotila, jota kontrolloi kiven diffuusioominaisuudet. Kvartäärikautta kattavaa osaa mallista hyödynnetään Olkiluodon pohjaveden virtausmallin alku- ja reunaehtoina sekä mallin kalibroinnissa. Lisäksi paleohydrologiseen kehitykseen liittyen on meneillään reaktiivisen kulkeutumismallinnuksen kehityshanke, jossa simuloidaan kytketysti virtausta ja geokemiallista kehitystä HZ19rakenteessa viimeisen 2000 vuoden aikana. Kehittämishankkeen tavoitteena on kehittää lähestymistapaa toimintakykyanalyysin tarpeita varten, kalibroida laskennan kykyä huomioida meteorisen veden suotautumisen suolaisuuskehitystä sekä arvioida vesi-kalliosysteemin puskurikyvyn toimivuutta. Pohjaveden sulfaatin pelkistymisen osalta saatiin päätökseen osittain ONKALOssa suoritetut SURE-kokeet (Sulphate Reduction Experiment), joilla selvitettiin erityisesti suolaisten pohjavesien kannalta oleellisen metaanin roolia mikrobien energialähteenä niiden pelkistäessä sulfaattia sulfidiksi. Kokeissa kasvatettiin reaktioastioihin SO4tai CH4-pitoisia pohjavesiolosuhteita edustavat mikrobikannat, joita sitten ruokittiin potentiaalisilla energialähteillä. Metaanin merkitys SO4-pelkistysprosessissa havaittiin vähäiseksi, sen sijaan vetykaasu aktivoi sulfaatin pelkistäjä-mikrobeja merkittävästi. Koesarjan ensimmäisen vaiheen tulokset on jo raportoitu, siinä on laskettu myös SO4:n pelkistymiselle nopeustekijöitä. Toisen sekä kolmannen vaiheen tulokset ovat raportoitavina ja julkaistaan 2015. Rakokalsiittitutkimuksilla on pyritty myös tarkentamaan metaanin pitkäaikaista merkitystä mikrobien energialähteenä, mm. sulfaatin pelkistyksessä. Aiemmat SIMS-laitteistolla tehdyt mikroanalyysit rakopintapyriiteistä osoittivat, että mikrobien SO4:stä pelkistämää sulfidia on saostunut pyriittinä. Käytettävä energialähde hapettuu ja esim. metaani muuttuu karbonaatiksi ja edelleen saostuu kalsiittina rakopinnoille. Vastaavilla SIMS-mikroanalyyseillä selvitettiin mahdollista metaaniperäisen kalsiitin osuutta rakopinnoilla. Tulosten mukaan kallion yläosassa (< 60 m:n syvyydessä) havaitaan myös metaaniperäistä kalsiittia, joskin sen osuus on vähäinen. Seuraava paikkamallinnuskierros käynnistettiin hydrogeokemian osalta aloittamalla ns. dataraportin valmistelu. Ko. raportissa arvioidaan pohjavesinäytteiden ja analyysitulosten edustavuus sekä tehdään perustulkinnat liuenneille kemian komponenteille, kaasuille ja niiden isotoopeille. Dataraportti tulee toimimaan seuraavan hydrogeokemian malliraportin taustaraporttina. Kalliomekaniikka Kalliomekaaninen mallinnus keskittyi vuonna 2014 POSE-kokeen kolmen vaiheen ennustelaskelmien raportointiin, kaikkien kolmen vaiheen mallinnuksiin sekä POST-projektin synteettisten rakoleikkauskokeiden mallintamiseen. Lisäksi ennustemallinnuksia tehtiin POSE- ja POST-projekteja tukeville tutkimuksille kuten BTS (Borehole Thermal Spalling) - ja komunpudotuskokeille ONKALOssa. Vuonna 2015 tehtävän ”KBS-3H Safety case” -analyysin mallinnustöiden koordinointi aloitettiin 2014 aikana. POSE-kokeen ensimmäisen ja toisen vaiheen 3DEC-ennustelaskelmat saatiin raportoitua ja täten kaikki POSE-kokeen kolmen vaiheen 3D-ennustelaskelmat on saatu raportoitua ja julkaistua Posivan työraportteina vuoden 2014 aikana. POSE-kokeiden rakomekaanisten Fracod2D-ennustelaskelmien raporteista saatiin vuonna 2014 valmiiksi luonnosversiot. POSE-kokeiden mallinnukset etenivät vuoden 2014 aikana, mutta vähäisen laboratoriodatan vuoksi mallien tarkkuus ei ollut riittävä havaitun vaurion laajuuden suhteen. Täten malleja tulee tarkentaa laboratoriotesteistä saatavalla datalla ja POSE-kokeen mallintamiseen lähtöarvoina tarvittavat laboratoriotestit valmistuvat helmikuun 2015 aikana. Lisäksi rakomekaaniseen Fracod2D-ohjelmistoon teetettiin lisämoduuli, joka mahdollistaa suuntautuneen gneissiä vastaavan kivilajin mallintamisen mahdollisimman tarkasti. Jännitystilatulkinnan epävarmuuteen haettiin varmennusta tutkimustilassa 3 suoritetulla BTS-kokeella. BTS-kokeeseen tehtiin rakomekaaniset ennustemallit Fracod2D-ohjelmistolla, joista saatua vauriomekanismia verrataan kokeessa havaittuun toteutuneeseen vaurioon ja tämän avulla pyritään päättelemään toisistaan poikkeavan jännityskentän suunta. Vuoden 2014 aikana aloitettiin POST-projektin synteettisten rakoleikkauskokeiden mallintaminen. Mallien tarkoituksena on jäljitellä laboratoriossa suoritettavia leikkauskokeita ja tutkia raon mekaanista vastetta ja niistä saadaan arvokasta lisätietoa erilaisten rakogeometrioiden leikkauslujuudesta ja leikkauslujuuteen kriittisesti vaikuttavista parametreista. Vuoden 2014 aikana luotiin metodologia rakoleikkauskokeiden mallintamiseen ja ennustelaskelmat POST-projektin in-situ-kokeen toteuttamiseksi aloitettiin. ONKALOn parkkihallissa suoritetaan hallittua komunpudotuskoetta, joissa synteettisen mallin vasteita, kuten leikkauskokeessa syntyvät voimat ja siirtymät, voidaan verrata toteutuneeseen pienen mittakaavan in-situ-kokeeseen. Olkiluodon kalliomekaanisen mallin (RMM) koostamista jatkettiin vuonna 19 2014. RMM-version 3.0 raportista saatiin tehtyä luonnosversio. Raportti tullaan julkaisemaan vuoden 2015 aikana. Tulevan ”KBS-3H Safety Case” -analyysin kalliomekaanisten mallien koordinointi aloitettiin. Mallit valmistuivat vuoden aikana, mutta raportointityö jäi vielä kesken. Mallien tarkoituksena on päivittää vuonna 2008 tehdyn ”KBS3H Safety Case” -analyysin pohjatiedot 2014 datan tasolle ja tutkia lisääntyneen lähtöarvojen varmuuden tuomaa eroa mallinnuksiin. Lisäksi kasvanut ymmärrys kallion mekaanisesta käyttäytymisestä mahdollistaa tarkempien plastisten mallien teon, jotka ennustavat loppusijoitustunnelien käyttäytymistä ja mahdollista vaurioitumista tarkemmin kuin vuonna 2008 tehdyt mallit. Pintaympäristö Olkiluodon alueella tehdyt pintaympäristön paikankuvaustyöt sisältyvät pääosin monitorointiohjelmaan. Pintaympäristön monitoroinnin (ks. luku Monitorointiohjelma) lisäksi vuonna 2014 toteutettiin pintaympäristöön liittyen kampanjaluonteisia biosfääritutkimuksia, jotka ovat osa TURVA2020-turvallisuusperustelutyötä. Näistä valtaosa sijoittui Olkiluodon ulkopuolelle. Tutkimukset on kuvattu kappaleessa Biosfääri. Osana paikankuvausta aloitettiin Olkiluodon alueen maaperän ja ympäröivien vesialueiden sedimenttien kerrosmallin päivitystyö. KALLIOLUOKITTELU Kallion soveltuvuusluokitteludemonstraatio ja sen laajentaminen Vuoden 2014 aikana ei demonstraatiotiloissa jatkettu kallion soveltuvuusluokittelun demonstroimiseen suoraan liittyviä töitä. Tammikuussa 2014 laadittiin demonstraatiotiloissa vuoden 2013 aikana tehdyistä, POPLU-projektin tulpan paikan valintaan liittyvistä soveltuvuusluokitteluista muistio projektin käyttöön. Demonstraatiotunneliin 2 suunniteltujen koeloppusijoitusreikien aukiporaaminen aloitettiin vasta loppusyksystä, eikä työ valmistunut vuonna 2014, minkä vuoksi kallion soveltuvuusluokittelutyö saatetaan ko. tunnelin osalta päätökseen vasta vuoden 2015 aikana. Tämä ja muut vuonna 2012 20 ilmestyneessä RSC-2012-raportissa kuvattujen demonstraatiovaiheiden jälkeen tehdyt soveltuvuusluokittelutyöt tullaan raportoimaan täydentävänä työraporttina vuonna 2015. YJH-2012-ohjelmassa mainituista, demonstraation laajentamiseen liittyvistä kairauksista ja tutkimuksista saatuja tuloksia hyödynnettiin vuoden 2014 lopulla alkaneessa pienen mittakaavan mallin päivityksessä (ks. kappale Geologian mallinnus, s. 17). Vuonna 2013 suoritetun tunneliseismisen luotauskampanjan ja keväällä 2014 suoritetun latauspotentiaalimittauskampanjan tulokset saatiin käyttöön loppukesällä 2014. Tulosten perusteella voidaan alustavasti todeta, että seismisen menetelmän käyttöä kallion soveltuvuusluokittelun tarvitseman tiedon tuottamisessa hankaloittavat suuresti luotauksen tulosten käsittelyn ja esitulkinnan hitaus sekä tulosten suuri tulkinnanvaraisuus; latauspotentiaalimittausten tuottama aineisto osoittautui jälleen varsin käyttökelpoiseksi pienen mittakaavan mallinnukselle. Kallion soveltuvuusluokittelun jatkokehitys Vuonna 2014 jatkettiin kallion soveltuvuusluokittelua kuvaavan ja ohjeistavan menettelyohjeen (ns. RSC-käsikirjan) kirjoitustyötä ja ensimmäinen hyväksytty versio ohjeesta valmistui vuoden 2014 lopussa. Vuonna 2012 ilmestyneessä, kallion soveltuvuusluokittelua kuvaavassa raportissa esitettyjen kallion tavoiteominaisuuksien ja niihin pohjautuvien soveltuvuuskriteerien (RSC-II-kriteerit) kehittämistä jatkettiin YJH-2012-ohjelman mukaisesti osana Posivan vaatimustenhallintajärjestelmä VAHAn kehitystyötä. Kehitystyötä tehtiin osittain yhteistyönä SKB:n kanssa. Vuoden aikana jatkettiin YJH2012-ohjelman mukaisesti myös kallion soveltuvuusluokitteluun liittyvien havainto- ja tutkimusmenetelmien arviointia ja kehittämistä. Sekä kriteerien että menetelmien osalta esillä olivat erityisesti hauraiden rakenteiden mekaaniseen stabiilisuuteen liittyvät kysymykset, joihin liittyen mm. arvioitiin mallinnuksen keinoin Olkiluodon hauraiden rakenteiden maanjäristyspotentiaalia. Työstä julkaistiin raportti vuonna 2014. Myös loppusijoitustunnelien ja -reikien vesivuotoihin liittyvien kriteereiden ja havaintomenetelmien kehitystyötä jatkettiin mm. testaamalla demonstraatiotunnelin 2 koeloppusijoitusreikien pilottirei’issä vesimenekkitutkimuksia, jotka toteutettiin yhdessä SKB:n kanssa. Tutkimus tähtää loppusijoitusreikien vedenjohtavuutta käsittelevien kriteereiden ja niiden varmentamiseen tarvittavien mittausmenetelmien kehittämiseen. Myös työtä soveltuvuuskriteereiden määrittämiseksi KBS-3H-ratkaisulle jatkettiin YJH-2012-ohjelman mukaisesti vuonna 2014. Teknisten vapautumisesteiden tutkimus, kehitys ja testaus Posivan konseptissa teknisiä vapautumisesteitä (EBS, Engineered Barrier System) ovat kupari-valurautakapseli, puskuri, täyttö ja tulppa sekä sulkurakenteet. Kallio on luonnollinen vapautumiseste. Loviisan ja Olkiluodon polttoaineille on suunniteltu erilaiset kapselit, koska laitosten polttoaineelementit ovat malliltaan ja pituudeltaan erikokoisia. Kapselin halkaisija on kaikille polttoaineille sama. Puskuri koostuu bentoniitista puristetuista kiekon ja renkaan muotoisista lohkoista. Täyttölohkot koostuvat vastaavasti savimateriaalista puristetuista suorakulmaisista lohkoista. Loppusijoitustunnelin päähän valetaan matalan pH:n sementistä tulppa ja lopuksi kaikki tilat suljetaan erilaisilla ja eri materiaaleista koostuvilla sulkurakenteilla. KAPSELI Kapselin suunnittelu ja toimintakyky Kapselien suunnittelussa tehtiin vuoden 2014 aikana kapselin kuparivaipan sulkemismenetelmien vertailu ja käytettävän menetelmän valinta (ks. kohta Kapselin sulkeminen, s.22). Lisäksi jatkettiin sisäkannen tiivisteratkaisujen kehittämistä. Vuoden 2014 aikana valmistui yhteistyössä SKB:n kanssa todennäköisyyspohjainen analyysi kapselin käyttäytymisestä kalliosiirroksissa. Analyysillä saatiin entistä realistisempi kuva tapahtumaan liittyvästä riskitasosta ja vaadittavista materiaalin sitkeys- ja eheyskriteereistä. Loppuvuodesta selvitettiin myös mahdollisuuksia rajoittaa bentoniittipuskurista kapseliin aiheutuvaa painekuormitusta ja puskurin kykyä rajoittaa kalliosiirroksen aiheuttamaa muodonmuutosta kapselissa. Tämä puskurin ominaisuuksien tutkimus jatkuu edelleen. Vuonna 2007 aloitettuja elektronisuihkuhitsattujen näytteiden virumiskokeita jatkettiin vuonna 2014, jotta saadaan lisää tietoa kapselin eliniän mallintamista varten. Tutkimuksia kapselin vauriomekanismeista on myös jatkettu vuoden aikana erilaisten korroosiomuotojen poissulkemiseksi. Eräissä hapettomissa vesiympäristöissä tehdyissä kokeissa on saatu viitteitä siitä, että kupari reagoisi suoraan veden kanssa. Tästä aiheesta on jatkettu vuonna 2009 VTT:llä aloitettuja monivuotisia kokeita kuparin korroosiosta hapettomassa vesiympäristössä. Työssä toistetaan Hultquistin ym. (2009) julkaisemia kokeita. Tämän lisäksi on suunniteltu täydentäviä kokeita SKB:n tekemille kokeille, joissa on osoitettu, että kokeissa havaittu vedyn muodostus ei johdu kuparin korroosiosta, vaan havaitut vähäiset vetymäärät ovat peräisin materiaalista itsestään. Kapselin valmistus Kuparikapselin valmistuksen kehitystä jatkettiin yhteistyössä SKB:n kanssa. Vuonna 2013 pisto-vetomenetelmällä valmistetun kupariputken tutkimustyö saatettiin loppuun vuoden 2014 aikana (kuva 6). Putken metallurginen rakenne ja mekaaniset ominaisuudet olivat vaatimusten mukaiset, paitsi putken pohjan alueella, jossa paikallisesti esiintyi lievää raekoon ylitystä. Tämän takia putken valmistusprosessin optimointia jatkettiin elementtimenetelmään perustuvalla DEFORM-ohjelmistolla tavoitteena putken pohjan raekoon hienontaminen. Vuoden aikana valettiin kaksi kuparivaluaihiota, joista toinen on prosessoitavana pisto-vetovalmistuskokeessa. Kuparikansien valmistuksen kehitystyötä jatkettiin edelleen optimoimalla taottavan lähtöaihion mittasuhteita FEM-mallinnuksen avulla. Vuoden 2014 aikana tehtiin kuusi NDT-tarkastuksissa (ainetta rikkomattomat) metallurgiselta rakenteeltaan virheettömäksi todettua kantta. Kannet käytetään kitkatappihitsauskokeisiin. OL1- ja OL2-polttoaineelle suunnitellun BWR-sisäosan valmistuksen kehitystyötä jatkettiin Suomessa. Joulukuussa 2013 koevaletun sisäosan tutkimustyötä jatkettiin vuonna 2014. Lisäksi tammikuussa koevalettiin toinenkin sisäosa. Molempien sisäosien mekaaniset ominaisuudet ja dimensiot täyttivät vaatimukset. Tammikuussa koevalettu Kuva 6. Kuparikapselin kuumamuokkaus pisto-vetomenetelmällä. Vetovaiheessa muokkauksen edetessä putken seinämä ohenee, jolloin siihen varastoituva energia käynnistää raerakenteen uudelleen kiteytymisen eli rekristallisaation. Muokkausaste FEM-mallinnuksessa on kuvattu efektiivisellä venymällä, jonka suuruutta on havainnollistettu eri värein. 21 sisäosa otettiin loppuvuodesta laajempiin rikkoviin kokeisiin, jonka tuloksia on odotettavissa alkuvuodesta 2015. Posiva osallistuu Tekes-rahoitteeseen FIMECC BSA (Breakthrough steels and applications) -ohjelmaan, jossa tarkoituksena on selvittää toisen sukupolven liuoslujitetun pallografiitin soveltuvuutta sisäosan materiaaliksi. Ohjelman puitteissa koevalettiin vuoden 2014 aikana yksi BWR-tyyppinen sisäosa liuoslujitetusta EN-GJS-500-14-pallografiitista. Uuden materiaalin soveltuvuutta selvitetään edelleen. Kapselin sulkeminen Vuoden alussa tehtiin kapselin sulkemismenetelmän valinta laajojen vertailujen ja asiantuntijaryhmän esittämien näkökohtien perusteella. Menetelmän valintaprojektiin ja tausta-aineistoon perustuen kitkatappihitsaus (FSW) valittiin lopulliseksi kapselointilaitoksessa käytettäväksi sulkemismenetelmäksi ja valinta julkistettiin maaliskuussa 2014. Menetelmän sovellettavuutta kehitetään jatkossa SKB:n aikaisemman kehitystyön asettamista lähtökohdista. Valinnan jälkeen elektronisuihkuhitsausmenetelmän (EBW) kehitystyö lopetettiin. Hitsausmenetelmän valinnan jälkeen FSW:n kehitystyötä jatkettiin SKB:n kanssa (kuva 7) ja avoinna olevat kehitystyöt on tarkoitus suorittaa yhteistyössä vuoden 2016 loppuun mennessä. Syksyn 2014 aikana suoritettiin uuden kaasusuojausyksikön valmistus sekä asennus SKB:n hitsausasemaan, kannen designin optimointitestit, hitsausrailojen puhdistuskokeet, hitsauksen syvyyskontrollin taustatutkimuksia ja aloitettiin hitsauksen pätevöinnin suunnittelu. Vuonna 2013 hitsattujen kolmen kannen hitsausliitosten karakterisointi rikkovin menetelmin aloitettiin kesällä 2014. Tavoitteena on määrittää hitsausparametrien vaikutusta hitsausvirheisiin, tarkastella NDT:llä löydettyjä hitsausvirheitä sekä määrittää hitsien muokkautumisastetta. FSW-hitsausaseman esisuunnittelutyö aloitettiin elokuussa 2014 ja suunnittelutyö kesti koko loppuvuoden. Suunnittelutyön tarkoituksena oli saada riittävät lähtötiedot kapselointilaitoksen suunnittelulle, päivittää järjestelmäkuvaus sekä luoda sopiva hitsausaseman peruskonsepti vuoden 2015 aikana tehtävälle detaljisuunnittelulle. FSW:n kansien valmistusmenetelmän kehitystä jatkettiin ja syksyllä valmistettiin kuusi kantta, joita tullaan käyttämään vuoden 2015 hitsauskokeissa. Kapselikomponenttien ja hitsien tarkastus Helmikuussa 2014 Olkiluodossa tarkastettiin kupariputki T84. Keväällä tehtiin joitakin kupariputkien (T53, T58, T64) ultraäänen lisämittauksia vuoden 2013 vaimennusmittauksiin. Niistä tutkitaan vikojen havaittavuutta kupariputkissa yhteistyössä saksalainen tutkimuslaitoksen BAM:n kanssa. Komponenttien tarkastuksen osalta suoritettiin sisäosien I72 ja I73 (BWR, OL1/OL2-tyyppinen sisäosa) mittaukset Olkiluodossa. Sisäosat olivat NDT:n perusteella laadultaan erinomaisia. Sisäosa I74 tarkastettiin elokuussa ja siinä havaittiin iso särö, joka teki ko. sisäosan laadusta hylättävän. Kesäkuussa 2014 tutkittiin yksi valuaihio (kupariputken T85 valuaihio) valmistustilassa valun jälkeen pyörrevirtamittauksella ja vastaavasti marraskuussa putken T86 valuaihio. Tavoitteena on saada tietoa valutilaisen kuparivalanteen pintavikojen mittaamisesta. Joulukuussa Posiva tarkasti 4 kitkatappihitsiä. Tarkastustekniikoita kehitettiin ja ne toteutettiin ko. hitseille. Näistä hitseistä löytyi usean tyyppisiä vikoja, joita tutkitaan ja analysoidaan vuoden 2015 aikana tarkemmin ja osalle näyttämistä tehdään metallografiatarkastus. Pääasiassa vikatyypit olivat hitsin pinnalla ja juuressa. Alustavien hyväksymisrajojen perusteella kaikki kitkatappihitsit eivät täyttäneet NDT:n edellyttämiä laatuvaatimuksia ja tarkempi analysointi suoritetaan vuoden 2015 aikana. Nämä hitsit valittiin alun perin tarkastukseen sillä perusteella, että ne sisälsivät hyväksymisrajan ylittäviä näyttämiä. Kuparikansia valmistettiin kaksi kuuden kannen sarjaa vuoden 2014 aikana. Ensimmäinen sarja ei täyttänyt hyväksymiskriteerejä. Toinen sarja oli erinomainen. Kaikki toisen sarjan kannet tarkastettiin ja ne olivat laadultaan tasaisia ja selvästi hyväksymiskelpoisia. Vuonna 2013 kehitettyä valuaihion tarkastusmanipulaattoria jatkojalostet- Kuva 7. Posivan Tero Purhonen puhdistaa kuparikantta Oskarshamnissa ennen hitsausta. Toisessa kuvassa on FSW-kapselihitsin hie. Kuvat on otettu Posiva-SKB-yhteistyöprojektin kesän hitsauskokeista. 22 tiin vuoden 2014 aikana ja kehitystyö on tarkoitus saattaa loppuun 2015 aikana. Posivan vuonna 2013 hitsatut kitkatappihitsit esiteltiin raportissa, jossa esitettiin alustavasti myös se, miten kapselikomponenttien kitkatappihitsin tarkastus tullaan suorittamaan. Raportissa annetaan alustavat hyväksymisrajat ja havaittujen näyttämien käsittely havaitsemisesta hitsin laadun arviointiin asti sekä käydään läpi hyväksymis- ja hylkäämismenettely. Kapselien hankinta Kapselin hankintaprojektissa kartoitettiin vuoden 2014 aikana kapselin hankintaketjun vaihtoehtoja, erityisesti kapselin kokoonpanoa eli sisäosan asentamista kuparivaipan sisään. Myös koneistus- ja tarkastusmahdollisuudet huomioitiin. Selvitystyössä arvioitiin yhdeksää suomalaista toimijaa ja kriteereinä olivat mm. kaupallinen kiinnostus hankkeeseen, laite- ja tilavalmiudet, varastointitilat, käytössä olevat laatujärjestelmät, yrityksen vakaus sekä sijainti kapselointilaitokseen nähden. Kriteerit pisteytettiin ja toimittajien potentiaalisuus arvioitiin tämän mukaisesti. Hankintaprojekti liittyi SKB:n kanssa yhteistyössä toteutettuun projektiin, jonka osakokonaisuus käsitteli kapselin valmistuksen tuotantosysteemiä, mm. resursointi- ja työmääräarvioita, kuljetus- ja asennusratkaisuja sekä logistista kokonaisratkaisua. PUSKURI Puskurin suunnittelu Puskurin rakennesuunnitelman laatimista jatkettiin vuoden 2014 aikana. Puskurin ja täytön vuorovaikutuksen tutkimista varten suunniteltiin laboratoriolaite ja sen valmistus aloitettiin. Laitteella pystytään tutkimaan puskurija täyttömateriaalien alkuvaiheen käyttäytymistä sekä veden käyttäytymistä ja kulkeutumista puskurin ja täytön rajapinnassa. Täyden mittakaavan loppusijoituskokeen (FISST, Full-scale In-situ System Test) esisuunnittelu alkoi vuonna 2014. Puskurin toimintakyky Puskurin paisuntapaineiden kehittymi- sen tutkimusta on jatkettu edelleen eri mittakaavoissa tehtyjen kokeiden avulla ja niiden tietokonesimuloinneilla (mm. 1:6- ja 1:2-mittakaavan puskurikokeet sekä pellettitäytteistä rakoa simuloivat kokeet). Keskeisimpänä tuloksena on saatu kuvattua aiempaa useammissa olosuhteissa puskurin eri osien vesipitoisuuksia ja paisuntapaineita. Tämän lisäksi on edelleen panostettu valittujen mallien kehittämiseen Posivan käyttötarkoituksiin sopivaksi sekä puutteiden korjaamiseen. Tämä mallin kehitys on kohdistunut erityisesti saven paisumista kuvaaviin malleihin. Vuoden 2014 aikana osallistuttiin SKB:n koordinoimaan EBS Task Force -hankkeeseen, jossa kehitetään menetelmiä ja mallinnustyökaluja savien käyttäytymisen arvioimiseksi. Alkutilan tiheyserojen tasaantumista on arvioitu EBS Task Forcen homogenisoitumistestitapausten toistokokeilla, niiden tietokonesimuloinneilla sekä kehittämällä edelleen lohko-pellettijärjestelmälle kehitettyjä koejärjestelyjä. Lisäksi on tehty ennusteita yhteisiksi testitapauksiksi valituista vapaan paisunnan kokeista. Materiaalien tiheyserojen tasaantumisen analyysejä on edelleen jatkettu olemassa olevien epävarmuuksien pienentämiseksi hyväksyttävälle tasolle myös pienen mittakaavan puskurikokeissa laboratorio-olosuhteissa. Edellä kuvatun uuden kokeellisen aineiston tilastollisen analyysin perusteella arvioita savimateriaalien kanavoitumisen ja siitä aiheutuvan mekaanisen eroosion kyvystä kuljettaa kiintoainetta on onnistuttu tarkentamaan. Laimean veden aiheuttamaa puskurimateriaalin eroosiota on tutkittu laboratoriokokeissa 1:88-mittakaavassa reologisin mittauksin. Tehty työ on osa BELBaR EU-hanketta. Meneillään olevien töiden keskeisiä tuloksia ovat mm. painovoiman mahdollinen vaikutus eroosioon (sen alkamiseen ja nopeuteen) sekä raossa olevan eroosiovyöhykkeen kolmiulotteinen topologia. Grimselin kalliolaboratoriossa tehtävässä CFMkokeessa (Colloid Formation and Migration) valmistaudutaan eroosiokokeen aloittamiseen. Sementeistä liuenneiden aineiden rapautumisesta, kulkeutumisesta kallion rakoverkostossa sekä vuorovaikutuksesta muun loppusijoitusjärjestelmän kanssa on julkaistu raportti. Grimselin kalliolaboratoriossa meneillään olevasta LCS-kokeessa (Long-term Cement Study) havainnot rajoittuvat merkityksettömän vähän kohollaan olevaan OHionien pitoisuuteen. Puskurin mekaanista käyttäytymistä kalliosiirrostapauksessa on arvioitu kokeellisesti aiemmissa analyyseissä käytetyn materiaalimallin validoimiseksi. Lisäksi on verrattu eri tietokonesimulointiohjelmistojen soveltuvuutta tällaisten analyysien tekemiseen sekä analyyseihin liittyviä epävarmuuksia ja virhelähteitä. Montmorilloniitin mineralogisesta muuntumisesta tehtyjen johtopäätösten varmistamiseksi on tehty kokeita korkeassa lämpötilassa (270 ºC). Kokeiden tulokset raportoidaan vuonna 2015. Tiedonvaihtoa vastaavista selvityksistä SKB:n ja sveitsiläisen Nagran kanssa jatkettiin. Lämpötilan ja pohjaveden pitkäaikaisesta vaikutuksesta mahdollisesti aiheutuvan, puskurin tehollisen montmorilloniittipitoisuuden (EMDD, effective montmorillonite dry density) pieneneminen on perustunut ensisijaisesti laskennallisiin analyyseihin. Saatujen tulosten validointityö on aloitettu koematriisin suunnittelulla. Posiva jatkoi osallistumista Grimselin kalliolaboratorion ison mittakaavan FEBEX-kokeeseen. Vuoden 2014 aikana aloitettiin kokeen purkamisen suunnittelu. Peruskallion ja bentoniittipuskurin välinen vuorovaikutus on havaittu vapautumisesteiden toimintakyvyn varmistamisen kannalta tärkeäksi tutkimuskohteeksi, joten vuorovaikutusilmiön analysointia on jatkettu pohjaveden virtaukseen ja radionuklidien kulkeutumiseen keskittyvän kansainvälisen Äspö Task Forcen mallinnustehtävänä. Mallinnuksen kokeellisena vertailukohteena on käytetty Äspön kalliolaboratoriossa tehtävää yhdistettyä pohjaveden virtaus- ja bentoniitin kastumiskoetta nimeltään BRIE (Bentonite Rock Interaction Experiment), jonka eri vaiheita on pyritty ennustamaan ja toistamaan tietokonesimuloinnein. 23 Vuoden aikana on jatkettu ONKALOssa tehtävän FISST-kokeen (Full-scale In-situ System Test) tietokonesimulointeja kokeen teknisten yksityiskohtien sekä monitoroinnin suunnittelemiseksi. Lähialueen hydrologista kuvausta on kehitetty lisäämällä hydrogeologisia yksityiskohtia sekä testaamalla Code_Bright-ohjelmiston uusien ominaisuuksien käytettävyyttä näiden piirteiden simuloimiseksi. Alustavat analyysit on tehty, mutta tulosten raportointi on kesken. Vuonna 2014 aloitettiin uusi reaktiivisen kulkeutumisen mallinnushanke Bernin yliopistossa. Hankkeessa arvioidaan puskurin ja täytön minerologian ja huokosveden koostumuksen kehittymistä pohjaveden koostumuksen mahdollisesti muuttuessa. Loppusijoitustunnelin ja loppusijoitusreikien geometriat tullaan esittämään mahdollisimman realistisesti. Kytketyt ilmiöt, kuten lämmön siirtyminen sekä nesteiden ja kallion vuorovaikutus mallinnettiin ja mallinnusta jatketaan. Ensimmäisiä tuloksia esiteltiin SKB:n järjestämässä EBS Task Force -työkokouksessa joulukuussa. Vuonna 2014 jatkettiin VTT:n kanssa montmorilloniitin kationinvaihtoreaktioiden mallinnusprojektia käyttäen molekyylidynaamisia simulointeja. Kuva 8. Lattian tasauskerroksen testaus. 24 Itä-Suomen yliopiston kanssa jatkettiin EAKR:n ”Liukuvat pinnat” -hanketta. EAKR/TEKES-hankkeen loppuraportti tullaan julkaisemaan vuoden 2015 alkupuolella. Puskurikokeet ONKALOssa Vuoden 2011 lopussa ONKALOn tutkimustilaan 1 asennettiin 1:3-mittakaavan puskurikoe. Kokeessa asennettiin kallioreikiin kaksi erillistä puskurikoetta, joista toinen keinokasteltiin ja toisen annettiin vettyä reiästä tihkuvan veden vaikutuksesta. Suunnitelman mukaisesti viimeksi mainittu koe purettiin vuoden 2013 lopussa. Toisen kokeen ylläpitoa jatkettiin vuonna 2014. Puskurimateriaalin hankinnasta on kerrottu kohdassa Savikomponenttien hankinta, s. 25. TUNNELIEN TÄYTTÖ JA PÄÄTYTULPPA Täyttödesign ja toimintakyky Vuoden 2014 aikana tehtiin täytön pääkomponenttien (lohkotäyttö, pellettitäyttö ja lattian tasauskerros) materiaalien valintaa varten kartoitettujen materiaalien joukosta valituille materiaaleille tarkempia karakterisointitutkimuksia. Vuoden aikana arvioitiin uudelleen aikaisemmin tehdyt suunnitelmat täyttötoiminnan aikaisten vuotovesien hallintaan, jotta täyttötoiminta olisi mahdollista vuotovesistä huolimatta. Arvioinnin perusteella laadittiin yksityiskohtaiset testaus- ja kehityssuunnitelmat lupaavimmille ratkaisuille, kuten vesivuotojen ohjaamiselle tasaisesti laajemmalle alueelle täytön ja kallion rajapinnalla sekä erilaisille tulpille. Työ tehtiin yhteistyössä SKB:n kanssa. Täytön komponenttikohtaiset asennuskokeet aloitettiin tekemällä lattiantasauskerroksen kokeet maanpinnalla (kuva 8). Kokeet tehtiin kolmella eri materiaalilla, joista sopivin valittiin ONKALOssa toteutettaviin asennuskokeisiin. Vuonna 2014 rakennettiin suunnitellut laboratoriokoelaitteistot täyttökonseptin alkutilan tutkimusta varten (kuva 9) sekä jatkettiin tutkimuksia alkuvaiheen kosteuden jakautumisesta pellettikerroksessa. Päätytulppa Vuonna 2012 käynnistetty projekti loppusijoitustunnelin päätytulpan toteuttamiseksi komponenttikohtaisena testinä (POPLU) jatkui vuonna 2014. Täydenmittakaavan päätytulppatesti POPLU on osa EU:n 7. puiteohjelman DOPASprojektia, joka käynnistyi syksyllä 2012 Kuva 9. Vasemmalla kuva täytön toimintakyvyn selvittämisessä käytettävästä 1:6-koelaitteesta ja oikealla esimerkki kastumisrintaman etenemisestä yhden tunnin kuluttua 0,1 l/min pistemäisen vesisyötön aloittamisen jälkeen. ja päättyy vuonna 2016. Testitulpan yksityiskohtaista rakennesuunnitelmaa päivitettiin ja kehitetylle betonireseptille tehtiin lisätarkasteluja. Lisäksi tulpan paineistussuunnitelma otettiin uudelleen tarkasteluun SKB:n kanssa yhteistyönä Äspön kalliolaboratoriossa toteutetun DOMPLU-testitulpan paineistussuunnitelman toteuttamisesta saatujen kokemusten perusteella. Tulpan paikan työstö demonstraatiotunnelissa 4 käynnistyi ja valmistui pääosin. Tulpan betonoinnista tehtiin kaksi erillistä menetelmäkoetta betonireseptin toimivuuden sekä valussa käytettävien työmenetelmien varmistamiseksi. Savikomponenttien hankinta Vuonna 2014 jatkettiin vuonna 2013 aloitettua puskuri- ja täyttölohkojen hankintatapaselvitystä. Työn ensimmäinen vaihe valmistui 2014. Siinä kartoitettiin mahdollisia lohkojen valmistajia ja arvioitiin mahdollisuuksia valmistaa lohkoja itse Olkiluodossa. Työn tulosten perusteella siirryttiin hankintaselvityksen seuraavaan vaiheeseen, jossa on kartoitettu eri sidosryhmien kiinnostusta valmistaa lohkoja yhteistyössä Posivan kanssa. Puskurilohkojen osalta työssä arvioitiin myös valmistusmenetelmän vaikutusta valmistuskustannuksiin, sillä valmistus voidaan tehdä vaihtoehtoisesti joko isostaattisella tai yksiaksiaalisella menetelmällä. Vastaavasti valmistusmenetelmän vaikutusta puskurilohkon tek- nisiin ominaisuuksiin on tutkittu yhteistyössä Posivan ja SKB:n kanssa. Tämän työn tulokset raportoidaan vuoden 2015 aikana. Posiva on valmistanut puskurin testilohkoja isostaattisella menetelmällä, kun taas SKB on valmistanut lohkoja yksiaksiaalisella menetelmällä. Sekä Posivan että SKB:n tarkoitus on valita optimaalinen valmistusmenetelmä. Täyttölohkojen valmistus on puskurilohkojen valmistusta yksinkertaisempaa ja mahdollisia valmistajia on enemmän tarjolla. Valmistustestejä on tehty Friedland-saven lisäksi myös bentoniittimateriaalilla. Työn seuraavissa vaiheissa tavoitteena on tuottaa tulevissa demonstraatioissa käytettävät testilohkot. TILOJEN SULKEMINEN Tilojen sulkemisen kehitystyön lähtökohtana tulevina vuosina on tarkentaa vaatimusmäärittelyjä ja muokata vaatimusrakennetta erityisesti spesifikaatioiden osalta. Tämä työ käynnistyi vuonna 2014. Euratomin seitsemännen puiteohjelman osana toteutettavan DOPASprojektin tuloksia ja täyden mittakaavan tulppaustestejä seurataan ja hyödynnetään sulkemisen suunnitelmien päivitystyössä käyttölupahakemusta varten. Vuoden 2014 aikana on tehty mm. seuraavia asioita: • Ranskassa maanpäällä sijaitsevaan betoniseen koetunneliin on tehty täyden mittakaavan sulkemiskoe (FSS), joka koostuu kahdesta betonitulpasta ja niiden väliin asennetusta bentoniittipellettitäytöstä. • Tšekeissä käynnistettiin maan alla tulpan (ESPS) komponenttien asennustyöt ja niiden monitorointi, asennustyöt valmistuvat keväällä 2015. • Ruotsissa on raportoitu kokemuksia Äspön kalliolaboratoriossa keväällä 2013 asennetun täyden mittakaavan loppusijoitustunnelin tulppatestin (DOMPLU) rakentamiseen ja tulpan käyttäytymiseen liittyen. Raportti julkaistaan vuonna 2015. • Saksassa suunnitellaan kuilujen sulkemiskoetta ja vuoden 2014 aikana on tehty useita laboratorioja kenttäkokeita erilaisten mahdollisten täyttömateriaalien ja työtekniikoiden osalta. POPLU-tulppatestin (ks. luku Tunnelien täyttö ja päätytulppa) toteutuksen lisäksi Posiva on mukana seuraamassa edellä mainittuja täyden mittakaavan testejä ja sitä kautta posivalaiset asiantuntijat ovat päässeet perehtymään paikan päällä tulppien toteutukseen. Vuonna 2010 Kanadassa suljettiin maanalainen testilaboratorio URL ja samassa yhteydessä tulpattiin kaksi kuilua betonitulpilla ja täyttömateriaalilla. Tulpattujen kuilujen monitorointi jatkuu ja Posiva on mukana seuraamassa työtä. 25 Edellä mainitut kokeet tuottavat tietoa ja kokemuksia Posivan sulkemissuunnitelman yksityiskohtaista suunnittelua varten. Tutkimusreikien sulkemisen osalta on havainnollistettu Basic-menetelmän toimintaa irtikairaamalla vuonna 2013 OL-KR24-reiästä pois tulppa, joka oli asennettu reikään yli 500 metrin syvyyteen maanpinnalta vuonna 2005. Erityisesti työn kohteena on ollut arvioida tulpan asennettavuutta ja betonitulppien toimivuutta sekä perforoidun kupariputken sisällä olevan bentoniitin toimintaa. Työn tulokset on pääosin raportoitu vuonna 2014. Ruotsissa Äspön kalliolaboratoriossa syvyydessä -460 m sijaitsevaan tunneliin rakennetun täyden mittakaavan loppusijoitusdemonstraation, Prototype Repositoryn, purkamisprojekti on jatkunut tulosten analysoinnilla ja kokemusten keräämisellä Posivan täyden mittakaavan testien ja demonstraatioiden suunnittelua varten. SKB:n ja Posivan lisäksi projektiin osallistuu kuusi muuta ydinjäteorganisaatiota. Projektin loppuraportti on laadittu vuoden 2014 aikana ja se julkaistaan vuoden 2015 alkupuolella. Monitorointiohjelma ONKALOn rakentamisen aiheuttamia mahdollisia muutoksia seurataan tätä varten erikseen perustetun Olkiluodon monitorointiohjelman (OMO) avulla. Ohjelman tavoitteena on tuottaa tietoa loppusijoituspaikan tilasta ja Posivan toiminnan ympäristövaikutuksista Olkiluodossa. Ohjelmaan kuuluu kalliomekaaninen, hydrologinen, hydrogeokemiallinen, pintaympäristön ja vieraiden aineiden monitorointi. Lisäksi ohjelman piiriin on lisätty teknisten vapautumisesteiden käyttäytymisen monitorointi. Monitorointitutkimuksista julkaistaan vuosittain tutkimusalakohtaiset tulosraportit Posivan työraporttisarjassa. Teknisten vapautumisesteiden monitorointi on vielä kehitysasteella, joten siihen liittyvät kehitys- ja tutkimustulokset raportoidaan muun teknisten vapautumisesteisiin liittyvän raportoinnin yhteydessä. Monitorointitutkimukset etenivät vuonna 2014 Olkiluodon monitoroin26 tiohjelmassa ja YJH-2012-ohjelmassa esitetyn aikataulun mukaisesti. KALLIOMEKANIIKKA Kalliomekaaninen monitorointi jatkui edellisten vuosien tapaan. Mikroseismisen monitoroinnin osalta aineiston analysointi ja havaintojen seuranta on jatkuvaa. Asemaverkon havaitsemista tapauksista suurin osa on ONKALOn louhintaräjäytyksiä. Muut seismiset tapahtumat ovat tyypillisesti joko maanpäällisten tai maanalaisten rakennustöiden aiheuttamia. GPS-mittaukset Olkiluodossa ja lähialueella tehtiin keväällä ja syksyllä. Lisäksi syksyllä tehtiin kallion kiintopisteiden tarkkavaaitus ONKALOn ja VLJ-luolan ympäristössä sekä Olkiluodonsalmen yli. Mittausten tarkoituksena on mikroseismisen monitoroinnin tavoin varmistaa käsitystä Olkiluodon kallioperän vakaudesta sekä arvioida maannousun nopeuden vaihtelua Olkiluodossa ja sen lähialueilla. Olkiluotoon perustettiin uudet GPS-asemat GPS20 ja GPS21, jotka korvaavat asemat GPS5 ja GPS7. Asemat GPS11, GPS14, GPS20 ja GPS21 muutettiin jatkuvatoimisiksi. ONKALOn teknisten tilojen alueelle syksyllä 2011 asennettujen kahden ekstensometrin luennat ovat jatkuneet. Lisäksi demonstraatiotilojen alueelle asennettiin heinäkuussa 2014 kaksi ekstensometriä demonstraatiotunneleiden 3 ja 4 väliseen pilariin. Ekstensometreillä seurataan ehjän kallion muodonmuutoksia. Monitorointiohjelman mukaisten kuormituspulttien asennus siirtyi vuodelle 2015. Vuoden 2014 lopulla ONKALOon asennettiin konvergenssipultit siirrosvyöhykkeiden BFZ100 ja BFZ20 yhteyteen, tarkoituksena monitoroida vyöhykkeissä mahdollisesti tapahtuvia liikkeitä. Vuoden 2015 aikana konvergenssipultteihin asennetaan ekstensometrit, jotka mahdollistavat vyöhykkeiden jatkuvan seurannan. Maanpinnalla aloitettiin syksyllä 2014 kairareikien lämpötilamittaukset ja mittaukset jatkuvat keväälle 2015. HYDROLOGIA JA HYDROGEOLOGIA Hydrologinen monitorointi toteutettiin vuonna 2014 pääpiirteissään saman ohjelman mukaisesti kuin vuonna 2013. Pohjaveden pinnankorkeutta havainnoitiin sekä matalissa pohjavesiputkissa ja kairarei’issä että avoimissa syvissä kairarei’issä manuaalisesti kerran kuukaudessa. Muutamia pinnankorkeuden referenssireikiä sekä suotautumiskoealueella sijaitsevia matalia reikiä on myös seurattu automaattisten pinnankorkeusantureiden avulla. Painekorkeuden seuranta tapahtui monitulpattujen syvien kairareikien automaattisen paineseurantaverkoston (GWMS) avulla. Vuonna 2013 toteutettiin laaja tulppauskampanja itäisellä alueella 2013–2014 vaihteessa tehtyä itäisen alueen pumppauskoetta varten ja vuoden 2014 lopussa oli 26 syvää maanpinnalta tehtyä kairareikää monitulpattuna ja liitettynä monitorointiverkostoon. Saatujen paineseuranta- ja pumppauskoevastetulosten perusteella päädyttiin kesän aikana tarkistamaan laitteistojen toimintaa ja nostettiin useita tulppalaitteistoja ylös. Ongelmia aiheuttaneet vialliset tulpat löydettiin ja tutkimusdata korjattiin havaintojen perusteella. Myös vanhoista, jo pitkään seurannassa olleista kairarei’istä OL-KR1 ja OL-KR7 nostettiin tulppalaitteistot ylös tarkempia tutkimuksia varten sekä OL-KR7:n yläosan laajentamiseksi halkaisijaltaan 76 mm:ksi (ks. luku Kenttätutkimukset). OL-PP56 (56 m) tulpattiin uutena. Laajat vettäjohtavat HZ20-rakenteet lävistettiin ONKALOn ajotunnelilla vuoden 2008 lopussa sekä 2008–2009 vaihteessa. Vuosien 2009−2014 aikana on samat rakenteet lävistetty useasti kuilujen injektointirei’illä liittyen kuilujen tiivistyksiin syvyysvälillä -290...-437 m. Tuloilma- ja henkilökuilujen nousuporausten aiheuttamien, rakennelävistyksiin liittyvien vuotojen vaikutuksia rakenteiden pohjaveden paineeseen seurattiin ja analysoitiin. Kuiluosuuksien tiivistys onnistui hyvin ja vuodot jäivät alle niille asetetun raja-arvon 5 l/min/kuiluosuus. Henkilökuilun vuodot välillä -290...-437 ovat vaihdelleet nousuporauksen jälkeen vuoden 2014 aikana noin välillä 0,3–2 l/min (2015 alussa noin 1,5 l/min) ja tuloilmakuilun välillä 0–2 l/min. Näiden kuiluosuuksien pysyvän vuototason määritys vaatii pidempiä aikasarjoja ja erityisesti tuloilmakuilun osalta vuoto- määriin vaikuttaa voimakkaasti myös ilmanvaihto. Vuodot aiheuttivat HZ20rakenteissa nousuporausten jälkeen noin 1–2 m lisäaleneman, joka on hieman palautunut vuotojen vähentyessä vuoden loppua kohti (kuva 10). Kuvassa 10 on esitetty paineseurannassa havaitut alenemat ONKALOn lähellä sijaitsevassa kairareiässä OL-KR25. Tulppavälit L4–L7 kuvaavat HZ19-rakenteita, joissa alenema on noin 1–2 m ja tulppavälit L1–L3 HZ20-rakenteita, joissa alenema on noin 11–15 m. Lisäksi monitoroitiin avoimien reikien virtausolosuhteita ja pohjaveden suolaisuutta (EC) kairarei’issä OLKR1, -14, -30 ja OL-PP56 sekä vedenjohtavuutta matalissa kairarei’issä ja pohjavesiputkissa (SLUG-mittaukset). HTUmittaukset (Hydraulic Testing Unit) harventuivat monitorointiohjelman päivityksessä tehtäväksi joka toinen vuosi. Vuoden 2014 HTU-monitorointimittaukset siirrettiin vuodelle 2015 johtuen laiteongelmista. Poikkivirtausmittauksia tehtiin monitorointiohjelman puitteissa vuonna 2014 rei’issä OL-KR31, -33, -35 ja -36. Monitorointi maan alla ONKALOssa jatkui kerran kuukaudessa tehdyillä kokonaisvuotovesimittauksilla. Mittaukset tehdään mittapadoilta, joita vuoden lopussa oli käytössä yhdeksän (PL208, 580, 1255, 1970, 3003, 3125, 3356, 3941, 4580). Mittapatojen avulla mitataan niille kertyvän veden määrää sekä kemiallisia ominaisuuksia (pH, johtokyky). Erikseen mitattiin myös kuilujen vuotovesiä kuiluosuuksien alapäässä sijaitsevien keräysurien avulla. Mittapatojen 3125 ja 3356 välissä sijaitsevat HZ20-rakenteet. ONKALOn kokonaisvuotovesimäärä on vuoden 2014 aikana ollut keskimäärin noin 32 l/ min (vuotovesiennuste ja -mittaustulokset 14.12.2014 asti on esitetty kuvassa 11). Vuoden aikana tehtiin kerran silmämääräinen vuotovesikartoitus koko tunnelin pituudelta vuotavien rakojen ja vyöhykkeiden paikallistamiseksi ja vuotokohtien mahdollisten muutosten seuraamiseksi. Jatkuvaa paineseurantaa tehtiin ONKALOssa rei’issä ONK-KR13 ja -14 sekä ONK-PP262 ja -274. Uutena ONKALOssa tulpattiin ja otettiin seu- Kuva 10. ONKALOn lähellä sijaitsevan kairareiän OL-KR25 paineseurannassa olevien tulppavälien alenemakuvaaja. rantaan ONK-KR16 ja vuoden lopussa ONK-KR23. Paineseuranta on alussa liittynyt erillisiin yksityiskohtaisempiin tutkimushankkeisiin (REPRO, HYDCO, demonstraatioalueen laajennus), minkä jälkeen tarkoituksena on jatkaa paineseurantaa osana monitorointiohjelmaa. Hydrologian monitorointiohjelmaan kuuluvista muista parametreista merenpinnan korkeus, pintavalunta, sadanta (ml. lumi), roudan paksuus ja suotauma raportoidaan ympäristön vuosittaisessa monitorointiraportissa. Vuoden aikana koottiin suunnitellusti neljännesvuosimuistioita, joissa käsiteltiin pinnan- ja painekorkeuksien tuloksia sekä analysoitiin muiden Kuva 11. ONKALOn vuotovesiennuste (WR 2014-16) ja päivitetyt mittaustulokset 14.12.2014 asti. 27 kenttätapahtumien ja ONKALOn rakentamisen aiheuttamia lyhytaikaisia vaikutuksia painekorkeuksiin. Vuoden 2014 tulokset tullaan raportoimaan yhteenvetoraporttina vuoden 2015 aikana. Vuoden 2014 aikana valmistui kaksi uutta vuotovesiin liittyvää raporttia ONKALOn vuotovesikartoitusten tulkintaan ja ONKALOn ja loppusijoitustilojen vuotovesiennusteeseen liittyen. HYDROGEOKEMIA Olkiluodon hydrogeokemian monitorointiohjelma toteutui vuonna 2014 pääpiirteittäin tehtyjen näytteenottosuunnitelmien mukaisesti. Tutkimusten pääpainona oli seurata suolaisuusmuutoksia ja sulfaatin pelkistymiseen liittyviä ilmiöitä. Kattavia tutkimuksia tehtiin myös ONKALOn monitorointikohteista. Matalista pohjavesistä tehtiin vuosittaiset mittauskampanjat keväällä ja syksyllä, sekä lisäksi kesällä näytteenotot uudemmista matalista pohjavesiputkista ja kalliorei’istä. Olkiluodon alueen pohjavedessä on havaittu joitakin kohonneita sulfidipitoisuuksia monitorointinäytteenotoissa. Korkeat sulfidipitoisuudet liittyvät kohtiin, joissa sulfaattipitoinen vesi on sekoittunut syvemmällä olevaan suolaiseen (kokonaissuolaisuus yli 10 mg/l) pohjaveteen. Vuonna 2013 havaittiin korkea sulfidipitoisuus mm. kairarei’issä OL-KR13 ja OL-KR46. Molemmat reiät olivat vuoden 2014 ajan tarkemmassa seurannassa ja sulfidipitoisuudet pysyivät edelleen korkeina. Uusia sulfiditutkimuksia, jotka sisältävät sekä kemian että kaasu- ja mikrobinäytteenottoja, käynnistetään vuoden 2015 aikana. Rakovyöhykeessä HZ20(A+B) on jatkunut selkeä pohjaveden laimentuminen. Tähän rakenteeseen liittyvät ONKALOn pohjavesinäytepisteet (vuotavat raot seinissä ja katossa) on otettu tarkempaan monitorointiin ja rakenteen lävistäviä syviä kairareikiä on monitoroitu. Monitorointi jatkuu edelleen vuonna 2015. Rakenteen HZ20 laimentumisen tarkempi mallintaminen aloitettiin. Aiempina vuosina havaittu selkein suolaisuuden kasvu kairareiässä OLKR1 syvyydellä 311,2−336,8 m var- 28 mistui keväällä 2014 laitteistoviaksi, jolloin syvemmällä oleva suolainen vesi pääsi tihkumaan näyteväliin näytteenottopumppauksen aikana. Monitulppalaitteisto purettiin ja reikä tullaan tulppaamaan uudelleen tarvittavien tutkimusten ja mittausten jälkeen (ks. kohta Hydrologia ja hydrogeologia). ONKALOssa pohjavesinäytteitä on otettu ohjelman mukaisesti ensisijaisesti pohjavesiasemista, mutta myös mm. pitkistä karakterisointirei’istä. Pohjavesiasemia on vuoden 2013 aikana ollut säännöllisessä seurannassa kymmenen. Näissä on tehty sekä pohjavesikemiallisia että mikrobiologisia tutkimuksia ja tulokset ovat vastanneet muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta pohjaveden luonnollista tilaa. Poikkeuksista mainittakoon nouseva sulfaattipitoisuus, joka havaittiin jo vuosina 2011 ja 2012 loppusijoitussyvyydellä olevassa pohjavesiasemassa ONK-PVA9 (PL4366) sekä havaintokohteena olevan rakovyöhykkeen ONK-RV4385 vesinäytteenotoissa. Vuonna 2014 samaan rakenteeseen kairattu pitkä karakterisointireikä ONK-KR16 vaikutti pohjavesikemiaan, jolloin ONK-PVA9 sulfaattipitoisuus kääntyi laskuun ja suolaisuus nousuun. Samaan aikaan kuitenkin ONK-KR16 tehdyissä näytteenotoissa sulfaattipitoisuus oli kohonnut. ONK-PVA9 ja ONK-RV4385 on katsottu liittyvän pystyrakenteeseen BFZ045. Muutokset johtuvat ONKALOn aiheuttamasta hydraulisesta gradientista, joka tuo lähempänä pintaa olevaa sulfaattipitoista vettä loppusijoitussyvyydelle. PINTAYMPÄRISTÖ Pintaympäristön monitorointi Olkiluodon alueella jatkui monitorointiohjelmassa esitetyn tutkimusohjelman mukaisesti tuottaen dataa sekä ympäristövaikutusten seurantaan että biosfäärimallinnuksen lähtötiedoiksi. Säännöllinen tutkimustoiminta käsitti mm. Olkiluodon metsien tilan seurannan, pintavesien näytteenotto-ohjelman, melumittausten toteuttamisen, riistaeläinkantojen seuraamisen metsästäjien haastattelututkimuksella sekä linnustoseurannan. Lisäksi vuonna 2014 toteutettiin osana monitorointiohjelmaa myös pieneläimistötutkimus, jossa kerättiin tietoa mm. pinta-alakohtaisista biomassoista radioekologisen mallinnuksen lähtötiedoiksi. Myös meriveden laadun ja alkuainekoostumuksen monitorointia Olkiluodon lähivesillä tehtiin osana säännöllistä ympäristön tilan seurantaa. Normaalin meriveden monitoroinnin lisäksi tehtiin myös joka kolmas vuosi ohjelmassa oleva meriveden geokemiallinen karakterisointi. Lisäksi pintavalunnan seurantaa jatkettiin ojiin sijoitettujen automaattisten mittapatojen avulla valunnan määrän ja veden laadun automaattimittausten osalta. Automaattisesti seurattavia parametreja ovat mm. pH, redox, lämpötila, sähkönjohtavuus, virtaama ja pinnan korkeus. Sääolosuhteiden jatkuvaluonteista seurantaa toteutettiin Olkiluotoon sijoitettujen säämastojen avulla. Saadut tutkimustulokset raportoidaan pintaympäristön monitoroinnin vuosittaisraporteissa. Monitorointiohjelmassa pintaympäristölle asetettuja toimenpiderajoja ei ylitetty vuonna 2014. ONKALO-alueen eteläpuolella sijaitsevan vanhojen metsien suojelualueen sekä Natura2000-luonnonsuojelualueiden ympäristön tilassa ei havaittu muutoksia. ONKALO-alueen läheisissä ojavesissä sekä louheen läjitysalueelta tulevissa valumavesissä havaittiin kohonneita sulfaattipitoisuuksia. Jatkuvaluonteista maankäytön muutosten seurantaa Olkiluodossa jatkettiin osana pintaympäristön monitoroinnin vuosiraportointia. Ympäristöön kohdistuvien radioaktiivisten päästöjen monitoroinnin suunnittelua jatkettiin toimittamalla STUKille suunnitelma ympäristön radioaktiivisuuden perustilaselvityksen toteuttamisesta. Lisäksi Posiva seuraa TVO:n ja muiden tahojen alueella tekemiä ympäristötutkimuksia. Vuonna 2014 Posiva tuli aktiivisesti mukaan myös IGD-TP:n ympäristön monitorointia käsittelevän yhteistyöryhmän JA4 (Joint activity) toimintaan. VIERAAT AINEET Vieraiden aineiden seuranta ja valvonta on osa Posivan monitorointiohjelmaa. Vierailla aineilla tarkoitetaan kaikkia ONKALOn rakentamisessa käytettyjä materiaaleja ja aineita, jotka eivät kuulu loppusijoitusjärjestelmään tai luonnolliseen ympäristöön. Vuoden 2014 aikana jätettiin kaikkiaan 57 kappaletta vieraisiin aineisiin liittyvää hakemusta tai muutosehdotusta. Kunkin vierasaineen käyttöä kuvataan erillisessä asiakirjassa, jonka liitteinä ovat aineen käyttöturvallisuustiedote ja käyttöohje. Tiedot on talletettu Posivan materiaalikäsikirjaan. ONKALOssa käytettyjen rakennusmateriaalien määrää seurataan. Urakoitsijoiden toimittamien pöytäkirjojen avulla lasketaan sementin kulutus niin injektoinneissa kuin ruiskubetonoinnissa. Myös maalien ja rakentamisessa käytettyjen erityyppisten metallipulttien määrää seurataan. ONKALOssa ei louhittu vuoden 2014 aikana, joten räjähdysaineita ei käytetty. Injektointi ja ruiskubetonointi oli vähäistä ja ajoittui alkuvuoteen. Vieraiden aineiden mahdollisia vaikutuksia ONKALOn vesikemiaan on seurattu vuotavista raoista ja rakovyöhykkeistä sekä ONKALOsta pois pumpattavista vesistä. ONKALOsta pois pumpattavissa vesissä on havaittu korkeita pH-arvoja ruiskubetonointien yhteydessä alkuvuonna 2014. Korkea pH on kuitenkin neutraloitunut nopeasti laskuojassa, eikä sen ole todettu aiheuttavan ympäristölle haittaa. ONKALOn louhintatyössä syntyvien ja kallioseiniin jäävien räjähdysainejäämien tutkimuksia jatkettiin. ONKALOn seinämiltä otettiin kivinäytteitä kahdeksasta eri kohtaa ja saatujen analyysitulosten perusteella arvioitiin, kuinka paljon 10 cm paksussa kalliokerroksessa on räjähdysainejäämiä. Havaitut räjähdysainemäärät olivat pieniä, eikä niillä arvioitu olevan vaikutusta pitkäaikaisturvallisuuteen. ONKALOn läjitysalueen lietealtaan tutkimusta jatkettiin ottamalla sedimenttinäytteitä lietealtaasta. Tutkimuksella selvitettiin, onko lietealtaaseen joutunut ONKALOssa käytettävää porauslaitteen niskavoiteluöljyä tai räjähdysainejäämiä. TEKNISET VAPAUTUMISESTEET Teknisten vapautumisesteiden (EBS) monitoroinnin suunnittelu on nostettu omaksi kohdakseen Posivan laatimissa tarkemmissa suunnitelmissa ja aihetta varten perustettiin vuonna 2014 työryhmä. Lähtökohtana monitoroinnin suunnittelulle käytettiin monitorointiohjel- maa ja erityisesti kyseisessä raportissa alustavasti valittuja EBS:n monitorointiparametreja. Varsinaisena työnä aloitettiin selvitys eri parametreille sopivista monitorointimenetelmistä ja -laitteista. Ensimmäinen versio tästä selvityksestä valmistuu vuonna 2015. Vuoden aikana panostettiin myös kansainväliseen yhteistyöhön olemalla mukana uuden monitorointihankehakemuksen MODERN 2020 valmistelussa. Euroopan komissiolta odotetaan alkuvuonna 2015 päätöstä kyseisen hankkeen avustamiseksi Horizon 2020 -puiteohjelmassa. Lisäksi SKB:n kanssa tehtiin yhteistyötä EBS:n monitoroinnin suunnitelmien osalta. Turvallisuusperustelun pääkohdat ja tuotantoprosessi Rakentamislupahakemuksen osana vuoden 2012 lopulla toimitettiin turvallisuusperustelukokonaisuus TURVA-2012, joka koostui noin kymmenestä pääraportista ja suuresta määrästä niiden taustaraportteja. Aineiston laajuuden vuoksi sitä täydennettiin vuonna 2013, minkä jälkeen Säteilyturvakeskus (STUK) arvioi aineiston ulkopuolisten asiantuntijoidensa tukemana. Arviointityöhön liittyen STUK esitti turvallisuusperusteluun liittyviä lisäselvityspyyntöjä, joihin vastaaminen oli ensisijainen osa turvallisuusperustelutyötä vuonna 2014. Lisäselvityspyynnöissä käsitellyt keskeiset aiheet liittyivät kallion toimintakykyyn vapautumisesteenä, sen tavoiteominaisuuksiin, teknisten vapautumisesteiden toimintakykytavoitteiden määrittämiseen ja todentamiseen sekä kysymykseen käytetyn ydinpolttoaineen ja kapselointilaitoksen käyttö- ja purkujätetilan päästöjen yhteisvaikutuksesta. Lisäselvitysvastausten ohella käynnistettiin käyttölupahakemuksen tueksi tähtäävän turvallisuusperustelukokonaisuuden (TURVA-2020) valmistelu. Ensimmäisenä tehtävänä oli TURVA2020:n projektisuunnitelman laatiminen. Projektisuunnitelmaa esiteltiin STUKille epävirallisessa kokouksessa syyskuun lopulla. TURVA-2020-projektisuunnitelmassa heijastuu TURVA2012:n myötä karttunut kokemus. Lisäksi se ottaa huomioon STUKilta saadun palautteen liittyen raporttien läpinäkyvyyteen ja lähtötietojen ja olettamusten muutoshallintaan. Lisäksi kapselointilaitoksen käyttö- ja purkujätetila tulee osaksi TURVA-2020-turvallisuusperustelua. Seuraavassa turvallisuusperustelussa tullaan edelleen laajentamaan todennäköisyyspohjaisen herkkyysanalyysin käyttöä. Loppusijoituslaitos voidaan toteuttaa joko pysty- (KBS-3V) tai vaakasijoitusratkaisun (KBS-3H) mukaisesti. Pystysijoitusratkaisu on tällä hetkellä pidemmälle kehitetty ja täten se oli myös TURVA-2012:n käsittelemä loppusijoitusratkaisu. Posivan ja SKB:n jatkuvana yhteistyönä vuonna 2014 aloitettiin turvallisuusperustelutyö KBS-3H:n mukaiselle loppusijoituslaitokselle. Vuosien 2014 ja 2015 päätavoite on tuottaa arvio vaakasijoituksen toimintakyvystä. Erityisesti kysymys hydrogeokemian stabiilisuudesta ja heikon ionivahvuuden vesien vaikutuksesta puskurimateriaalin pysyvyyteen on keskeinen. Kysymyksen käsittelemiseksi käynnistettiin sekä laboratoriotutkimuksia että mallinnukseen perustuvia selvityksiä. Osana toimintakykyarviota tukevan aineiston koostamista vuonna 2014 mallinnettiin mm. vaakasijoitukseen liittyvän lämpötilan kehitys kallioperässä. Tulosten mukaan kehitys ei eroa olennaisesti pystysijoituksen mukaisesta tapauksesta. Posivan ja SKB:n yhteistyö ulotettiin vuonna 2014 käsittämään myös loppusijoituslaitoksen pitkäaikaisturvallisuuteen liittyvien vaatimusten harmonisointia. Vaikka loppusijoitus perustuu sekä Suomessa että Ruotsissa samaan tekniseen ratkaisuun, pitkäaikaisturvallisuuteen liittyvissä vaatimuksissa on eroja, jotka osaltaan johtuvat erilaisesta lainsäädännöstä, viranomaisvaatimuksista tai loppusijoituspaikkojen ominaisuuksista (Forsmark vrt. Olkiluoto) tai nimeämiskäytännöistä. Ulkoiset olosuhteet Posiva toteutti vuosina 2009–2012 yhdessä SKB:n ja kanadalaisen NWMO:n kanssa nelivuotisen Grönlannin analogiaprojektin (GAP), jonka päätavoitteena oli selvittää mannerjäätikön vaikutuksia pohjaveden kiertoon ja 29 Kuva 12. Posivan hydrogeologi Anne Lehtinen ja kemisti Tiina Lamminmäki vesinäytteenotossa kairareiällä DH-GAP01. kemiallisiin ominaisuuksiin. Projektin tuloksia tarvitaan arvioitaessa KBS3-ratkaisun mukaisen loppusijoituksen turvallisuutta jääkausioloissa. Lisäksi projektin tulosten avulla voidaan tarkastella olemassa olevien jääkausimallien sekä jääkauden aikaisen pohjavesikemiamallinnuksen realistisuutta. Projektin tulosten raportointi on vielä kesken. Valmisteilla on kaksi raporttia: GAP Data, Processes and Conceptual Understanding sekä GAP Final Report, jossa tulkitaan tutkimuksessa saadut tulokset loppusijoituksen näkökulmasta. Raportit julkaistaan vuoden 2015 ensimmäisellä puoliskolla. Raportoinnin lisäksi vuonna 2011 jäätikön edustalle kairatusta syvästä 648 metrin syvyydelle ulottuvasta kairareiästä (DH-GAP04) sekä 191 m syvästä, ikirouta-alueella esiintyvän järven alle kairatusta kairareiästä (DH-GAP01) otettiin vesinäytteitä (kuvat 12 ja 13). Vuosina 2011–2012 Saimaalla Kyläniemessä, toisen Salpausselän alueella, 30 on tehty Oulun yliopiston toimesta selvityksiä, joiden avulla rekonstruoitiin Järvi-Suomen jäätikkövirran käyttäytyminen ja paleoympäristöt mannerjäätikön reunan läheisyydessä. Vuonna 2014 Posiva aloitti paleohydrogeologisen tutkimuksen glasiaalivesien vaikutuksista reunamuodostuman läheisyydessä (SAIMAA-projekti). Saimaan alueella hydraulinen gradientti on pysynyt vakaana ja pienenä, sillä järven olemassaolo ja tasainen topografia alueella ovat stabiloineet hydraulisen tilanteen. Tästä johtuen viimeisen jääkauden loppuvaiheen hydrogeologiset vaikutukset ovat mahdollisesti säilyneet varsin muuttumattomina. Vuoden aikana Kyläniemen alueella tehtiin tarkentavaa kallioperäkartoitusta ja laajamittaista porakaivojen vesinäytteenottoa. Vesinäytteitä otettiin lisäksi myös Taipalsaaressa sijaitsevasta suljetun Telkkälän kaivoksen vanhasta malminetsintäreiästä. SAIMAA-projektin tarkoituksena on tuoda esiin paleohydrogeologista tietoa glasiaaliveden tunkeutumisesta reunamuodostuman muodostamissa ääriolosuhteissa (jäänreuna pysyi paikallaan noin 700 vuotta). Posiva on tutkinut mannerjäätikön vaikutusta kalliopohjavesikiertoon Grönlannissa GAP-projektin myötä vuodesta 2009 alkaen ja Kyläniemen alueella tapahtuva tutkimus tuo tarpeellista lisätietoa jääkauden ääriolosuhteista ja siitä, miten ääriolosuhteet ovat vaikuttaneet kalliopohjavesikiertoon ja veden kemiaan. Posiva on yhteistyössä Ilmatieteen laitoksen kanssa päivittänyt Olkiluodon ilmastoskenaarioita usean vuoden ajan. Vuonna 2014 mallinnuskuvauksia täydennettiin herkkyystarkasteluilla, joissa tarkasteltiin mm. geotermistä lämmön kulkeutumista sekä verrattiin mallin mannerjään rekonstruktiota maankohoamismallinnuksiin. Herkkyystarkasteluissa saatuja tuloksia hyödynnettiin myös simuloitaessa ilmastoa nykyhetkestä 130 000 vuotta tulevaisuuteen eri ICPP:n (2014) päästöskenaarioissa. Kuva 13. Russels-jäätikön reuna, Kangerlussuaq, Länsi-Grönlanti. Ilmastomallinnuksen herkkyystarkasteluista julkaistaan raportti vuoden 2015 aikana. Biosfääri Radionuklidien kulkeutumiseen biosfäärissä liittyvää työtä on toteutettu vuonna 2014 YJH-2012-ohjelman ja uudistetun Safety Case -suunnitelman mukaisesti. Alkuvuodesta 2014 saatiin valmiiksi kaikki rakentamislupahakemukseen vaadittavat biosfääriraportit. Pääpaino vuonna 2014 oli referenssialuetutkimuksissa ja käyttölupahakemuksen biosfääriarvion suunnittelussa. Lisäksi laadittiin vastaukset STUKin lisäselvityspyyntöihin koskien biosfääriarviota. Referenssialuetutkimukset kohdistuivat tarkennetun paikkakohtaisen lähtödatan keruuseen käyttölupahakemuksen tausta-aineistoksi tehtävää biosfääriarviota varten referenssijärvien sekä joki- ja suobiotooppien osalta; referenssialuetutkimukset kohdistuivat Kivi- ja Poosjärvelle, Poosjoelle ja Häädetkeitaalle. Järvet ovat intensiivisen tutkimisen kohteena, koska mahdolliset nuklidipäästöt tulevat suurella todennäköisyydellä vesistöihin ja Olkiluodon alueelle todennäköisesti muodostuu tulevaisuudessa vastaavan kaltaisia järviä. Järviltä kartoitettiin ja kerättiin vesi ja rantakasveja, planktonia, pohjaeläimistöä sekä vesi- ja sedimenttinäytteitä ainekiertomallinnuksen lähtötiedoiksi kolmessa kampanjassa toukokuussa, elokuussa sekä lokakuussa. Joella tehtiin sähkökoekalastus, sekä planktonja pohjaeläinnäytteenottokampanja. Suolta kerättiin kasvien dimensio- ja alkuainenäytteitä, sekä syvä- ja pintaturvenäytteitä. Vuoden 2012 LIDAR-skannaukseen perustuvaa merenpohjan karakterisointimenetelmää kehitettiin edelleen. Lisäksi referenssijärviltä hankittiin SAR-sateliittitutkakuva-aineistot, joiden osalta jatkettiin työtä biotooppien alueellisen jakauman laskennalliseksi selvittämiseksi. Vuonna 2014 jatkettiin maaperän sorptiokokeita laboratoriotöiden osalta. Lisäksi tehtiin kaksi kaivinkonekuoppaa Olkiluotoon Savilahden alueelle. Radionuklidien kulkeutumismallinnuksen osalta aloitettiin maastomallinnus- ja kulkeutumislaskentaohjelmistojen kehitys käyttölupahakemuksen laatimista varten, sekä ohjelmistojen rajapintojen yhteensovittaminen yhteistyössä pintahydrologian mallin kanssa. Myös yhteisen tietokannan kehitystyö aloitettiin. Todennäköisyyspohjainen arviointityökalu valmistui käytettäväksi varsinaisen biosfääriarvioinnin lisänä. Posiva osallistui myös aktiivisesti kansainvälisen BIOPROTA-foorumin toimintaan. Kapselointilaitoksen ydinjätehuolto Vuoden 2014 aikana päivitettiin kapselointilaitoksessa syntyvien matala- ja 31 keskiaktiivisen jätteiden määrä- ja aktiivisuusarviot. Jätteenkäsittelyjärjestelmien kuvauksia päivitettiin vuoden aikana ja ne toimitettiin viranomaiselle saatujen selvityspyyntöjen perusteella. Uutena vaihtoehtona jätteenkäsittelyssä on tarkasteltu OL3-laitoksen jätteenkäsittelyjärjestelmien hyödyntämistä myös kapselointilaitokselta tulevien nestemäisten jätteiden käsittelyssä. Tämän vaihtoehdon selvittämistä jatketaan. Jätehuoltoon liittyvälle turvallisuusanalyysille tehtiin vuonna 2014 riippumaton arviointi. Arvioinnin tulokset, tarkentuneet jätehuoltosuunnitelmat ja STUKin rakentamislupa-aineistosta antama palaute otetaan huomioon analyysien päivityksessä. Vaakasijoitusratkaisun kehitys Posivan referenssiratkaisuna olevan pystysijoitusratkaisun (KBS-3V) rinnalla on yhdessä SKB:n kanssa jatkettu vaakasijoitusratkaisun (KBS-3H) kehitystyötä, jossa keskitytään vaakaratkaisun erityispiirteisiin. Vaakasijoitusratkaisun jatkokehitystyötä varten perustettiin vuonna 2011 yhteisprojekti ”KBS-3H System Design”, jonka kestoa on jatkettu vuoden 2016 loppuun saakka. Perustetun yhteisprojektin rinnalla Posivan laitossuunnittelussa on myös varauduttu 3H-ratkaisun asettamiin tilatarpeisiin ja vaatimuksiin. Posivan toimesta on tarkastelukauden aikana tehty KSB-3H loppusijoitusratkaisun simulointi, mikä mm. vahvistaa loppusijoituksen onnistumisen suunnitellussa aikataulussa. Yhteistyöprojektin päätavoitteena on kehittää 3H-vaihtoehdon teknistä suunnittelua ja järjestelmien ymmärrystä tasolle, jonka perusteella voidaan laatia 3H-vaihtoehdolle alustava turvallisuusarvio (PSAR) sekä toteuttaa 3V- ja 3H-vaihtoehtojen vertailu. Pysty- ja vaakaratkaisujen vertailuun sisältyvät myös ympäristöasiat, kustannukset ja turvallisuusasiat (pitkäaikais-, käyttöja työturvallisuus). Pitkäaikaisturvallisuuden osalta tavoitteena on osoittaa, että 3H on vähintään yhtä turvallinen vaihtoehto kuin 3V. Alla on kuvattu KBS-3 System 32 Design -yhteisprojektin osaprojektien eteneminen. Osaprojekteja ovat Demonstraatio, Osakomponenttien suunnittelu, Tuotanto ja käyttö sekä Turvallisuusarvio. Demonstraatio Äspön kalliolaboratorion -220 m syvyystasolle aiemmin mekaanisesti louhitusta 95 m pitkästä vaakareiästä (halk. 1,85 m) erotetussa n. 20 metrin pituisessa reikäosuudessa on meneillään täysimittakaavainen demonstraatio, ns. Multipurpose test (MPT) perustuen DAWE-referenssisuunnitelmaan (Drainage, Artificial Watering and Air Evacuation). MPT kuuluu myös osana Euroopan komission 7. puiteohjelman LUCOEXprojektiin. Vuonna 2014 MPT:ssä on jatkettu monitorointivaihetta, joka käynnistyi edellisen vuoden lopulla asennustöiden valmistumisen jälkeen Tarkastelujakson aikana on toimitettu Euroopan komissiolle MPT:ssä käytettyjen savikomponenttien valmistamista sekä asennuslaitteen päivittämistä koskevat raportit. Lisäksi MPT:n valmistelutöitä, kokoonpanoa ja asennusta käsittelevä raportti on ollut työstettävänä ja raportti valmistuu vuonna 2015. MPT:ssä asennettujen mittausantureiden kytkennän yhteydessä tiedonkeruujärjestelmään tehtiin ns. käyttöönottotesti (Site Acceptance Test), josta on laadittu muistio. Käynnissä on ollut lisäksi MPT:n alkutilaa käsittelevä raportti, joka valmistuu vuoden 2015 puolella. Tässä raportissa tullaan esittämään mittausantureiden toimintaa ja todettuja toimintahäiriöitä. Suurin osa mittausantureista toimii suunnitellulla tavalla, mutta esimerkiksi langattomissa laitteissa on ollut toimintahäiriöitä – niissä mittausdata toisaalta taltioituu Kuva 14. MPT:ssä kunkin osakomponentin (alempi kuva) mittausantureiden kaapelit suojattiin kuljetuksen ja asennuksen ajaksi kaapelikelaan, jonka pääty näkyy asennuspakkauksen asennuksen jälkeen otetussa kuvassa (yläkuva). Asennuspakkauksen anturikaapelit johdettiin kaapelikelalta suojaputkien (reikäprofiilin ulkopuolella) ja myöhemmässä vaiheessa tulpan läpivientien kautta testialueen ulkopuolelle ja kytkettiin tiedonkeruulaitteisiin. Kaapelikela poistettiin reiästä ennen seuraavan osakomponentin asennusta. anturin omaan muistiin. Kuvassa 14 on esitetty anturikaapelien vetämiseen liittyviä ratkaisuja. Äspön kalliolaboratorioon tasolle -420 m jo louhitun asennustilan läheisyydessä on aloitettu yhteistyönä SKB:n DETUM-projektin kanssa suunnatun kairauksen testaaminen kairaamalla kaksi noin 100 metrin pituista kairareikää (halk. 76 mm). Toinen reikä kairattiin KBS-3H-asennustilasta, josta tullaan jatkossa louhimaan mekaanisesti noin 100 m pitkä ”demoloppusijoitusreikä”. Kairaustulosten (ml. taipumamittaukset) raportointi on käynnissä. Edellä mainittujen kahden kairauksen avulla on kehitetty uutta tekniikkaa ja valmiuksia noin 300 metrin pituisen suoran pilottireiän kairaamiseksi vuoden 2015 aikana ONKALOssa, koska Äspön kalliolaboratoriosta ei löytynyt sopivaa aluetta kokeen suorittamiseksi ja toisaalta Posivalla oli tarve vastaavan pituisen suoran pilottireiän kairaamiseksi. Osakomponenttien suunnittelu Bentoniittipuskurin toimintaa jäljitteleviä Big Bertha -kokeita (BB2 & BB3) käsittelevä raportti valmistui vuoden 2014 aikana ja seuraavat kokeet (BB4 & BB5) aloitettiin. BB4-kokeen tavoitteena on tutkia bentoniittipuskurin paisumisen kehittymistä rei’itetyn suojasylinterin läpi. Koe vastaa BB2-koetta muilta osin, mutta BB4-kokeessa syötetään jatkuvasti vettä koetilaan DAWEreferenssisuunnitelman mukaisen keinotekoisen kastelun jälkeen 6 kuukauden ajan, minkä jälkeen koe puretaan. Kokeessa käytetty bentoniitti ja suojasylinterin ja ”reikäseinämän” välinen välys vastaavat vaakaratkaisun todellisia parametriarvoja. Näin ollen BB2- ja BB4-kokeissa bentoniitin paisuntapaineen kehityksen alkuvaihe kuvaa myös alkuvaiheen tilannetta täydessä mittakaavassa, joten alkuvaiheen tuloksia voidaan rinnastaa MPT-kokeessa mitattuun paisuntavaiheen käyttäytymiseen. BB5-kokeessa tavoitteena on puolestaan tutkia bentoniittipuskurin paisumisen kehittymistä rei’itetyn suojasylinterin läpi pitkäaikaisena kokeena tavoitteena bentoniitin saturaatio. Tässäkin kokeessa vettä syötetään jatkuvasti koetilaan DAWE-referenssisuunnitelman mu- kaisen keinotekoisen kastelun jälkeen. Tässä kokeessa paisuntapaineen alkuvaiheen kehitys ei vastaa vaakaratkaisun todellista tilannetta, mutta saturaatiossa sekä bentoniitin keskimääräinen tiheys että paisuntapaine vastaavat täyden mittakaavan tilannetta. Seurantajakson aikana on päivitetty täyttökomponenttien suunnittelumuistiota mm. vaihettumisvyöhykkeen suunnitelman osalta. Päivitetty muistio toimii yhtenä tuotantolinjaraportin Bentoniittipuskuri ja täyttökomponentit taustamuistioista. Lisäksi on aloitettu laboratoriokoe (mittakaava 1:10) vaihettumisvyöhykkeeseen kuuluvan bentoniittilohkon sekä sen ja osasto- tai päätytulpan väliin jäävän pellettitäytteen käyttäytymisen tutkimiseksi. Yhtenä tavoitteena on saada kokeellista tukea tulppaan kohdistuvasta paisuntapaineesta, josta on olemassa laskennallisia arvioita. Kemiallisen eroosion varalta on käynnistetty työ, jonka tavoitteena on laatia konseptuaalinen suunnitelma eroosion kestäväksi täyttötulpaksi. Tulppien ja asennuspakkauksen suunnitteluvaatimuksia ja muutosehdotuksia on kehitetty tarkastelujakson aikana. Tuotanto ja käyttö Vuoden 2014 aikana tuotantolinjaraportti Kalliotilat on edennyt tarkastusvaiheeseen. Puskuri ja täyttökomponentit -tuotantolinjaraportin laatimista on jatkettu. Tuotantolinjaraporttien Asennuspakkaus ja Tulpat laatiminen on aloitettu ja ne valmistuvat vuonna 2015. Suunnitelmia ei tulla viemään näissä kahdessa viimeksi mainitussa raportissa yksityiskohtaiselle tasolle nykyisen yhteisprojektin aikana. KBS-3Hratkaisun erityispiirteitä kuvaavien tuotantolinjaraporttien valmistumisen jälkeen niistä on päätetty laatia myös yhteenvetoraportti. Vaakaratkaisun erityispiirteisiin kuuluvien järjestelmäkuvausten laatimiseksi tarvittavat valmistelutyöt on tehty. Vastaanottoaseman, loppusijoitusreiän ja asennustilan järjestelmäkuvaukset laaditaan vuoden 2015 aikana. Turvallisuusarvio Olkiluodon turvallisuusperustelun ensimmäisen vaiheen kokoaminen aloi- tettiin vuonna 2014. Turvallisuusperustelu sisältää suunnitteluperusteiden laatimisen, loppusijoitusjärjestelmän kuvauksen, ilmiöiden, tapahtumien ja prosessien (FEP) kuvauksen, toimintakykyanalyysin sekä mallit ja lähtötiedot. KBS-3H:n suunnitteluperusteet sisältävän raportin luonnos on laadittu. Raportissa esitetään Posivan VAHAjärjestelmän mukaiset vaatimustasot 1–5 joko täydentämällä samojen komponenttien osalta soveltuvin osin KBS-3Hratkaisun relevanteilla vaatimuksilla tai laatimalla kokonaan uusia vaatimuksia KBS-3H-spesifisille komponenteille. Loppusijoitusjärjestelmän kuvauksesta on laadittu raporttiluonnos olemassa olevan suunnittelutiedon pohjalta. FEPien valintaa ja kuvausta käsittelevä raporttiluonnos on laadittu ja sitä täydennetään tänä vuonna mikrobiologian, kemiallisen eroosion ja korroosion osalta. Toimintakykyanalyysissä ja sitä tukevissa toiminnoissa keskeisessä asemassa ovat usean kapselin mahdolliseen rikkoutumiseen liittyvät selvitykset: jääkauden jälkeisen laimean glasiaaliveden aiheuttama bentoniitin kemiallinen eroosio ja siitä koituva kapselin korroosio sekä kalliosiirroksen aiheuttama kapselin mahdollinen rikkoutuminen. Toimintakykyanalyysiä tukevia toimintoja ovat edellä mainittujen lisäksi lähtötietojen koostaminen, kalliomekaaninen mallintaminen, asennuspakkauksen lähialueen lämpöanalyysi (ks. kuva 15) ja THM-analyysi, pohjaveden virtauslaskelmat ja sulfidivirtauksien mallintaminen. Bentoniittipuskurin ja suojasylinterimateriaaliksi valitun titaanin pitkäaikaisvuorovaikutuksia koskevaa tutkimusta on jatkettu ja työstä laadittavan loppuraportin valmistuminen on siirtynyt vuodelle 2015. Tutkimuksen pääpaino on kemiallisissa prosesseissa, jotka saattavat vaikuttaa puskurin turvallisuustoimintaan sitä heikentävästi. Muutokset YJH-2012-ohjelmassa kuvattuun aikatauluun verrattuna Kansainvälisen LUCOEX-projektin päättyminen on siirtynyt vuoteen 2015. LUCOEX-projektiin kuuluvan täysimittakaavaisen MPT-kokeen purkaminen sekä siihen liittyvät näytteenotot ja ana- 33 lyysit on sovittu siirrettäväksi nykyisen KBS-3H-yhteisprojektin jälkeen toteutettavaksi. Syynä tähän päätökseen on arvio, että kokeesta saataisiin lisää tietoa ja kokemusta, jotka hyödyntäisivät jatkossa myös muita täyden mittakaavan kokeita. Arvio sopivasta purkamisajankohdasta tehdään myöhemmin. Edellä mainituista syistä johtuen purkuvaihe on irrotettu LUCOEX-projektista ja korvattu suorien pilottireikien kairaamiseen liittyvillä demonstraatioilla. Eräiden tehtävien loppuunsaattaminen on siirtynyt vuodesta 2014 vuoteen 2015, esim. titaanin vuorovaikutuskokeet sekä tuotantolinjaraporttien valmistuminen. 34 Kuva 15. Loppusijoituskapseleiden, asennuspakkausten ja välitulppien nimellismitat eri ydinpolttoaineiden (BWR-, VVER- ja EPR) tapauksissa, joista BWR on referenssipolttoaine (Lähde: VTT/Kari Ikonen ja Heikki Raiko). Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen suunnittelu ja toteutus Kapselointi- ja loppusijoituslaitos koostuu maanpinnalle rakennettavasta kapselointilaitoksesta, muista toimintaa palvelevista maanpäällisistä rakennuksista ja rakennelmista sekä maanalaisesta loppusijoituslaitoksesta. Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakennustyöt alkavat sen jälkeen, kun rakentamislupa on myönnetty, tekniset suunnitelmat ovat riittävän pitkällä ja epävarmuuksien osalta on laadittu kattava hallintasuunnitelma. Laitoksen käyttötoiminta on tarkoitus aloittaa 2020-luvun alkupuolella käyttöluvan myöntämisen jälkeen. Välivarastoista tuotu käytetty ydinpolttoaine pakataan kapseleihin kapselointilaitoksessa ja siirretään hissillä loppusijoitustilaan. Nykyisten suunnitel- Kaavoitus ja aluetyöt Posiva toimii yhdessä TVO:n kanssa Eurajoella Olkiluodon saaressa, jonka maa-alueesta TVO omistaa suuren osan. Posiva on vuokrannut tarvitsemansa maa-alueen TVO:lta. Olkiluodossa on laitosalueiden lisäksi mm. satama, Natura-alue, loma-asuntoja ja muutama pysyvä asunto. Kaavoituksen tärkeimpänä tavoitteena on ylläpitää maankäytöllisiä edellytyksiä Suomen suurimmalla energiantuotantoalueella ja varata alueet käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen toteuttamiselle siten, että Suomen lainsäädännön ja toiminnan turvallisuudelle asettamat vaatimukset täyttyvät. Vuonna 2014 olivat voimassa vuonna 2010 lainvoimaiseksi tullut Olkiluodon osayleiskaava ja vuonna 2011 lainvoimaiseksi tullut loppusijoitusalueen asemakaava. Vuoden 2014 aikana käynnistettiin kaavoitusprosessin seuraavan vaiheen valmisteluja. Jatkokaavoituksen tarkoituksena on valmistautua mien mukaan loppusijoitustilat louhitaan tasovälille -400...-450 m yhteen kerrokseen. Kulku maanalaisiin tiloihin tapahtuu ajotunnelin ja kuilujen kautta. Loppusijoitustunneleiden lattiaan porataan loppusijoitusreiät, joihin kapselit sijoitetaan. Kapseleita ympäröivät kauttaaltaan puristetut bentoniittilohkot, jotka paisuvat voimakkaasti vettymisen seurauksena. Tiloja laajennetaan loppusijoituksen edetessä louhimalla lisää loppusijoitus- ja keskustunneleita. loppusijoituslaitoksen mahdolliseen laajentamiseen, jotta pystytään turvaamaan loppusijoitustarpeisiin tarvittavien tilojen laajuus kallioperän olosuhteiden kannalta tarkoituksenmukaisella tavalla. Posivan hallinnoimalla alueella olevan Onkalotien ja Liiklantien uuden tielinjauksen toteutussuunnitelmat viimeisteltiin vuoden 2014 aikana. Tielinjauksen jatkosuunnittelun osalta valmisteltiin toteutussuunnittelua kattamaan tulevan kapselointilaitoksen piha-alueen ympäri kulkevaa osuutta. Nostinlaiterakennuksen II-vaiheen toteutussuunnittelu viimeisteltiin vuoden aikana siten, että rakennustyöt päästiin aloittamaan vuonna 2014 aikataulun mukaisesti. Nostinlaiterakennuksen II-vaiheen suunnittelussa on huomioitu rakennuksen vaiheittainen toteutus, joka mahdollistaa rakennukseen sijoitettavien järjestelmien ja toimintojen palvelevan lopullista laitoskokonaisuutta. ONKALO-työmaan maanpäällinen osuus aidattiin vuoden 2014 aikana ja aidatun alueen suunnitelmat päivitettiin vastaamaan tunnistettuja tulevia tarpeita. Kapselointi- ja loppusijoituslaitosten suunnittelu, toteutus ja käyttö KPA-varastoilta tuotu käytetty ydinpolttoaine kapseloidaan kapselointilaitoksessa. Kapselointiprosessiin liittyviä tärkeimpiä tiloja kapselointilaitoksessa ovat mm. kuljetussäiliöiden ja uusien kapselien vastaanotto- ja varastotila, polttoaineen käsittelykammio, kuparikannen hitsausasema, hitsin tarkastusasema ja bentoniittipuskurilohkojen välivarasto. Suljettu kuparikapseli siirretään kapselointilaitoksesta hissillä maan alle loppusijoituslaitokseen. Loppusijoituslaitos koostuu maanalaisista loppusijoitustiloista (loppusijoitustunnelit ja -reiät), näitä yhdistävistä keskustunneleista, ajotunnelista, kuiluista sekä teknisistä tiloista. Loppusijoituslaitos sisältää myös loppusijoitustilan matala- ja keskiaktiiviselle jätteelle. 35 LAITOSSUUNNITTELU Kapselointilaitoksen laitossuunnitelmiin ei vuoden 2014 aikana tehty muita merkittäviä muutoksia, kuin kapselin hitsausmenetelmän muuttaminen kitkatappihitsaukseksi (FSW). Päivitetyt pääpiirustukset toimitettiin viranomaiselle. Päivityksessä huomioitiin mm. varavoimakoneiden sijoittelun muutokset sekä polttoaineen vastaanottotilan täsmentyneet tilatarpeet. Kapselointilaitoksen järjestelmien prototyyppien toteutus edistyi vuoden 2014 aikana siten, että kapselin siirtovaunun prototyypin valmistus eteni (kuva 16) ja prototyypin testaus on alkamassa vuoden 2015 alussa. Kapselin siirtotrukin prototyypin valmistus on niin ikään käynnistynyt vuoden 2014 aikana. Prototyypeillä pyritään varmistamaan laitteiden toimivuus ennen lopullisten kapselointilaitokseen tulevien laitteiden toteutusta. Haasteena ovat loppusijoituskapselin suuri koko ja käsiteltävä massa ja toisaalta tarkat paikoitustarkkuudet eri prosessin vaiheissa. Loppusijoituslaitoksen laitossuunnitelmaan ei tehty merkittäviä muutoksia vuoden 2014 aikana. LAITOSTEN TOTEUTUSSUUNNITTELU JA TOTEUTUS Laitosprojekti eteni vuoden 2014 aikana painottuen toteutussuunnittelussa vaatimusmäärittelytyöhön sekä lähtötietojen katselmointiin. Kapselointilaitoksen toteutussuunnittelu eteni laitostekniikan ja rakennustekniikan osalta. Toteutussuunnittelun hankintoja valmisteltiin laajalla rintamalla, mutta kaikkia suunniteltuja toimeksiantoja ei vuoden loppuun mennessä ehditty panna täytäntöön. Kapselointilaitoksen toteutussuunnittelu ja toteutus Kapselointilaitoksen toteutussuunnittelu alkoi kahdeksalle kapselointilaitoksen mekaaniselle järjestelmälle (kuljetussäiliön siirtovaunu, polttoaineen siirtokone, kuljetussäiliön telakointiasema, polttoaineen kuivausjärjestelmä, kapselin telakointiasema, kapselin siirtovaunu, kapselin kannatinlaite ja kapselin nosto- ja siirtokehys) konseptitarkasteluna elokuussa 2014. Konseptitarkastelut saatiin valmiiksi joulukuussa ja ne jatkuvat järjestelmien detaljisuunnitteluna vuonna 2015. Edellä mainituista järjestelmistä on aikataulutettu toimitettavan ensimmäiset rakennesuunnitelmat STUKiin elokuussa 2015. Kapselin kitkatappihitsausaseman toteutussuunnittelun tarjouspyyntö saatiin viimeistelyvaiheeseen joulukuussa 2014 ja sen toteutussuunnittelun on suunniteltu alkavan alkukeväästä 2015. Kapselihissin vaatimusmäärittelyt saatiin viimeistelyvaiheeseen loppuvuodesta 2014 ja aloitettiin toteutussuunnittelun tarjouspyynnön valmistelu. Kapselihissin rakennesuunnitelman on aikataulutettu toimitettavan STUKiin loppuvuodesta 2015. Kapselointilaitoksen arkkitehti-, rakennus- ja talotekninen suunnittelu aloitettiin syksyllä 2014. Rakennus- ja järjestelmäteknisen suunnittelun yhteensovittamista varten perustettiin syksyllä Kuva 16. Kapselin siirtovaunun prototyyppi ja testirata. Siirtovaunu on testiradan vasemmassa päässä. 36 2014 ns. layout-ryhmä, jonka tehtävänä on ylläpitää toteutussuunnittelun aikaista laitosmallia ja varmistaa järjestelmien ja rakenteiden yhteensovittaminen mahdollisten suunnittelumuutosten osalta. Toteutussuunnittelun alkaessa syksyllä 2014 perustettiin prosessi suunnittelumuutosten käsittelyä ja konfiguraation hallintaa varten. Vuonna 2014 pidettiin viisi muutoskokousta. Loppusijoituslaitoksen toteutussuunnittelu ja toteutus Loppusijoituslaitosprojektista laadittiin vuonna 2014 päivitetty projektisuunnitelma, joka tehtiin laitosprojektin projektisuunnitelman kuvausten täydennykseksi ja tarkennukseksi. Loppusijoituslaitoksen toteutettava laajuus on määräytynyt periaatteella, että nyt toteutettavalla projektilla luodaan edellytykset käyttöönottoluvan hakemiseksi ja käyttötoiminnan aloittamiseksi. Tätä varten tehdään (ONKALOn) ajotunnelin ja kapselikuilun väliset kulkuyhteydet, kapselikuilu, kapselivarasto, tarvittavat ajoneuvoyhteydet loppusijoitusalueelle, kaksi keskustunnelia (osittain), kolme loppusijoitustunnelia ja tarvittavat loppusijoitusreiät. Lisäksi tehdään lujitettu kalliotila kapselointilaitoksen käytöstä syntyvän matala- ja keskiaktiivisen jätteen loppusijoitustilaa varten. Suunnittelun ja toteutuksen jatkaminen sujuvasti hankkeen seuraavissa vaiheissa edellyttää, että suunnittelulaajuus ainakin arkkitehtisuunnittelun tarkkuustasolla on selkeästi toteutuslaajuutta suurempi. Suunnittelu- ja toteutuslaajuudet on esitetty havainnekuvana kuvassa 17. Vuoden 2014 aikana loppusijoituslaitoksen teknisten vaatimusmäärittelyjen tuottaminen oli käynnissä olevan toteutussuunnittelun tärkeimpiä tehtäviä. Tekniset vaatimusmäärittelyt tehdään järjestelmäkohtaisesti. Katselmoidut ja hyväksytyt vaatimusmäärittelyt tarvitaan toteutussuunnittelun lähtötietoina. Vuoden 2014 loppuun mennessä hyväksyttyjä vaatimusmäärittelyjä oli noin 90 % koko arvioidusta määrästä. Vuoden lopulla tärkeimpinä tehtävinä oli loppusijoituslaitoksen arkkitehti-, rakenne- ja kallioteknisten suunnittelutarjouspyyn- töjen valmistelu, joiden avulla suunnittelutoimeksiannot voidaan käynnistää keväällä 2015. RAKENNUSMENETELMIEN KEHITTÄMINEN EDZ Louhinnan vauriovyöhykkeellä (Excavation Damage Zone, EDZ) tarkoitetaan louhinnan kallioon aiheuttamia vaurioita. Vuonna 2012 alkaneita louhinnan vauriovyöhykkeen hydraulisten ominaisuuksien tutkimuksia jatkettiin ONKALOssa tutkimustilassa 3 (PL3620) edelleen vuoden 2014 aikana (kuva 18). Yksittäisiä, näihin liittyviä materiaalitutkimuksia toteutettiin myös Norjassa sekä Ruotsissa. Norjassa käsiteltiin irtisahatut kivikuutiot sahaamalla ne 10 cm paksuiksi laatoiksi, laatat kuvattiin sekä osasta laattoja mitattiin kiven dielektrisyys. Mittausalueen karakterisoimiseksi kivinäytteitä on toimitettu analysoitavaksi laboratorioihin sekä Suomessa että Ruotsissa. Varsinaiset mittaukset saatiin vietyä loppuun, mutta kivimateriaalin laboratoriotestaukset ovat vielä kesken. YJH-2012-ohjelmasta poiketen EDZ-tutkimusten koonti ei toteutunut vuonna 2014 toisaalta siksi, että tutkimukset olivat vielä kesken ja toisaalta siksi, että tutkimuspaikka tutkimustilassa 3 osoittautui alkutulkintaa monitahoisemmaksi. Kuva 17. Loppusijoituslaitosprojektin suunnittelulaajuus (punaisella) sekä projektissa rakennettava laajuus loppusijoitustasolla. Lisäksi rakennetaan kapselikuilu siihen johtavine kuiluyhteyksineen, laitosjätetila sekä kapselivarasto. ONKALOn laajuus on esitetty harmaana. Rakentamismenetelmät Louhinta ONKALOssa oli vähäistä vuoden 2014 aikana, etenkin kohteissa, joissa tunnelin ympäristöä olisi pitänyt injektoida silikamenetelmällä. Tästä syystä injektointikehitystä jatkettiin enimmäkseen kokoamalla ja analysoimalla jo toteutuneita silikainjektointeja. Loppusijoitustunnelin lattian tasaisuus on todettu merkitykselliseksi tunnelin täytölle. Tätä testattiin rouhimalla demonstraatiotunnelin 2 lattia tasaiseksi (kuva 19). Saavutetun tasaisuuden vaikutuksia tutkitaan suhteessa geologiseen Kuva 18. Dielektrisyysmittaus EDZ-tutkimusaltaassa tutkimustilassa 3. (kuva: Geofcon Oy) kartoitukseen, koeloppusijoitusreikien poraamiseen ja tunnelin täyttämiseen. Koeloppusijoitusreikien poraamisessa on jo havaittu suuri etu aiempiin porauksiin verrattuna, kun reiät on voitu porata suoraan tasaiselta tunnelin lattiapinnalta, eikä erityisiä rakenteita ole tarvinnut porausta varten tehdä. Posivan loppusijoitustunnelin päätytulpan (POPLU) rakentaminen on edennyt niin, että tulpan kohta on työstetty demonstraatiotunneliin 4. Suunnitelmasta ja Posivan referenssimenetelmästä poiketen kallion työstöä ei tehty Kuva 19. Rouhittu lattiapinta demonstraatiotunnelissa 2. 37 Kuva 20. 8-vuotiaan taiteilijan näkemys kalliorakentamisesta ja esimerkiksi EDZ:n muodostumisesta (rakoillut kallio keskellä kuvaa). (kuva: Ville Mustonen) vaijerisahauksella, vaan irtiporauksella ja lopullisen pinnan rouhinnalla. SKB toteutti oman DOMPLU-hankkeensa testialueen vaijerisahauksella, mikä mahdollistaa eri kalliontyöstömenetelmien vertailun. POPLU-päätytulppatestiä on esitelty laajemmin kohdassa Tunnelien täyttö ja päätytulppa. ONKALOn materiaalien, kuten pulttien ja verkkojen ikääntymistä tarkkaillaan osana maanalaisten tilojen työturvallisuutta. Lisäksi tutkimustilaan 3 on suunniteltu ruiskubetonoinnin lämmönvaikutuksen tutkimisen koe. Työturvallisuus- ja toteutettavuussyistä kuilua simuloivaa testireikää ei ruiskubetonoitu, vaan betoni valettiin reiän seinille. Vuoden 2014 lopulla oli suunnitteilla kokeen jatko eli lämmitys ja lämmi- tysvaikutusten havainnoinnin toteutus. Räjäytysten painevaikutusten tutkimusta ei ole ONKALOssa vielä tehty, mutta niiden toteutusta on suunniteltu seuraavien louhintojen yhteyteen. Rakentamisen laitekehitys YJH-2012-ohjelmassa kuvattua loppusijoituslaitoksen toteutuslaitteistoa ei ole lopullisesti määritelty, mutta työtä tehdään samanaikaisesti loppusijoitusratkaisun käytännön toteutusratkaisun edetessä. Erillisistä tarvittavista laitteistoista tunnelilujituksen poistolaitteiston suunnittelu ei ole vielä alkanut, mutta sen vaatimusmäärittely toteutetaan vuoden 2015 aikana. Jo olemassa olevaa koeloppusijoitusreiän porauslaitetta, Sannaa, testattiin edelleen vuoden Kuva 21. Kapselin siirto- ja asennuslaiteen prototyyppi valmiina testaukseen. 38 2014 aikana kolmen reiän porauksella ja vuonna 2015 toteutetaan vielä kolme koeloppusijoitusreikää lisää. Toteutettujen ja vielä toteutettavien, yhteensä kymmenen reiän perusteella tehdään päätökset Posivan tulevasta loppusijoitusreikäporakoneen määrittelystä ja mahdollisesta hankinnasta. Samalla tullaan ottamaan kantaa, yritetäänkö porakoneeseen sisällyttää muita toimintoja nykyisen testauslaitteen toimintojen lisäksi, kuten pohjan tasoittava työstin tai reiän yläpään viisteen teon mahdollistava laitteisto, vai toteutetaanko nämä erillisillä laitteistoilla. Referenssimenetelmä loppusijoitustunneleiden louhimiselle on poraus ja panostus -menetelmä. Sen rinnalla seurataan aktiivisesti mekaanisten tunnelin louhintamenetelmien kehitystä, mutta rouhintaa lukuun ottamatta näitä menetelmiä ei ole testattu ONKALOssa. ASENNUS- JA SIIRTOTEKNIIKAT Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen asennus- ja siirtotekniikoilla tarkoitetaan laitteita, joilla siirretään vapautumisestekomponentteja laitoksissa. Näitä laitteita ovat mm. kapselihissi, kapselin siirto- ja asennuslaite sekä täytön ja puskurin asennuslaitteet. Kapselihissiin liittyvää kehitystyötä jatkettiin vuoden 2014 aikana. Hissille kehitettiin uusi toteutuskonsepti, jossa laitteen yksittäisvikasietoisuuteen Kuva 22. Puskurilohkojen asennuslaitteen prototyyppi ONKA- Kuva 23. Puskurilohkon asennus testireikään ONKALO-alueen testaushallissa. LO-alueen testaushallissa. liittyvät viranomaisvaatimukset pystytään täyttämään. Uudesta konseptista toimitettiin päivitetyt aineistot viranomaiselle. Kapselin siirto- ja asennuslaitteen (kuva 21) prototyyppi valmistui vuoden 2014 alkupuolella ja laitteen testaus alkoi ONKALOn alueelle maanpinnalle rakennetussa uudessa testaushallissa. Tähänastisissa testeissä laite on toiminut suunnitellusti. Testejä jatketaan ONKALOn demonstraatiotunneleissa oikeissa loppusijoitusolosuhteissa. Puskurilohkojen asennustekniikan kehittäminen jatkui LUCOEX-projektissa, jossa Posivan, SKB:n, Andran (Ranska) ja Nagran (Sveitsi) yhteistyönä kehitetään loppusijoitukseen liittyvää asennustekniikkaa. Projektissa Posivan vastuulla on kehittää puskurilohkojen asennusta, laadunvalvontaa ja asennuksen aikana mahdollisten ongelmien hallintaa KBS-3V-tyyppisessä loppusijoitusratkaisussa. Puskurilohkojen asennuksessa käytettävän asennuslaitteen (kuva 22) ja lohkojen siirtolaitteen testaukset käynnistyivät vuonna 2014 maanpinnalla valmistuneessa testaushallissa, minkä jälkeen siirrytään ONKALOn demonstraatiotunneliin. Puskurilohkojen asennusta testattiin testaushallin testireikään (kuva 23). Tähänastisissa testeissä asennuslaite on toiminut suunnitellusti. Vuoden aikana valmistettiin ja testattiin myös asennusongelmien hallinnassa käytettäviä työkaluja. Puskurilohkojen asennusongelmien hallintaa varten kehitettiin vesipiikkaukseen perustuva laite, jolla bentoniittilohkoja voidaan tarvittaessa hallitusti rikkoa ja poistaa loppusijoitusreiästä. Laitetta myös testattiin maanpinnalla vuoden 2014 lopussa (kuva 24). Täytön asennuslaitteen prototyypin (kuva 25) valmistus oli käynnissä vuonna 2014 ja laite valmistuu alkuvuonna 2015. Laitteen testit aloitetaan maanpinnalla tehtävillä asennuskokeilla ja tämän jälkeen siirrytään testaamaan ONKALOon. Täyttöön liittyvien pellettien asennusta on myös suunniteltu ja pellettien asennus on suunniteltu liitettävän samaan asennuslaitteeseen jatkokehitystyössä. Kuva 24. Asennusongelmien hallintaan kehitetyn vesipiikkaus- Kuva 25. Täytön asennuslaiteen prototyyppi tehtaalla. laitteen maanpintatestaus. 39 KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN KULJETUKSET Käytetyn polttoaineen kuljetukset on tarkoitus aloittaa Suomessa loppusijoitustoiminnan alkaessa. Loviisan polttoaine kuljetetaan Olkiluotoon joko maitse, rautateitse tai meritse. Olkiluodon polttoaine siirretään KPA-varastolta kapselointilaitokselle maitse. Käytettyä polttoainetta kuljetetaan KPA-varastoilta kapselointilaitokseen siihen tarkoitetuissa B-tyypin kuljetussäiliöissä. Vuodelle 2014 siirtynyt päätösehdotus siitä, käytetäänkö Loviisan ja Olkiluodon polttoaineiden kuljettamiseen kaasu- vai vesitäytteisiä säiliöitä, käsiteltiin vuoden 2014 lopulla Posivassa, mutta päätöksen tekeminen siirtyi alkuvuoteen 2015. Vuoden 2014 aikana tavattiin myös kolme potentiaalista kuljetussäiliöiden toimittajaa ja selvitettiin tarjolla olevia säiliöitä sekä mahdollisia tarvittavia muutoksia säiliöihin. Yhteydenpito kaikkien tavattujen toimittajien kanssa jatkuu vuonna 2015. Laatu ja turvallisuus LAADUN JA TOIMINNAN KEHITTÄMINEN Posivan johtamisjärjestelmä muodostuu johtamiskäsikirjasta, joka antaa yleiskuvan Posivan toiminnasta sekä aihekohtaisista käsikirjoista, jotka sisältävät toimintasääntöjä ja ohjeita. Johtamisjärjestelmän tehtävänä on varmistaa, että Posivan loppusijoituslaitos täyttää sille asetetut turvallisuusvaatimukset ja että Posivan toiminta on lainmukaista, turvallista, oikea-aikaista ja kustannustehokasta. Vuoden aikana johtamisjärjestelmää kehitettiin vastaamaan uusia vuoden 2013 lopussa voimaan tulleita STUKin YVL-ohjeita. Johtamisjärjestelmän kehitystyö jatkuu siirryttäessä kohti ydinlaitosten rakentamisvaihetta. Rakentamisen laadunvarmistusta ja -valvontaa varten Posiva on luonut rakentamisen toteutusorganisaatiosta riippumattomat vastuulliset toiminnot. Näiden toimintojen tarkoitus on varmistaa, että meneillään oleva rakentaminen toteutetaan Posivan johtamisjärjestelmän menettelyjen ja ohjeiden sekä ase- 40 tettujen teknisten ja toiminnallisten vaatimusten ja ohjeiden mukaisesti ja että lopputuote on suunnitelmien mukainen. Rakentamisen ja suunnittelun laadunhallinnan kehittämisessä Posivan laitosprojekti on ohjeistanut mm. laatusuunnitelmien laadinnan järjestelmätasolla. Laatusuunnitelmien tarkoituksena on ohjata tuotteentoteutusprosessia koko sen elinkaaren ajan. Posivan laatima ehdotus ydinlaitostensa luokitusasiakirjasta toimitettiin STUKille rakentamislupahakemuksen yhteydessä. Luokitusasiakirjaa päivitettiin vuoden 2014 aikana rakentamisluvan käsittelyn aikaisen palautteen perusteella. Vuoden 2014 aikana Posiva kehitti menettelyjä toimittajien valintaan ja arviointiin sekä toimittajaketjujen hallintaan uusien YVL-ohjeiden vaatimusten mukaiseksi. Tehdyt toimet ovat YJH-2012-ohjelmassa esitetyn suunnitelman mukaisia. YMPÄRISTÖ JA TYÖTURVALLISUUS Posivan ympäristöasioista huolehditaan sertifioidun johtamisjärjestelmän (ISO 14001:2004) ja vuosittaisen toimintasuunnitelman mukaisesti. Toiminnan keskeiset ympäristönäkökohdat liittyvät ONKALOn rakentamiseen ja jätteiden käsittelyyn. Mahdollisia häiriö- ja vahinkotilanteita tarkasteltaessa merkittävimmät ympäristöriskit liittyvät tulipaloon ja öljyvuotoon työkoneesta. ONKALO rakentamisen yhteydessä irrotettu kiviainesmäärä 2014 oli vain noin 20 k-m3. Työmaalla syntyneistä jätteistä lähes 90 % kierrätettiin. Tunnelin rakentamisessa käytettiin vettä noin 6 500 m3. ONKALOn keskimääräinen kokonaisvuotovesimäärä oli noin 32 l/ min. Tunnelista pumpatut vedet (käyttövesi ja vuotovedet) johdettiin selkeytyksen ja öljynerotuksen jälkeen avo-ojaa pitkin mereen. Veden laatua mitattiin aiempien vuosien tapaan säännöllisesti. Toimintasuunnitelmassa kuvataan keinot, joilla pyritään vähentämään yhtiön toiminnasta mahdollisesti aiheutuvia ympäristöhaittoja. Vuonna 2014 mm. kehitettiin kunnossapito- ja tarkastusmenettelyjä öljyvahinkojen ennaltaehkäisyn tehostamiseksi. Posivan työterveys- ja turvallisuusasioista huolehditaan sertifioidun johtamisjärjestelmän (OHSAS 18001:2007) ja vuosittaisen toimintasuunnitelman mukaisesti. Posivalaiset ja Posivan urakoitsijat työskentelivät koko vuoden ilman tapaturmia. Posiva palkitsi vuoden aikana turvallisuuden kehittämisessä ansioituneen henkilön Vuoden turvallisuusteko -palkinnolla. Posivalle myönnettiin jo toisen kerran peräkkäin Nolla tapaturmaa -foorumin tasoluokitus taso 1 ”Maailman kärjessä”. Vuoden 2014 painopisteenä oli työyhteisötaitojen kehittäminen. Projektin puitteissa tuotettiin mm. ”hyvä työkaveri” -videomateriaalia, vedettiin vuorovaikutusta edistäviä harjoitteita yksikkökokousten yhteydessä sekä harjoiteltiin rakentavan palautteen antamista. Työterveyshuollon toimintasuunnitelma päivitettiin ja vuoden aikana panostettiin erityisesti ennaltaehkäisevään työterveyshuoltoon. Loppuvuonna tiivistettiin yhteistyötä TVO:n kanssa ja valmisteltiin TTT-osaamiskeskuksen (työterveys ja -turvallisuus) perustamista palvelemaan koko konsernia. YDIN- JA SÄTEILYTURVALLISUUS Posivan laitosten suunnitteluvaiheessa varmistetaan ydin- ja säteilyturvallisuuden huomioiminen laitoksen, järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden suunnittelussa siten, että kapselointi- ja loppusijoituslaitosta voidaan käyttää turvallisesti. Ydin- ja säteilyturvallisuuden huomioimisella varmistetaan laitosten tarkoituksenmukaisten käyttöolosuhteiden säilyminen, ennalta ehkäistään häiriö- ja onnettomuustilanteiden syntymistä, hallitaan häiriö- ja onnettomuustilanteita, lievennetään häiriö- ja onnettomuustilanteiden seurauksia sekä suojellaan laitosten henkilöstöä ja väestön ihmisiä radioaktiivisten aineiden päästöiltä ja ionisoivalta säteilyltä. Posiva täydensi vuoden 2014 aikana ydinlaitosten käyttöhäiriö- ja onnettomuustilanteita koskevia analyysejä ja -asiakirjoja. Täydennykset koskivat erityisesti sisäisten ja ulkoisten uhkien (ml. tulipalot, maanjäristykset) huomioimista laitosten suunnittelussa siten, että uhkien toteutuminen ei aiheuta käyttöhäiriö- tai onnettomuustilanteita. Käyttöhäiriö- ja onnettomuustilanteiden analyysejä ja -asiakirjoja tarkennettiin muuttamalla tehtyjä oletuksia realistisemmiksi ja radioaktiivisten aineiden leviämisen arviointiin käytettävä sääaineisto päivitettiin. Käyttöhäiriö- ja onnettomuustilanteiden analyysejä täydennettiin myös käyttöjätteen käsittelyn osalta. Posiva täydensi vuoden 2014 aikana kapselointilaitoksen suunnitelmia rakenteiden säteilymitoituksen osalta. Analyysien perusteella päivitettiin säteilysuojalabyrinttien toimintaa ja lisättiin säteilyltä suojaavia seiniä. Myös säteilysuojeluun liittyvät suunnitelmat koottiin yhteen ja päivitettiin vastaamaan kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen suunniteltua toimintaa. Suunnitelma ympäristön radioaktiivisuuden arvioimiseksi erotettiin Olkiluodon monitorointiohjelmasta erilliseksi suunnitelmaksi ja päivitettiin kattamaan lähiympäristön lisäksi laitosalue. Arviota käytetään kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen käytön seurausten arviointiin. Ydin- ja säteilyturvallisuus huomioitiin myös vuonna 2014 päivitettyjen järjestelmäkuvausten ja alustavan luokitusasiakirjan muutosten yhteydessä. Posiva jatkoi säteilymittausjärjestelmien kehitystä täydentämällä niiden järjestelmäkuvauksia ja vaatimusmäärittelyjä. Posiva on jatkanut vuonna 2014 myös muiden järjestelmien vaatimusmäärittelytyötä. Vaatimusmäärittelytyö sisältää teknisten ja toiminnallisten vaatimusten lisäksi myös ydin- ja säteilyturvallisuusvaatimukset. Vuonna 2014 ydin- ja säteilyturvallisuuden hallinta oli YJH-2012-ohjelmassa esitetyn mukaista. TURVA- JA VALMIUSJÄRJESTELYT Posivan laitosten turvajärjestelyjen tarkoituksena on varmistua siitä, että ydinjätelaitosten ja niissä käsiteltävien ydinjätteiden turvallisuus ei vaarannu lainvastaisen toiminnan seurauksena. Turvajärjestelyt koostuvat rakenteellisista ja teknisistä järjestelmistä ja hallinnollisista toimenpiteistä ja kattavat käynnissä olevan tutkimusvaiheen, rakentamisen ja käyttötoiminnan lop- pusijoituslaitoksen sulkemiseen saakka. YJH-2012-ohjelman mukaisesti valmistauduttiin raportointivuonna tulevaan rakentamiseen täydentämällä rakentamislupahakemukseen liittyviä rakennusaikaisia ja käytönaikaisia turvasuunnitelmia. Täydennykset koskivat mm. Posivan ja TVO:n palvelusopimuksen mukaisesti hankittavia turvapalveluja, mm. vartio-ohjeita ja yhteistä TVO-Posiva-turvaohjesääntöä. Ydinlaitoksen tietoturvallisuuden hallinta -ohjeen (YVL A.12) mukainen päivitetty selvitys toimitettiin vuonna 2014 osana turvajärjestelyjä STUKin arvioitavaksi. Posivan valmiusjärjestelyjen tarkoituksena on ennakkoon varautua kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen henkilökuntaa, laitoksen ympäristön väestöä ja itse laitosta mahdollisesti uhkaaviin onnettomuuksiin tai turvallisuutta heikentäviin tapahtumiin ja niiden seurausten rajoittamiseen. Vuonna 2014 STUK hyväksyi Posivan valmiusjärjestelyjen alustavan suunnitelman. Vuonna 2014 valmiusjärjestelyihin liittyvä toiminta oli YJH-2012-ohjelmassa esitetyn mukaista. YDINMATERIAALI- JA YDINSULKUVALVONTA Posivan ydinsulkuvalvonta perustuu ydinmateriaalivalvontaa koskevien lakien ja asetusten sekä kansainvälisten sopimusten velvoitteiden täyttämiseen. Posivan ydinsulkuvalvontakäsikirjassa kuvataan ONKALOn rakentamisen aikainen ydinsulkuvalvontatoiminta ja sitä täydennetään paloittain kattamaan ydinlaitosten rakentamisen aikana tarvittava valvonta. Loppusijoitustoimintaa varten käsikirjaa täydennetään kuvaamaan Posivan vastuulle tuleva ydinmateriaalin kirjanpito ja raportointi sekä loppusijoitustilan valvonta. Posivan ydinsulkuvalvontakäsikirjassa kuvataan myös ONKALOa koskevat ennakko-, toteuma- ja monitorointitiedot, jotka raportoidaan kolme kertaa vuodessa STUKille. Lisäksi käsikirjassa kuvataan kansainvälisten sopimusten perusteella toimitettavat ilmoitukset. Vuonna 2014 STUKille ja Euroopan komissiolle toimitettiin kapselointilaitoksen ja loppusijoituslaitoksen teknisten perustietojen päivitykset sekä ONKALOn rakentamista ja loppusijoitustoimintaan valmistautumista kuvaava toimintaohjelma. STUK, IAEA ja Euroopan komissio tekevät vuosittain erityisesti ONKALOn suunnittelu- ja toteumatietojen tarkastuksia. Vuonna 2014 laajin oli IAEA:n ja komission suunnittelutietojen tarkastus (Design Information Verification), joka toteutettiin laserskannausmenetelmällä. Tarkastusta varten koko ONKALOn laajuus skannattiin ja tuloksia verrattiin Posivan toimittamiin toteumatietoihin. STUK teki vuonna 2014 kaikkiaan kolme ydinsulkuvalvonnan tarkastusta, joista yksi oli yhteinen IAEA:n ja Euroopan komission suunnittelutietojen tarkastuksen kanssa. Loppusijoitustoiminnan ydinmateriaalivalvontaa kehitetään IAEA:n ja Euroopan komission perustamassa EPGR-projektissa (Encapsulation Plant and Geological Repository), johon osallistuvat myös Suomen ja Ruotsin viranomaiset ja toiminnanharjoittajat. Vuonna 2014 valmistui Suomea koskeva kapselointilaitoksen valvontakonsepti, jossa kuvataan valvonnan kattavuus, menetelmät ja laitteet KPA-varastoilta kapselointilaitoksen kapselihissiin asti. Konseptin tarkoituksena on esittää valvonnan tekniset vaatimukset, jotta Posiva voi huomioida ne kapselointilaitoksen layoutissa ja järjestelmäsuunnittelussa. Maanalaisen toiminnan valvonnan kehitys jatkuu tulevina vuosina. Posivan kapselointilaitoksen ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupahakemuksen yhteydessä STUKille toimitettiin ydinenergia-asetuksen 35§:n mukainen ”suunnitelma ydinaseiden leviämisen estämiseksi tarpeellisen valvonnan järjestämisestä”. STUK hyväksyi suunnitelman 12.12.2014 päivätyllä kirjeellään vaatimuksilla huomioida ja mahdollistaa IAEA:n ja Euroopan komission valvonta kapselointilaitoksen ja loppusijoituslaitoksen jatkosuunnittelussa ja toteutuksessa. Kuva 26 esittää ydinsulkuvalvontaan liittyvät Olkiluodon mikroseismisen asemaverkon paikantamat ONKALOalueen louhintaräjäytykset seismisinä havaintoina vuonna 2014. ONKALOalueelle paikannettiin kaikkiaan 181 räjäytystä ja niiden voimakkuudet pai- 41 Kuva 26. Ydinsulkuvalvontaan liittyvät Olkiluodon mikroseismisen asemaverkon paikantamat ONKALO-alueen louhintaräjäytykset. Räjäytyspaikkoja osoittavat pallot on väritetty ajankohdan mukaan siten, että sininen edustaa alkuvuotta ja punainen loppuvuotta. ONKALOn louhintasuunnitelma on esitetty keltaisella. (Kuva: Marianne Malm, ÅF-Consult Oy) kallisella Richterin asteikolla olivat välillä ML=-1,9…0,7. ONKALO-alueella louhintoja tehtiin pääasiassa maanpinnalla liittyen aluetöiden ja nostinlaiterakennuksen louhintaräjäytyksiin. ONKALOssa näkyy muutamia räjäytyksiä liittyen kuiluliittymissä tehtyihin töihin tasoilla -290 ja -437. Maanpinnalla yksi räjäytykseksi luokiteltu havainto heinäkuulta lähellä Olkiluodon majoituskylää jäi ilman selitystä. LUPIEN HAKEMINEN Vuoden 2014 aikana täsmennettiin aiemmin vuoden 2012 lopulla jätettyyn rakentamislupahakemukseen liittyvää viranomaisaineistoa. Rakentamislupahakemusaineistoa täydennettiin sekä suunnittelun etenemisen että STUKin esittämien vaatimusten perusteella. Sisällölliset täydennykset ovat liittyneet erityisesti teknisen suunnittelun kypsyyteen ja turvallisuusanalyysien vaatimuksenmukaisuuteen. Vähäisiä päivityksiä tehtiin suureen määrään muuta STUKille toimitettua aineistoa. Kokonaan uutena asiakirjana toimitettiin yksityiskohtainen arvio joulukuussa 2013 valmistuneen uuden YVL-ohjeiston sovellettavuudesta ja täyttymisestä. Vuoden loppupuolella turvallisuussuunnittelun painopiste siirtyi rakentamisluvan jälkeisten tarpeiden 42 huomioimiseen. Tulevaa rakentamista varten rekrytoitiin turvallisuusasioiden käsittelyyn useita henkilöitä samalla, kun yhteistyö Posivan omistajien, erityisesti TVO:n ydinalan osaajien kanssa lisääntyi merkittävästi. STUKin ja Posivan välillä on järjestetty suuri määrä tekniikka-alakohtaisia kokouksia, joiden tarkoituksena on ollut tukea viranomaistarkastusta ja siten myös lyhentää asiakirjojen päivitykseen kuluvaa aikaa. STUK teki vuoden aikana yhdeksän rakentamisvalmiuden toteamiseen liittyvää tarkastusta kohdistuen Posivan toiminnan eri alueille. Lisäksi STUK teki neljä tarkastusta maanalaisten tutkimustilojen (ONKALOn) meneillään olevaan rakentamiseen liittyen. Posiva jätti 20.5.2014 Valtioneuvostolle hakemuksen ydinpolttoaineen kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen laajentamista koskevan valtioneuvoston 6.5.2010 tekemän periaatepäätöksen M3/2010 täydentämiseksi. Hakemus liittyi Teollisuuden Voima Oyj:n (TVO) samanaikaisesti valtioneuvostolle jättämään hakemukseen periaatepäätöksen M2/2010 täydentämiseksi rakentamislupahakemuksen jättämiselle asetetun määräajan osalta. Valtioneuvoston tehtyä keväällä 2014 kielteisen päätöksen TVO:n hakemuksesta, TEM toimitti 7.10.2014 Posivalle päätöksen, jonka mukaan Posivan hakemusta periaatepäätöksen täydentämiseksi ei ole tarpeen käsitellä. TIEDONHALLINTA Vaatimustenhallinta Posivalla on käytössä VAHA-vaatimustenhallintajärjestelmä, jonka avulla hallinnoidaan loppusijoitustoimintaan liittyviä vaatimuksia. Vuoden 2013 alussa alkaneen VAHA3-projektin keskeisenä tavoitteena oli laajentaa Posivan vaatimustenhallinta kattamaan loppusijoitusjärjestelmän vaatimusten lisäksi myös kapselointilaitoksen turvallisuuden kannalta tärkeiden osajärjestelmien vaatimukset. Lisäksi projektin tavoitteena oli täydentää loppusijoitusjärjestelmän vaatimustenhallinnan toteutusta mm. parantamalla jäljitettävyyttä lisäämällä linkityksiä sekä sisällyttämällä todentamistulokset DOORS-kantaan. Vuonna 2014 VAHA3-projektissa jatkettiin Posivan vaatimustenhallinnan kehittämistä edellisen vuoden tulosten pohjalta. Posivan vaatimustenhallintajärjestelmän kattavuus on saatu laajennettua sisältämään myös kapselointilaitoksen turvallisuuden kannalta tärkeät järjestelmät. Kapselointilaitoksen järjestelmien varsinainen vaatimusmäärittelytyö ei sisältynyt VAHA3-projektiin, vaan se tehdään kapselointilaitospro- jektissa yhdessä alihankkijoiden kanssa. Kapselointilaitoksen järjestelmien hyväksyttyjä vaatimusmäärittelyitä on vuoden 2014 lopussa Laitosprojektityötilassa 21 kappaletta, joista yhdeksän on viety myös VAHA/DOORS-kantaan. Loppusijoitusjärjestelmän vaatimusten laadunparantamistyö käynnistettiin loppuvuodesta 2013 ja työtä jatkettiin vuonna 2014. Työn keskeisiä kohteita ovat vaatimusten todentamisen lisääminen vaatimusmoduuleihin sekä jäljitettävyyden parantaminen puuttuvia tai virheellisiä linkityksiä korjaamalla. Työ jatkuu vuonna 2015. VAHA3-projektin lisäksi käynnissä on myös työ loppusijoitusjärjestelmän toimintakykyvaatimusten sisällön tarkistamiseksi osin yhdessä SKB:n kanssa (ks. luku Turvallisuusperustelun pääkohdat ja tuotantoprosessi). Dokumenttienhallinta Dokumenttienhallinnassa vuoden 2014 töiden pääpaino oli laitosprojektin dokumenttienhallinnan suunnittelu- ja kehitystyössä. Laitosprojektille on laadittu oma dokumenttienhallintaprosessi, jonka mukaan toimitaan alihankkijoiden dokumenttitoimituksissa ja Posivan sisäisissä prosesseissa. Dokument- tienhallintaprosessin kouluttaminen laitosprojektin toimijoille aloitettiin vuonna 2014. Dokumenttienhallintajärjestelmäkoulutusten lisäksi suunniteltiin ja toteutettiin Posivan asiakirja- ja dokumenttienhallintakoulutus, jonka tavoitteena on yhtenäistää asiakirja- ja dokumenttienhallintaan liittyviä toimintatapoja ja selventää eri toimijoiden roolia ja vastuuta asiakirjahallinnassa. Asiakirjahallintaan liittyvät ohjeet on katselmoitu ja päivitystyötä on tehty. Lisäksi on laadittu uusia ohjeistuksia mm. tietoaineistoturvallisuuteen liittyen. Tiedonhallinta- ja arkistonmuodostussuunnitelmien kehitystyö jatkuu edelleen vuonna 2015. Tutkimustietojärjestelmät Posiva on kerännyt jo muutaman vuosikymmenen ajan tutkimustietoa Olkiluodon saarelta sekä aikaisemmin myös muilta tutkimuspaikkakunnilta. Dataa on kertynyt huomattava määrä. Tutkimustiedot koostuvat mm. alueen kallioperän ominaisuuksista, kalliopohjavesien käyttäytymisestä ja kemiasta sekä ympäristötutkimuksista. Posivalla on käytössään POTTItutkimustietojärjestelmä, jolla hallinnoidaan eri tieteenalojen tutkimustietoja. Järjestelmän tarkoituksena on helpottaa suuren datamäärän hallinnointia, toimia datan keskitettynä tallennuspaikkana ja tarjota loppukäyttäjälle mahdollisuus hakea kaikkea saatavilla olevaa tutkimusdataa yhdestä järjestelmästä. Järjestelmästä on liityntäpinnat mm. kalliomallinnusjärjestelmään, sekä kairasydänlaatikkotietojen visualisointijärjestelmään. POTTI-tutkimustietojärjestelmässä siirryttiin ylläpitovaiheeseen vuoden 2013 kesäkuussa ja vuoden 2014 aikana järjestelmään ei tehty juurikaan kehitystyötä. Pienet päivittäistä käyttöä haitanneet ongelmatilanteet korjattiin, mutta muilta osin keskityttiin järjestelmän tehokkaaseen käyttöön ja erinäisiin datan ylläpitotehtäviin. Vuoden 2014 alussa käynnistettiin kenttätutkimusten tiedonkeruutoimintojen päivitysprojekti. Projektin tavoitteena oli saada kenttähenkilöstölle nykyaikainen ja helppokäyttöinen tiedonkeruulaitteisto. Kenttähenkilöstöltä saatujen kokemusten perusteella sovellusta lähdettiin kehittämään mobiilialustalle. Ensimmäinen versio sovelluksesta saatiin testaukseen vuoden 2014 lopussa ja tuotantokäytön aloittaminen tapahtuu vuoden 2015 alkupuolella. 43 Olkiluodon voimalaitoksen voimalaitosjätteiden huolto ja käytöstäpoisto Voimalaitosjätehuolto Olkiluodossa Olkiluodon voimalaitosjätteiden loppusijoitustila (VLJluola) otettiin käyttöön vuonna 1992. Luola koostuu kahdesta kalliosiilosta, niitä yhdistävästä hallista ja aputiloista, jotka on rakennettu 60–100 metrin syvyyteen Olkiluodon Ulkopään niemen kallioperään. Kulku tiloihin on järjestetty sekä ajotunnelin että kuilun kautta. Matalaaktiiviset jätteet sijoitetaan betonilaatikoissa kalliosiiloon, keskiaktiivisille jätteille on toiseen kalliosiiloon rakennettu teräsbetoninen siilo. Matala-aktiivisten jätteiden siilon kapasiteetti on noin 5 000 m3 ja keskiaktiivisten noin 3 500 m3 (nämä tilavuudet pätevät 200 litran tynnyreihin pakatulle jätteelle). Rakenteilla olevan OL3-laitosyksikön jätehuoltoon valmistautumiseksi on VLJ-luolan käyttölupaehtoihin hyväksytty marraskuussa 2012 muutos, joka sallii myös OL3:n voimalaitosjätteiden loppusijoituksen OL1 ja OL2 -laitosyksiköiden voimalaitosjätteiden loppusijoittamisen lisäksi. Käyttölupaehtojen muutos sallii myös Säteilyturvakeskuksen hallinnassa olevien radioaktiivisten jätteiden loppusijoituksen VLJ-luolaan siinä määrin, ettei se haittaa VLJ-luolan varsinaista käyttötarkoitusta. Kuvassa on esitetty vuosina 2000– 2014 kertyneen voimalaitosjätteen määrä. Jätteen kokonaismäärän väheneminen Ruotsissa Studsvikissa toteutettujen romutusprojektien TOIMINTAPERIAATE Voimalaitosjätteistä pääosa pakataan heti käsittelyä, varastointia ja loppusijoitusta varten. Prosessivesien puhdistukseen käytetyt keskiaktiiviset ioninvaihtohartsit kiinteytetään bitumiin ja seos valetaan terästynnyreihin. Osa matala-aktiivisista jätteistä (kokoonpuristuva sekalainen huoltojäte) tiivistetään terästynnyreihin hydraulisella puristimella ja osa (metalliromu ja suodatinsauvat) pakataan sellaisenaan teräs- ja betonilaatikoihin sekä terästynnyreihin. Kokoonpuristuvaa 44 tuloksena havaitaan kuvassa negatiivisena kertymänä vuonna 2012. VLJ-luolalle on laadittu alustava laajennussuunnitelma (kuva 28), joka tähtää arviolta 2030-luvulla tarvittavaan uuteen loppusijoitustilaan. Laajennus vastaa OL1 ja OL2 -laitosyksiköiden käyttöiän nostoa aiemmasta 40 vuodesta nykyiseen 60 vuoteen sekä mahdollistaa rakenteilla olevan OL3-laitosyksikön käyttö- ja käytöstäpoistojätteiden loppusijoitussuunnitelman toteuttamisen. Suunnitelmissa olevan neljännen voimalaitosyksikön (OL4) aiheuttamat tarpeet otetaan myös huomioon loppusijoitustilojen laajennussuunnitelmassa. jätettä sisältävät tynnyrit puristetaan kasaan siten, että tynnyreiden lopullinen korkeus on noin puolet alkuperäisestä korkeudesta halkaisijan pysyessä muuttumattomana. Myös metalliromua voidaan muokata tiiviimpään muotoon ennen pakkaamista. Metallisilppurilla pilkotulla romulla voidaan täyttää luolaan menevien betonilaatikoiden tyhjää tilaa ja näin metallijätteen pakkausaste tehostuu. Sekalaiset nestemäiset jätteet ja lietteet kiinteytetään sekoittamalla jätettä ja sideainetta toisiinsa tynnyrissä, joka jää kiinteytystuotteen pakkaukseksi. Haihduttamisella nesteiden ja lietteiden tilavuus minimoidaan mahdollisuuksien mukaan ennen kiinteyttämistä. Voimalaitosjätteitä varastoidaan väliaikaisesti voimalaitosyksiköiden jäterakennusten varastoissa ja reaktorirakennuksen polttoainealtaissa, keskiaktiivisen ja matala-aktiivisen jätteen välivarastoissa (KAJ- ja MAJ-varastot) sekä vähäisissä määrin myös KPAvarastossa Olkiluodon voimalaitosalueella. VLJ-luolan nykyisiin jätesiiloihin loppusijoitetaan voimalaitoksen käytön Kuva 27. Studsvikista palautettuja, purettujen roottorien käsittelystä syntyneitä jätemetallikokilleja. Kokillit varastoidaan KAJ-varastolla ennen loppusijoitusta VLJ-luolan MAJ-siiloon. aikana kertyvät matala- ja keskiaktiiviset jätteet. Hyvin matala-aktiiviset jätteet vapautetaan valvonnasta ja viedään Olkiluodon voimalaitosalueella sijaitsevalle kaatopaikalle tai luovutetaan muualle esimerkiksi käsiteltäviksi uusiokäyttöä varten. Matala-aktiivisen voimalaitosjätteen käsittely on mahdollista myös ulkopuolisessa käsittelylaitoksessa. Olkiluodon voimalaitosten modernisointien yhteydessä käytöstäpoistettuja komponentteja on käsitelty Studsvikissa vuodesta 2010 alkaen hyvin kokemuksin. Käsittelyssä komponentit pilkotaan, kuulapuhalletaan ja sulatetaan. Prosessin yhteydessä otetaan talteen kaikki jätteen sisältämät radioaktiiviset aineet ja ne palautetaan Olkiluotoon. Palautuva sekundäärijäte koostuu pääasiassa kuulapuhallus- ja leikkausjätteestä sekä ilmanvaihtosuodattimista (kuva 27). Studsvikissa oli käsiteltävänä vuoden 2012 lopussa lähetettyjä metallikomponentteja, käytöstäpoistettuja matala- ja korkeapaineturbiineja sekä lämmönvaihtimien osia. Käsittely saatiin valmiiksi ja jäte palautettiin Olkiluotoon vuoden 2014 aikana. Käsittelyyn lähetettiin 1 072 200 kg romua ja palautuksena tuli 86 959 kg sekundäärijätettä. Palautuksena tuli noin 8 % alkuperäisestä massasta. Tilavuuden pienentyminen oli vielä huomattavasti suurempi. NYKYTILANNE VARASTOINNISSA JA LOPPUSIJOITUKSESSA Vuoden 2014 lopun varasto- ja loppusijoitustilanne selviää taulukosta 1. Jätteet on pakattu tynnyreihin (à 200 l tai kasaan puristettuina noin 100 l), teräslaatikoihin (à 1,3 tai 1,4 m3) ja betonilaatikoihin (à 5,2 tai 3,9 m3 netto). Tynnyreitä ja laatikoita varastoidaan tarvittaessa laitosyksiköiden varastotiloissa ja KAJ-varastossa ennen loppusijoitusta VLJ-luolaan. Tynnyrit ja teräslaatikot sijoitetaan ennen VLJ-luolaan vientiä isoihin ja pieniin betonilaatikoihin siten, että isoon betonilaatikkoon sijoitetaan 16 tynnyriä tai 7 tynnyriä ja 2 teräslaatikkoa ja pieneen betonilaatikkoon 12 tynnyriä. Kasaan puristettuja tynnyreitä sijoitetaan betonilaatikoihin vastaavasti kaksinkertainen määrä. Laitosyksiköiden polttoainealtaissa varastoidaan pitkäaikaisesti muun muassa reaktorin sisäosien, kuten sydänristikoiden höyrynerottimien purkuromua 1,8 m3 laatikoissa. Suuria kontaminoituneita metallikomponentteja säilytetään KAJ-varastossa ja MAJ-varaston laajennusosassa. Lisäksi pakkauksettomia voimalaitosjätteitä, kuten käytettyjä ilmastointisuodattimia ja bitumoimattomia hartseja, varastoidaan laitosyksiköillä ja jäteöljyä KPA-varastolla. Pakkaamattomista jätteistä osa on tarkoitus myöhemmin vapauttaa valvonnasta uusiokäyttöä tai kaatopaikalle vientiä varten. Voimalaitosyksiköiden jäterakennuksiin mahtuu noin 1 000 tynnyriä kumpaankin. MAJvarastossa säilytetään enimmäkseen vain hyvin matala-aktiivisia huoltojätesäkkejä ja romua, jotka on tarkoitus vapauttaa valvonnasta. KAJ-varastoon voidaan sijoittaa tynnyreitä, laatikoita ja suurikokoisia kontaminoituneita metallikomponentteja noin 6 000 tynnyriä vastaava määrä. VLJ-luolan keskiaktiivisten jätteiden siilon kapasiteetti tynnyreinä (200 l) on 17 360 tynnyriä ja matala-aktiivisten jätteiden siilon 24 800 tynnyriä voimalaitosjätteitä. Tämä vastaa Olkiluodon toiminnassa olevien kahden laitosyksikön 40−60 vuoden käytöstä kertyvää jätemäärää. STUKin hallussa olevat ns. pienjätteet varastoidaan erillisen sopimuksen nojalla Olkiluodon VLJ-luolaan. Pienjätteet koostuvat lähinnä sairaaloissa, tutkimuslaitoksissa ja teollisuuslaitoksissa käytetyistä radioaktiivisista aineista. Tähän mennessä on VLJluolaan kertynyt noin 59 m3 pienjätettä. Käyttölupaehtojen muutoksen myötä vuodesta 2012 näitä jätteitä voidaan myös loppusijoittaa VLJ-luolaan. Suunnitelma valtion pienjätteiden loppusijoituksesta valmistui vuonna 2014 ja loppusijoitustoiminta aloitettiin vuoden 2014 lopussa. Tarkoituksena on saada loppusijoitettua kaikki tällä hetkellä loppusijoitukseen kelpaava pienjäte vuoden 2015 aikana. OL1- ja OL2-laitosyksiköiden suodattimilla ja jäterakennuksen säiliöissä on pulveri- ja raehartseja loppusijoitustilavuuteen laskettuna yhteensä 47 m3 (laskennallinen luku). VLJ-LUOLAN KÄYTÖNAIKAISET TUTKIMUKSET Ydinjätteen loppusijoituksen turvallisuus koostuu sekä loppusijoituslaitoksen käytönaikaisesta turvallisuudesta että loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuudesta. Kallioperän osalta käytönaikaisen turvallisuuden valvonta käsittää kallioperän stabilisuuden seurantaa. Pitkäaikaisturvallisuutta arvioidaan puolestaan turvallisuusanalyyseillä, joihin 45 Laitosyksiköt (m 3 ) OL1 OL2 VLJ-luola (m 3 ) KAJ-siilo MAJsiilo Muut varastot (m 3 ) Muut KAJ MAJ KPA Yhteensä (m 3 ) MATALAAKTIIVINEN JÄTE Romu 0,2 2 925,5 Pakkaukseton romu 3,2 1) 36,6 2 962 23,0 23 0,1 1 020 Huoltojätteet 19,8 21,9 974,7 Sekalaiset nesteet 6,0 7,8 0,6 14 Kiinteytetyt nesteet 1,0 0,2 96,8 98 Jäteöljy 10,8 Taulukko 1. Olkiluodon voimalaitoksen matala- ja keskiaktiivisten jätteiden määrät jätetyypeittäin laitosalueen varastoissa ja loppusijoitustiloissa (MAJ- ja KAJ-siilo) 31.12.2014. 11 KESKIAKTIIVINEN JÄTE Romu 26,5 26,3 309,5 362 Pulverihartsit 66,4 62,0 1 296,0 1 424 Raehartsit 1,0 3,6 294,6 299 YHTEENSÄ 121 122 1 900 3 998 3,2 60 0 11 6 214 VLJ-luolan louhintatunnelissa oleva kaasunkehityskokeen säiliö 1) Kuva 28. Olkiluodon VLJ-luola laajennettuna, näkymä lounaasta. Takimmaiset kaksi siiloa (KAJ- ja MAJ-käyttö1) kuuluvat VLJ-luolan käytössä olevaan osaan. Laajennussuunnitelmassa on varattu tilat myös OL3- ja OL4laitosyksiköiden voimalaitosjätteille ja kaikkien neljän laitosyksikön käytöstäpoistojätteille. 46 kallioperän osalta tarvitaan tuntemusta luolan lähikallioperän geologiasta, hydrogeokemiasta ja pohjavesikemiasta. Käyttövaiheen kallioperätutkimuksilla ja -seurannalla halutaan ensisijaisesti selvittää, miten louhinta on vaikuttanut lähikallion ominaisuuksiin ja miten ne kehittyvät käyttövaiheen aikana. Tutkimukset ja seurantamittaukset tuottavat arvokasta tietoa myös tulevaa VLJ-luolan laajennusta varten (kuva 28). VLJ-luolan kalliomekaaninen ja hydrologinen monitorointi tehdään vuosille 2006–2017 laaditun Olkiluodon VLJ-luolan kallioperän tutkimus- ja seurantaohjelman mukaisesti. Ohjelmaa tarkastellaan vuosien 2015–2016 aikana ottaen huomioon kertynyt tutkimusaineisto ja vastaamaan mahdollisia muutoksia tarpeista. Kalliomekaanisen ja hydrologisen monitoroinnin tulokset raportoidaan vuosittain viimeistään seuraavan vuoden kevään aikana omina raportteinaan osana TVO:n VLJraporttisarjaa. Vuonna 2014 VLJ-luolan kalliotilojen käytönaikainen seuranta jatkui YJH-2012-ohjelman sekä laaditun VLJluolan kallioperän tutkimus- ja seurantaohjelman mukaisesti. Vuosi 2014 oli tutkimus- ja seurantaohjelman mukaan normaali seurantavuosi. Vuoden 2014 tulokset tullaan julkaisemaan keväällä 2015. Edelliset vuoden 2013 tulokset raportoitiin keväällä 2014 (VLJ-1/14, VLJ-2/14). Kalliomekaaninen monitorointi Kallioperän pysyvyyttä on seurattu VLJluolan louhintatöiden alkuvaiheista lähtien jatkuvilla kallion siirtymä- ja kalliopulttien kuormitusmittauksilla sekä konvergenssimittapulttien avulla tehtävillä louhittujen tilojen jännevälin muutosten mittauksilla. Konvergenssimittausten avulla seurataan myös KAJ-betonisiilon liikkeitä ja yhtä rakovyöhykettä. Vuoden 2013 mittaustulokset raportoitiin helmikuussa 2014 (VLJ-1/14). Vuoden 2014 mittausohjelmaan eivät kuuluneet konvergenssimittaukset. Konvergenssimittaukset on tehty viimeksi 2010 ja seuraavan kerran ne tehdään vuonna 2015. Kalliomekaanisten mittausten tulokset eivät ole osoittaneet siirtymiä kalliossa tai kuormia kalliopul- teissa vuoden 2014 aikana. Kallion mekaaninen tila oli edelleen hyvä. Eräissä mittapisteissä esiintyvät pienet muutokset johtuvat kallion lämpötilan muutoksista. Lämpötilan muutokset kalliossa ovat osoittaneet kuitenkin ennusteen mukaista tasaantumista kallion siirtymäkäyttäytymisessä. Kalliomekaaniset mittalaitteet ovat vuoden 2014 aikana toimineet hyvin. Vähäisiä, ajottaisia lukemahäiriöitä eräissä mittalaitteissa on yhä esiintynyt. Vuoden 2014 aikana on vaihdettu kolme ekstensometrin lukupäätä. Olkiluodon saaren alueella tehdään myös Posivan toimesta kallioperän tektonisten (maankuoren) liikkeiden seurantamittauksia. Näitä mittauksia ovat 2002 aloitetut mikroseismiset (MS) mittaukset, 1995 aloitetut GPSmittaukset ja 2003 aloitetut tarkkavaaitusmittaukset. Mittaukset ovat osoittaneet, että kallioperän tektoniset liikkeet ovat hyvin pieniä ja että kallioperä on pysynyt stabiilina. Keväällä 1993 Olkiluodon VLJluolan tutkimustunneliin asennettiin kymmenen tutkimuspulttia kalliopulttien korroosionopeuden selvittämiseksi. Tutkimuksen tavoitteena on saada tietoa sinkittyjen kallion lujituspulttien korroosionkestosta Olkiluodon VLJluolan olosuhteissa sillä oletuksella, että kalliopultteja suojaavan sementtilaastin oletetaan täysin menettäneen suojausominaisuutensa. Ensimmäinen tutkimuspultti irtikairattiin vuonna 1996 ja seuraava vuonna 2004. Jälkimmäisen irtikairatun pultin tulokset raportoitiin vuonna 2006. Tulosten perusteella korroosionopeus on todettu mitättömäksi, minkä vuoksi seuraavaa irtikairausta on päätetty myöhentää edelleen vuosiin 2016–2020. Tarkempaa ajankohtaa määritettäessä pyritään hyödyntämään Fortumin kokemuksia käynnissä olevasta rikkomattomasta pulttien kuntoarviosta. Tällä tavoin vältytään koepulttien liian aikaiselta irtikairaukselta, jos muutokset ovat koeohjelmassa ennakoitua hitaampia. Hydrologinen monitorointi VLJ-luolan vuotovesivirtaamaa seurattiin vuonna 2014 mittaamalla poistopumppujen virtaamaa. Mittapatomitta- ukset eivät kuuluneet vuoden 2014 tutkimusohjelmaan. Pohjaveden hydraulista korkeutta havainnoitiin automaattisissa mittauspisteissä. Sadantaa mitattiin Ulkopäässä ja meriveden korkeustiedot saatiin Ilmatieteen laitoksen Rauman sataman asemalta. Vuoden 2013 mittaustulokset raportoitiin keväällä 2014 (VLJ-2/14). Vuonna 2014 VLJ-luolan keskimääräinen vuotovesivirtaama oli 33,8 l/min, mikä on hieman edellisvuotta (32,5 l/ min) suurempi. Kokonaisvuotovesivirtaaman pitkän ajan trendisovitus osoittaa edelleen laskevaa suuntausta, mutta kokonaisvirtaama näyttäisi tasoittuneen viime vuosien aikana. VLJ-luolan vuotokohdat valokuvataan tutkimus- ja seurantaohjelman mukaisesti viiden vuoden välein ja raportoidaan hydrologisen monitoroinnin yhteydessä. Viimeisin raportoitu kuvaus on vuoden 2010 marraskuulta, seuraavan kerran vuotokohdat valokuvataan vuonna 2015. Pohjavesikemia VLJ-luolan pohjavesiasemilta ei kerätty vesinäytteitä vuonna 2014. Edellinen laaja näytteenotto tehtiin vuoden 2011 keväällä. Laajemman ohjelman vuosina kaikilta kolmelta PVA-asemalta otettavista vesinäytteistä määritetään peruskemiallisten analyysien lisäksi myös isotooppikoostumukset. Vesinäytteiden lisäksi jokaiselta PVA-asemalta otetaan kaasunäytteet, joista analysoidaan liuenneiden kaasujen lisäksi myös isotooppikoostumukset. Pohjavesiasemilta kerätään vuoden 2015 aikana seuraavat laajemman ohjelman näytteet. Muutokset analyysituloksissa vuosien 2008–2011 aikana ovat olleet vähäisiä ja kaikki vesinäytteet ovat olleet pH:ltaan neutraaleja. Uusimpien vuoden 2011 analyysitulosten perusteella voidaan todeta, että VLJ-luolan kallioperän pohjavesiolosuhteissa on yleisesti ottaen saavutettu tasaisempi vaihe. Pohjavesikemian ei kuitenkaan voida vielä olettaa olevan täysin stabiili, sillä yksittäisissä parametreissa on edelleen tapahtunut joitain muutoksia. Pitkän aikavälin pohjavesiasemien analyysitulokset on koottu yhteen vuonna 2012 ja ne julkaistiin VLJ-sarjassa vuonna 2013 (VLJ-1/13). 47 Pohjavesiasemien lisäksi tutkitaan vuosittain vesinäytteet kairarei’istä VLJ-KR9 ja VLJ-KR19–21. Näitä tuloksia hyödynnetään erityisesti VLJtutkimuksen pitkäaikaiskokeissa. Pohjaveden mittauksia tehdään myös Posivan kennostomittauksina vuosittain noin kuukauden jaksolta. Mittauksissa kerätään tietoa lämpötilasta, johtokyvystä, happipitoisuudesta, redox-potentiaalista ja happamuudesta. VLJ-luolan ilman laatu Luolan ilman laadun seuranta toteutetaan mittaamalla radonpitoisuuksia eri mittauspisteissä sekä luolan poistoilman radioaktiivisuutta. VLJ-luolan ilman radonmittauksia on tehty vuodesta 1991 lähtien ja alkuperäinen mittausmenetelmä vaihtui vuonna 2009 STUKin toimittamiin radonpurkkeihin. Radonpitoisuuden mittauspisteet sijaitsevat samoissa paikoissa kuin aiempinakin vuosina. Vuonna 2014 mittausjaksojen pituus oli kaksi kuukautta. Menetelmän vaihto ja mittausjakson pituuden muutos eivät ole vaikuttaneet tuloksiin merkittävästi. Mittaustulokset vuodelta 2013 on esitetty VLJ-sarjan raportissa (VLJ-2/14). Työpaikkojen ilman radonpitoisuus ei saa säännöllisessä työssä ylittää säteilyasetuksessa säädettyä raja-arvoa 400 Bq/m3. Raja-arvon ylittävä pitoisuus mitattiin VLJ-luolassa vuonna 2014 kahdessa mittauspisteessa: STUKin pienjätevarastossa, jossa tulos oli 1 110 Bq/ m3 ja MAJ-siilon alaosan mittapisteessä, jossa tulos oli 490 Bq/m3. Raja-arvo on ylittynyt samoissa mittauspisteissä aikaisempinakin vuosina. Muiden mittauspisteiden radonpitoisuudet olivat vuonna 2014 samaa suuruusluokkaa kuin vuoden 2013 arvot. VLJ-luolassa on toteutettu luolan poistoilman laadun seurantaa vuodesta 1999 lähtien. Poistoilman mahdollisesti sisältämien radioaktiivisten aineiden esiintymistä on tutkittu aerosolinäytteenoton avulla. Vuonna 2014 poistoilmaa analysoitiin kolme kertaa. Analysoiduissa näytteissä ei havaittu radioaktiivisia aineita, kuten ei aikaisempinakaan vuosina. Myös luolan ilman lämpötilaa ja suhteellista kosteutta sekä hiilidioksidipitoisuutta seurattiin. Luolan ilman keskimääräiset lämpötilat olivat vuonna 2014 lähellä koko tarkastelujakson (1991−2012) keskiarvoja. Mitatut ilman kosteuspitoisuudet ja CO2-pitoisuudet olivat koko luolassa tavanomaisella tasolla vuonna 2014. VOIMALAITOS- JA KÄYTÖSTÄPOISTOJÄTTEISIIN LIITTYVÄT TUTKIMUKSET Kaasunkehityskoe Matala-aktiivisen huoltojätteen mikrobiologista hajoamista loppusijoitusolosuhteissa tutkitaan suuren mittakaavan kaasunkehityskokeessa VLJ-luolan louhintatunneliin rakennetussa koelaitteistossa. Tutkimus on ollut käynnissä vuodesta 1997 lähtien. Tutkimuksella tarkennetaan huoltojätteessä muodostuvan kaasun määrä- ja muodostumisnopeusarviota. Lisäksi saadaan tietoa mikrobien toiminnan vaikutuksesta Kuva 29. Teräsnäyte biohajoavaa jätettä sisältävästä näytekapselista. (VTTCR-06017-14) 48 hajoamistapahtumaan ja teräksen korroosiosta olosuhteissa, jotka vastaavat VLJ-luolan sulkemisen jälkeistä tilaa. Olosuhteiden jäljittelyn ohella 20 m3 suuruisen koetankin materiaalien vaihtelevuus jätetynnyrien sisällön ja niiden välisen vesitilan kesken on kokeen prosesseille keskeistä. Tämän heterogeenisuuden takia mikrobeille löytyy todennäköisemmin suotuisia pienympäristöjä, minkä koetulokset ovat jo vahvistaneet. Kemiallisen seurannan lisäksi monitoroidaan aktiivisuuden vapautumista jätetynnyreistä ympäröivään veteen. Tutkimuksen tavoitteena on ollut tuottaa arvio kaasunkehitysnopeudesta VLJ-luolan turvallisuusanalyysiin, joka viimeksi päivitettiin vuonna 2006. Pitkällä aikavälillä kaasunkehitysnopeus on vakiintunut tasolle 60–90 dm3/kk, joka on lähes kertaluokkaa pienempi kuin VLJ-luolan alkuperäiseen turvallisuusanalyysiin valittu arvo. Vapautuva kaasu on lähinnä metaania, vedyn ja hiilidioksidin reagoidessa jo tankin sisällä. Kokeen aikana jätetynnyrien välisen veden pH on laskenut alkalisesta (> 10) neutraaliksi. Laskun syynä pidetään mm. mikrobien aineenvaihduntatuotteita ja se on betonin alkalisuudesta syntyneitä ennakko-odotuksia suurempi. Myös todettu tynnyripeltinäytteiden voimakas korroosio sekä mikrobiologisista näytteistä analysoitu suuri sulfaatinpelkistäjien määrä sopivat yhteen pH-muutoksen kanssa. Veden sähkönjohtavuus ja redox-potentiaali ovat nousseet yli kymmenen viime vuoden ajan tasaisesti, saavuttaen noin 1 600 mS/m ja -200 mV (Eh) tasot. Tankkiveden ammoniumpitoisuus sekä epäorgaanisen hiilen määrä on kasvanut. Veden rautapitoisuuden nousu on puolestaan stabiloitunut viimeisinä vuosina. Vuonna 2013 järjestettiin laaja näytteenottokampanja, jossa vesi- ja kiintoainenäytteitä kerättiin mikrobiologisia määrityksiä varten, kuten myös kemiallisiin määrityksiin. Osa näytteistä annettiin KYT2014-ohjelman käyttöön. Mikrobiyhteisöjä on kartoitettu vuonna 2014 ja todettu, että mikrobiaktiivisuus on vilkkainta biohajoavaa jätettä sisältävissä tynnyreissä, ja lähes kaikki näytteet sisältävät sulfaatinpelkistäjiä. Lisäksi kiintonäytteiden hajoamista ja metallinäytteiden korroosiota on tutkittu. Korroosionopeus on ollut suurinta niissä kapseleissa, joissa on mukana biohajoavaa jätettä. Kuvassa 29 on esitetty eräs tällainen teräsnäyte. Vuonna 2014 jatkettiin kokeen mallinnustyötä vuodesta 2006 eteenpäin kertyneellä datalla. Tämä on jatkoa vanhalle mallinnukselle. Mallissa käsitellään mm. kaasun muodostumisnopeutta ja pH:n kehitystä. Mallinnus valmistuu vuonna 2015. Kansainvälisiä yhteistyömahdollisuuksia on kartoitettu mallinnuksen lisäksi osallistumalla Euratomin MIND-hanke-ehdotukseen, joka jätettiin H2020-ohjelmaan syksyllä 2014. Betonin pitkäaikaiskestävyys Betonirakenteiden pitkäaikaiskäyttäytymistä tutkitaan yhteistyössä Fortumin kanssa vuonna 1997 aloitetun Betonin pitkäaikaiskestävyys -hankkeen avulla. Vuoden 2010 joulukuuhun asti pilotmittakaavan simuloitu koe oli käynnissä Myyrmäessä entisen IVO:n toimipaikassa, josta se siirrettiin Olkiluotoon VLJ-luolaan -60 metrin (N60) tasolle, missä kokeet ovat olleet käynnissä alkuvuodesta 2011 alkaen (kuva 30). Tutkimuksen perusteella arvioidaan betonin pitkäaikaiskäyttäytymisen vaikutusta radionuklidien liukoisuuteen ja kulkeutumiseen loppusijoitusolosuhteissa sekä betonin rapautumista VLJluolan käyttöolosuhteita vastaavissa kalliopohjavesiolosuhteissa. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää vallitsevissa loppusijoitusolosuhteissa parhaiten kestävät betonikoostumukset, joilla pystytään täyttämään VLJ-luolalle asetetut 60 vuoden käyttöikävaatimukset. Lisäksi tavoitteena on saada tietoa betonimateriaalien pitkäaikaiskestävyyden mallinnusta ja mallien kehitystä varten. Betonin pitkäaikaiskestävyys -hankkeen puitteissa annettiin vuonna 2011 laaja betoninäyteaineisto KYT2014ohjelman Betonisten vapautumisesteiden säilyvyys voimalaitosjätteen loppusijoituksessa -hankkeen käyttöön laajempaa tutkimusta ja mallinnustyötä varten sekä kansainvälisen julkaisemisen ja yhteistyön lisäämiseksi aiheesta, jonka hyödynnettävyys on VLJ-luolaa laajempaa. Olkiluodon VLJ-luolassa Kuva 30. Betonin pitkäaikaiskestävyys -hankkeeseen liittyviä tutkimusaltaita Olkiluodon VLJ-luolassa. käynnissä olevassa pilot-kokeessa tutkittavia betonikoekappaleita on esitetty kuvassa 31. Pilot-kokeen lisäksi vastaavia betonikoekappaleita tutkitaan todellisissa kalliopohjavesiolosuhteissa Olkiluodon VLJ-luolassa kairareiässä VLJ-KR20. Tutkimuksessa seurataan yhdeksän sideaineeltaan ja runko-sideainesuhteeltaan erilaisen betonilaadun käyttäyty- mistä seitsemässä erilaisessa pohjavesiolosuhteita simuloivassa liuoksessa. Betonin kemiallisen koostumusprofiilin määrittämisen lisäksi selvitetään betonin mineraalikoostumus ja hydrataatio. Lisäksi tehdään mikrorakennetta ja huokoisuutta tutkivia kokeita optisen mikroskopian ja elektronimikroskopian avulla sekä selvittämällä betonien kapillaarinen imukyky. Kuva 31. Betonikoekappaleita todellisista kalliopohjavesiolosuhteista poistettuina näytteenottoa varten. 49 Kairareiässä VLJ-KR20 olevista koekappaleista ei otettu näytteitä vuonna 2014, mutta kairareikien vesikemiaa seurattiin koeohjelman mukaisesti kuukauden välein tehtävien manuaalisten pH- ja johtokykymittausten lisäksi vuosittaisella kuukauden kestävällä kennostomittauksella (pH, happipitoisuus, redox-potentiaali ja johtokyky). Lisäksi otettiin vesinäytteet kemiallisia analyysejä varten. Kairareikien vesinäytteiden pH on pysytellyt pitkällä aikavälillä hyvin tasaisena ollen noin 8. Betonirakenteiden ensisijaiset vaurioitumismekanismit vallitsevissa olosuhteissa on tunnistettu. Käyttövaiheen aikana betonin ominaisuudet heikkenevät karbonatisoitumisen kautta ja tilan sulkemisen jälkeen pohjaveden aggressiiviset ionit aiheuttavat betoniteräskorroosiota. Suolojen tunkeutuminen betoniin riippuu sekä betonilaadusta että suolaveden koostumuksesta ja pitoisuudesta. Tunkeuman ennustamiseen kehitettävä malli edellyttää eri suolakomponenttien tunkeumaprofiilien tarkkaa määrittämistä ja samanaikaista minerologista tutkimusta. Mitattujen kloridiprofiilien perusteella tehtiin vuonna 2011 yksinkertainen tulosten tarkastelu. Kloridikäyrät mallinnettiin ja niiden perusteella määritettiin betonin diffuusiovakio kloridien suhteen. Mallinnuskäyrillä voidaan karkeasti arvioida kloridien tunkeutumissyvyys ajan funktiona. KYT2014-ohjelman Betonisten vapautumisesteiden säilyvyys voimalaitosjätteen loppusijoituksessa -hankkeen puitteissa on tutkimusohjelman mukaisesti analysoitu vuosina 2011–2013 eri vesi-sideainesuhteen mukaiset konsentraatioltaan suurimmissa säilytysliuoksissa säilytetyt betoninäytteet. Vuonna 2011 analysoitiin betoninäytteet, joiden vesi-sideainesuhde on 0,425. Vuonna 2012 analysoitiin vesi-sideainesuhteen 0,5 ja vuonna 2013 vesi-sideainesuhteen 0,35 betoninäytteet. KYT2014-ohjelmassa tehdyt tutkimukset selvittävät osaltaan näytemateriaaliin perustuen betonin vaurioitumismekanismeja, mitä voidaan hyödyntää laajemmin loppusijoitusolosuhteisiin liittyvässä rakentamisessa. Lisäksi TVO ja Fortum ovat rahoittaneet erikseen edellä kuvattujen 50 vesi-sideainesuhteiden mukaisten miedommissa säilytysliuoksissa säilytettyjen betoninäytteiden vastaavat analyysit. Vuoden 2014 aikana laadittiin tutkimusohjelman mukainen laaja yhteenveto ja tulosanalyysi kaikista vuodesta 2011 alkaen suoritetuista laboratoriotutkimuksista. Raportti valmistuu vuoden 2015 alkupuolella. Yhteenvetoraportissa analysoidaan myös ennen vuotta 2011 koostettu tulosaineisto. Viimeisin vuosiraportti julkaistiin vuonna 2014. Purkujätemetallien liukeneminen Vuonna 1998 käynnistetyn purkujätemetallien liukenemiskokeen tarkoituksena on tutkia hiiliteräksen liukenemista loppusijoitusolosuhteissa, jotta saataisiin realistinen kuva teräksen korroosionopeudesta Olkiluodon VLJ-luolan sulkemisen jälkeisissä olosuhteissa. Kokeet toteutetaan sekä laboratoriossa simuloidussa olosuhteissa (VTT:n seurantatutkimus KYT2014-ohjelmassa) että todellisessa pohjavedessä Olkiluodon VLJ-luolassa kairareikiin VLJ-KR19 ja VLJ-KR21 sijoitettujen hiiliteräsnäytteiden avulla. Lisäksi kairareiässä VLJKR9 on ollut asennettuna vuodesta 2002 lähtien sinkkilevy- ja sinkkipinnoitettuja teräslevynäytteitä. Kairareikien pohjaveden vesikemiaa seurataan säännöllisesti tehtävillä pH-, happi-, redox-potentiaali- ja johtokykymittauksilla. Lisäksi vuosittain otetaan vesinäytteet kemiallisia analyysejä varten. Vuosi 2014 oli välivuosi VLJluolan näytteenottojen kannalta eli uusia näytteitä ei otettu. Vuoden 2013 tulokset raportoitiin helmikuussa 2014 ja niistä pidettiin myös esitys ICC-konferenssissa marraskuussa 2014 (ICC). VTT:n seurantatutkimus KYT2014-ohjelmassa päättyi lokakuussa 2014 ja tulokset raportoidaan 2015. Vuoden 2014 aikana verrattiin VLJluolan kairarei’issä olleiden hiiliteräsnäytteiden ja kaasunkehityskokeessa olleiden hiiliteräsnäytteiden painohäviöistä laskettuja korroosionopeuksia. Kaasunkehityskokeessa selvästi nopeimmin olivat syöpyneet ne hiiliteräsnäytteet, jotka olivat olleet eniten biohajoavaa jätettä sisältävissä kapseleissa. Näissä olosuhteissa korroosio on ollut myös nopeampaa kuin kairarei’issä olleiden näytteiden. Sen sijaan kairarei’issä olleiden näytteiden korroosio on ollut nopeampaa kuin kaasunkehityskokeessa vähän tai keskimääräisesti biohajoavaa jätettä sisältävissä ympäristöissä olleiden näytteiden. Syöpymisen luonne on kuitenkin hyvin samankaltaista kummassakin ympäristössä. Korroosio on voimakkaasti paikallistunut ja paikallisen korroosion nopeudet molemmissa tapauksissa ovat selvästi suuremmat kuin painohäviöistä lasketut keskimääräiset korroosionopeudet. Tutkimustulokset osoittavat, että sekä paikallinen vesikemia että mikrobiologinen toiminta kairarei’issä vaikuttavat korroosionopeuteen ja siten korroosion ennustettavuuteen ja edelleen syöpymisnopeuden arviointiin. Vuoden 2013 näytteenotossa hiiliteräslevyjen pinnoilta otetuista mikrobiologisista näytteistä tutkittiin mikrobiyhteisön koostumusta ja sen toiminnallisuutta. Nämä tulokset raportoitiin vuonna 2014. Molekyylibiologisilla menetelmillä osoitettiin, että kaikkien tutkittujen hiiliteräsnäytteiden pinnoilla oli hyvin monimuotoinen mikrobiyhteisö. Todettu bakteerien monimuotoisuus viittaa siihen, että hiiliterästen pinnalla todetuilla bakteereilla on potentiaalia myös laajaan toiminnalliseen monimuotoisuuteen. Purkujätemetallien liukenemiskokeita on tehty VLJ-luolan olosuhteissa myös KYT2014-ohjelman hankkeessa. KYT2014-tutkimusohjelmassa koeaineistoon on lisätty myös ruostumattomia teräsnäytteitä hiiliteräsnäytteiden lisäksi pullokokeisiin, joissa ympäristönä on todellinen VLJ-luolasta otettu pohjavesi. Pullokokeiden tulokset ovat hyvin yhteneviä pitkäaikaisten insitu-kokeiden tulosten kanssa. Kansainvälinen yhteistyö Voimalaitosjätteen loppusijoitusolosuhteiden ja jätteen käyttäytymisen osalta on osallistuttu myös eurooppalaiseen tutkimusyhteistyöhön aktiivisesti. TVO on osallistunut eurooppalaiseen IGD-TP (Implementing Geological Disposal Technology Platform) tiedonvaihtofoorumiin, jossa oli vuonna 2013 ensimmäistä kertaa mukana myös mikrobiologisten tutkimusten ryhmä, jossa huomioidaan myös matala- ja keskiak- tiivisen jätteen loppusijoituskonseptit (Exchange Forum n°4, WG5: Mikrobiological studies). Lisäksi TVO on osallistunut Euratomin FIRST Nuclides -hankkeeseen, jossa TVO:n polttoaine oli mukana kokeissa. Tulokset raportoidaan vuonna 2015. Vuonna 2013 TVO teki pohjoismaista yhteistyötä myös kaasunkehityskokeen näytteiden analysoimiseksi ja vapautuvan kaasun laadun verifioimiseksi. Ruotsalaiset Micans ja SKB tutustuivat kaasunkehityskokeeseen ja ottivat vesinäytteitä tankista mikrobiologisia analyysejä varten, lisäksi kaasutilasta määritettiin vapautuvan kaasun tarkka koostumus. Mikrobiologiset tutkimustulokset raportoitiin syksyllä 2014 (P14-25) ja niitä hyödynnetään kokeen mallinnustyössä. VOIMALAITOSJÄTTEEN LOPPUSIJOITUKSEN TURVALLISUUSSELVITYKSET TVO:n VLJ-luolan voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusperustelun päivitys toimitettiin ministeriölle 2006 ja TEM antoi selvityksestä hyväksyvän lausunnon vuonna 2008. Selvityksessä huomioitiin myös rakenteilla olevan OL3-laitosyksikön voimalaitosjätteen vaikutus. Selvityksen yhteydessä tarkasteltiin myös VLJ-luolan käyttökokemuksia ja voimalaitosjätteen uusia pakkaus- ja loppusijoitustekniikkoja. Turvallisuusanalyysin mukaan kaikki loppusijoituksesta aiheutuvat säteilyannokset jäävät annosrajojen alapuolelle. Turvallisuusperustelun mukaan ei myöskään ole identifioitavissa sellaisia edes kohtuullisen todennäköisiä tapahtumaketjuja, jotka voisivat heikentää loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuutta riittämättömälle tasolle. Vuonna 2011 TVO haki muutosta VLJ-luolan käyttölupaehtoihin. Käyttölupaehtoja haettiin muutettavaksi, minkä seurauksena esimerkiksi raken- teilla olevan OL3-laitosyksikön matala- ja keskiaktiivisten ydinjätteiden loppusijoitus VLJ-luolaan sallitaan ja STUKin hallinnassa olevia radioaktiivisia jätteitä voidaan loppusijoittaa luolaan siinä määrin, ettei se haittaa VLJ-luolan varsinaista käyttötarkoitusta. Käyttölupaehtojen muutos hyväksyttiin työ- ja elinkeinoministeriössä marraskuussa 2012 ja STUKin pienjätteen loppusijoitus käynnistettiin 2014. Olkiluodon voimalaitoksen käytöstäpoisto Käytöstäpoistoselvitykset tähtäävät purkusuunnitelman teknis-taloudelliseen kehittämiseen ja loppusijoituksen turvallisuusarvion lähtötietojen tarkentamiseen. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen käytöstäpoiston suunnitelma päivitettiin 2014, tätä edellinen päivitys oli tehty 2008. Vuoden 2014 päivityksessä otettiin huomioon erityisesti työ- ja elinkeinoministeriöltä saadut kommentit edelliseen käytöstäpoiston suunnitelmaan. Työ- ja elinkeinoministeriön kommentit jakautuivat seuraaville aihealueille: käytöstäpoistostrategia ja työsuunnitelma, aktiivisuus- ja säteilyannosarviot sekä purkujätteiden huolto. Käytöstäpoistostrategian ja työsuunnitelman osalta käytöstäpoistosuunnitelmaan täydennettiin eri purkuvaihtoehtojen vertailua, kuvausta siitä, miten käytöstäpoistotekniikoiden kehitystä seurataan, tarkennettiin betonilla täytetyn reaktorin paineastian siirtoon liittyvien riskien tarkastelua sekä tarkennettiin voimassa olevia lupamenettelyjä. Aktiivisuus- ja säteilyannosarvioiden osalta lisättiin tarkastelua ALARA-periaatteen toteutumisesta, tarkennettiin reaktorin paineastian siirrosta aiheutuvia annoksia sekä huomioitiin säteilyannoksiin liittyvät epävarmuudet. Purkujätteiden huollon osalta tarkasteltiin purkulaajuutta uusimmat vapautusrajat huomioi- den, tarkennettiin hiili-14-radionuklidin käyttäytymistä, tarkennettiin edellisessä käytöstäpoistosuunnitelmassa olleita epäjohdonmukaisuuksia koskien purkujätteen huoltoa sekä tarkennettiin kuvausta käytöstäpoiston luvituksesta ja laitosdokumentaation hallinnasta. Rakenteilla olevaa OL3-laitosyksikköä tarkastellaan vuoden 2014 käytöstäpoiston suunnitelmassa soveltuvin osin samassa laajuudessa kuin vuoden 2008 käytöstäpoiston suunnitelmassa. OL3:n käytöstäpoistojätteiden tilantarve on huomioitu VLJ-luolan laajennussuunnitelmassa ja OL3:n purkujätteiden aktiivisuus on arvioitu tarkasteltaessa loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuutta. Tarkennettu suunnitelma OL3:n käytöstäpoistamiseksi tullaan esittämään OL3:n käyttölupahakemuksen yhteydessä. Uusi OL4-laitosyksikkö, jolle on myönnetty periaatepäätös, on huomioitu edelleen siten, että pitkäaikaisturvallisuusanalyysissä OL3:n käytöstäpoistojätteen aktiivisuus on oletettu kaksinkertaiseksi. VLJ-luolan laajennuksessa on myös oletettu neljännen laitosyksikön käytöstäpoistojätteiden loppusijoittaminen. Käytöstäpoiston suunnittelun tueksi on käynnissä pitkäaikaisia tutkimushankkeita, sekä TVO:n koordinoimia että esim. kansallisessa KYT-ohjelmassa. Näiden tuloksia on käytetty apuna käytöstäpoiston suunnitelman ja sen tausta-aineiston valmistelussa. Käytöstäpoistoon liittyvää kansainvälistä kehitystä seurataan osallistumalla OECD:n WPDD-ryhmän (Working Party on Decommissioning and Dismantling) työskentelyyn. Voimalaitosten keskinäistä tiedonvaihtoa tehdään lähinnä ruotsalaisten sisarlaitosten ja SKB:n kanssa sekä lähialueyhteistyön puitteissa Venäjän kanssa. 51 Loviisan voimalaitoksen voimalaitosjätteiden huolto ja käytöstäpoisto Voimalaitosjätehuolto Loviisassa Loviisan voimalaitoksella syntyvä matala- ja keskiaktiivinen voimalaitosjäte käsitellään laitosalueella ja loppusijoitetaan Hästholmenin saaren kallioperään rakennettuihin tiloihin noin 110 metrin syvyyteen. Ennen loppusijoitusta matala-aktiivinen voimalaitosjäte pakataan 200 l tynnyreihin. Vastaavasti nestemäinen jäte tullaan kiinteyttämään betonisiin jäteastioihin vuonna 2015 koekäyttövaiheeseen tulevassa kiinteytyslaitoksessa. Huoltojätteen loppusijoitukselle on louhittu ja otettu käyttöön kaksi loppusijoitustunnelia sekä kiinteytetylle jätteelle on rakennettu loppusijoitushalli. Lokakuussa 2010 aloitettiin huoltojätteiden tilan 3 (HJT3) sekä yhdystunnelin rakennustyöt. Laajennuksella lisättiin huoltojätetynnyrien välivarastointi- ja lajittelumahdollisuuksia. HJT3 on tarkoitus ottaa käyttöön vuoden 2015 aikana. TOIMINTAPERIAATE Loviisan ydinvoimalaitoksen matala- ja keskiaktiivinen voimalaitosjäte käsitellään ja varastoidaan pääsääntöisesti laitosalueella. Käytetyt ioninvaihtohartsit ja haihdutusjätteet varastoidaan nestemäisten jätteiden varaston säiliöissä. Betonointiin perustuvan nestemäisten jätteiden kiinteytyslaitoksen koekäyttöjä on tehty vuodesta 2007 alkaen ja lupahakemus laitoksen käytölle on tarkoitus jättää kesällä 2015. Loviisassa otettiin 1990-luvun alkupuolella käyttöön menetelmä, jolla kesium erotetaan haihdutusjätteestä hyvin pieneen jätetilavuuteen. Haihdutusjätteen aktiivisuuspitoisuus saadaan kesiumin poistolla niin matalalle tasolle, että se voidaan uloslaskumenettelyin poistaa laitokselta. Kesiumin erotuslaitoksella on vuoden 2013 loppuun mennessä puhdistettu yhteensä noin 1 460 m3 haihdutusjätettä 36 ioninvaihtokolonnilla, joiden kunkin tilavuus on 8 litraa. Keskimäärin kesiumin puhdistuskampanjalla käsitellään 200 m3 haihdutusjätettä. Viimeisimmässä vuonna 2010 aloitetussa kampanjassa käsiteltiin 170 52 m3 jätemäärä. Seuraava, järjestyksessään 8. kampanja on tarkoitus toteuttaa vuoden 2015 aikana. Voimalaitoksen huolto- ja korjaustöissä syntyvä kuiva huoltojäte pakataan 200 litran terästynnyreihin. Puristuva jäte prässätään tynnyreihin jätepuristimella, jolloin yhteen tynnyriin saadaan mahtumaan 6 kertaa enemmän jätettä kuin ilman tiivistystä. Vuonna 2014 huoltojätettä kertyi 506 tynnyriä, joista loppusijoitettavia oli 38 %. Vuonna 2014 valvonnasta vapautettiin huoltojätettä yhteensä 27 tonnia. Valvonta-alueella syntyvän metallijätteen valvonnastavapautusprosessia muutettiin vuonna 2014. Aikaisemmin säteilymittauksissa puhtaaksi todettua metallijätettä välivarastoitiin ja vapautettiin kampanjanomaisesti, nyt metallijätettä voidaan vapauttaa valvonnasta sitä mukaa kun sitä syntyy. Lisäksi vuonna 2014 saatiin STUKilta lupa metallijätteiden vapauttamiseksi materiaalimääriltään rajoittamattoman vapautuksen menettelyjen mukaisesti. Vuonna 2014 valvonnasta vapautettiin metallijätettä noin 120,7 tonnia. Radioaktiivista metallijätettä välivarastoidaan valvonta-alueella kuivasiiloissa. Vuoden 2014 lopussa kuivasiiloihin oli varastoituna yhteensä 37 m3 aktiivista metallijätettä ja 2,5 m3 suodatinmateriaalia. Vuonna 2013 Loviisan voimalaitokselta lähetettiin 8,4 t koe-erä kontaminoitunutta metallijätettä käsiteltäväksi Studsvikin metallisulattoon. Vuonna 2014 jäte-erästä palautettiin vajaa 600 kg metallijätteen käsittelyssä poistettuja kappaleita, kuonaa ja tuhkaa loppusijoitettavaksi Loviisan voimalaitosjätteen loppusijoitustilaan. Loput metallista vapautetaan valvonnasta Ruotsissa ja toimitetaan kierrätykseen. Vuoden 2014 lopun varasto- ja loppusijoitustilanne selviää taulukosta 2. Käytetyt ioninvaihtohartsit ja haihdutusjätteet ovat nestemäisten jätteiden varastossa. Lisäksi niitä on kiinteytettyinä teräsbetonisissa 1,7 m3 tynnyrinmuotoisissa jäteastioissa. Imeytyskiinteytetyt jätteet ovat 200 litran tynnyreissä. LOPPUSIJOITUSTILA Loviisan voimalaitoksen käytöstä kertyvät matala- ja keskiaktiiviset jätteet Aktiivisuus Kokonaisjätemäärä Laitoksella/ varastorakennuksissa (m 3 ) Loppusijoitustilassa (m 3 ) (GBq) Käytetyt ioninvaihtohartsit 566 15 000 Haihdutusjätteet 658 1 150 Kiinteytetyt haihdutusjätteet ja 31 7 ioninvaihtohartsit Imeytyskiinteytetyt liuottimet, 1,8 65 <1 Huoltojätteet 312,2 1 860,2 625 YHTEENSÄ 1 569 1 925,2 16 782 matala-aktiiviset ioninvaihtohartsit sekä aktiivihiilet Taulukko 2. Loviisan voimalaitoksen voimalaitosjätteet. loppusijoitetaan laitosalueen kallioperään rakennettuihin tiloihin. Loppusijoitustilalle saatiin käyttölupa vuonna 1998 ja se otettiin käyttöön huoltojätteiden loppusijoitustilaksi vuonna 1999. Loppusijoituslaitos muodostuu 1 170 metriä pitkästä ajotunnelista ja noin 110 metrin syvyyteen rakennetuista tunneli- ja hallitiloista sekä porras- ja ilmastointikuiluista. Laitos toteutettiin kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä rakennusvaiheessa louhittiin valtaosa tiloista ja kulkuyhteyksistä valmiiksi. Huoltojätteelle louhittiin kaksi loppusijoitustunnelia sekä kiinteytetylle jätteelle loppusijoitushalli. Valmiiksi saakka rakennettiin tässä vaiheessa vain yksi huoltojätetunneli ja koko loppusijoituslaitosta palvelevat järjestelmät. Loppusijoitustilan toisen vaiheen rakennus- ja asennustyöt tehtiin vuosina 2004–2006. Marraskuussa 2004 aloitettiin jo aikaisemmin valmiiksi louhitun huoltojätteiden tilan 2 (HJT2) viimeistelytyöt ja tämä tila otettiin loppusijoituskäyttöön toukokuussa 2005. Jo aikaisemmin louhitun kiinteytetyn jätteen loppusijoitustilan (KJT) rakennus- ja asennustyöt alkoivat keväällä 2005 ja ne valmistuivat, yhdessä loppusijoitustiloihin rakennettavan vuotovesialtaan kanssa, vuonna 2007 (kuva 32). KJT-tilan käytöönotolle tarvitaan vielä STUKin hyväksyntä. Lokakuussa 2010 aloitettiin huoltojätteiden tilan 3 (HJT3) sekä yhdystunnelin rakennustyöt niin, että louhintatyöt (noin 16 000 m3) valmistuivat vuonna 2011. Laajennuksella lisättiin huoltojä- tetynnyrien välivarastointi- ja lajittelumahdollisuuksia. HJT3 on tarkoitus varustaa suojakankaalla, joka estää veden tippumisen tynnyreiden päälle. Tämän jälkeen tila otetaan jätetynnyrien välivarastointikäyttöön vuoden 2015 aikana. LOPPUSIJOITUSLAITOKSEN MÄÄRÄAIKAINEN TURVALLISUUSARVIO Loppusijoituslaitoksen käyttölupaehtojen mukaisesti toimitettiin vuonna 2013 STUKille loppusijoituslaitoksen ensimmäinen määräaikainen turvallisuusarvio, jonka STUK hyväksyi vuoden 2014 joulukuussa. Turvallisuusarvio koostui useista erillisselvityksistä sekä näiden yhteenvedosta ja siihen sisältyi toimenpidesuunnitelma käytettävyyden ja turvallisuuden varmistamiseksi sekä laitoksen turvallisuuden kehittämiseksi. Laajimmat osatyöt määräaikaisessa turvallisuusarviossa olivat seurantaohjelmien tulosten kattava läpikäynti, selvitys turvallisuusvaatimusten täyttymisestä, selvitys pitkäaikaisturvallisuusperustelun ajantasaisuudesta sekä yhteenveto laitoksen käyttökokemuksista ja ikääntymisestä. Kokonaisuutena laitoksen tilan voidaan koko sen käytön aikana arvioida olleen turvallisuuden kannalta hyvä ja käytettävyyden kannalta vähintään tyydyttävä. Määräaikaisessa turvallisuusarviossa ei ilmennyt sellaisia tekijöitä, jotka näyttäisivät heikentävän laitoksen turvallista käyttöä seuraavan 15 vuoden aikana, joka on ydinjätelaitosten Kuva 32. Loviisan voimalaitoksen kiinteytetyn jätteen loppusijoitustila, jonka käyttöönotolle tarvitaan vielä STUKin hyväksyntä. 53 määräaikaisen turvallisuusarvioinnin aikaväli. Turvallisuusarvioon sisältyi suunnitelma toimenpiteistä, joiden tarkoituksena on parantaa loppusijoitustilan käyttöolosuhteita, varautua tilan ja laitteiden ikääntymiseen sekä selkeyttää turvallisuusselosteen rakennetta. Nämä toimenpiteet aloitettiin vuonna 2014 mm. turvallisuusselosteen päivityksillä. Uusi pitkäaikaisturvallisuusperustelu on tarkoitus laatia vuoden 2018 loppuun mennessä. Luolan seurantaohjelmia sekä ennakkohuoltoja ja kunnonvalvontaa jatketaan pääosin entiseen tapaan. KIINTEYTYSMENETELMIEN JA -ASTIOIDEN TUTKIMUKSET Puolimittakaavaisiin loppusijoitusastioihin vuonna 1987 kiinteytetyn aktiivisen ioninvaihtohartsin säilytyskoe jatkui vuonna 2014. Jätepakkaukset ovat olleet pohjavesisäilytyksessä Loviisan voimalaitoksella jo 27 vuotta ja ovat odotusten mukaisesti edelleen hyväkuntoisia. Astioiden betonipinnoissa ei ole havaittu rakenteellista vaurioitumista ja säilytysveden koostumus on ollut suhteellisen vakaa. Säilytysveden aktiivisuusmittauksissa ei myöskään ole havaittu merkkejä nuklidien vapautumisesta betoniastioiden sisältämästä kiinteytystuotteesta. Koetulokset on viimeksi raportoitu vuonna 2010. Seu- Kuva 33. Kiinteytymisen alku- ja loppuajankohdan määritys meneillään Vicat-laitteella. Määritys on osa kiinteytysmassaan liittyviä tutkimuksia Loviisan voimalaitoksella (kuva: Loviisan voimalaitos) 54 raavat tutkimukset on tarkoitus tehdä vuonna 2015. Täysimittakaavaiseen loppusijoitusastiaan kiinteytettiin vuonna 1980 inaktiivista Loviisan voimalaitoksella käytettyä ioninvaihtohartsia. Loppusijoitusastiaa säilytettiin varastossa vuoden 1983 puoliväliin asti, minkä jälkeen sitä on säilytetty hitaasti virtaavassa makeassa vedessä Pyhäkosken voimalaitoksella. Loppusijoitusastian kuntoa on seurattu 1, 3, 5, 9, 13, 15, 21 ja 27 vuoden säilytyksen jälkeen. Teräksisissä nostokorvakkeissa ja kiinnityksissä on selvästi havaittavissa ruostumista, mutta loppusijoitusastioiden betonipinnoissa ei ole havaittu rakenteellista vaurioitumista eikä korroosiota ole havaittu astian betoniraudoituksissa. Koetulokset raportoitiin viimeksi vuonna 2010 yhdessä puolimittakaavaisten loppusijoitusastioiden koetulosten kanssa. Kiinteytysreseptien toiminnallisuutta on vuosien 2013–2014 aikana tutkittu Loviisan voimalaitoksella paljon. Tutkimuksissa on pyritty ymmärtämään itse kiinteytyksessä tapahtuvia kemiallisia ja betonikemiallisia reaktioita. Laboratoriomittakaavassa tehdyissä kiinteytyskokeissa on selvitetty mm. sitoutumisaikaa (alkua ja loppua) ja kiinteytysreseptissä käytettyjen kemikaalien vaikutusta kiinteytystapahtumaan (kuva 33). Em. lisäksi on käynnistetty selvitystyö haihdutusjätteen vesifaasin käytöstä lisävetenä hartsin kiinteytyksessä. Betonisissa loppusijoitusastioissa (käyttämättömissä) havaittiin vuoden 2013 aikana halkeamia, jotka estivät samana vuonna suunniteltujen koekiinteytysten suorittamisen. Syiden selvittämiseksi käynnistettiin vuoden alkuneljänneksen aikana ASTIA-projekti, minkä tavoitteena oli selvittää syyt halkeamiin, ehkäistä ne tulevaisuudessa ja valaa uusia loppusijoitusastioita laitostason kiinteytyskokeita varten. Vuoden 2014 loppuun mennessä projektin tärkeimmät tavoitteet oli saavutettu ja uudet, vuoden 2014 lopussa valetut loppusijoitusastiat ovat valmiit käyttöön maaliskuun alussa 2015. Halkeamien syiden selvittämiseksi tutkittiin projektissa laajasti astioiden valmistustapaa, betonireseptin laadunvalvontaa (tuore ja kovettunut betoni) sekä astian jälkihoitoa. LOPPUSIJOITUSTILAN KÄYTÖNAIKAISET TUTKIMUKSET Loppusijoitustilan käytönaikaisia tutkimuksia jatkettiin vuonna 2014 seurantaohjelman mukaisesti. Ohjelman tavoitteena on selvittää ja seurata loppusijoitustilojen ja sen lähiympäristön pohjaveden ja kallioperän ominaisuuksissa ja käyttäytymisessä tapahtuvia muutoksia pitkällä aikavälillä. Seurantaohjelma on sisältänyt maanpinnalla olevien tutkimusreikien pohjavesipintojen seurantaa kerran kuukaudessa. Makean ja ns. suolaisen pohjaveden sijainti mitattiin rei´issä neljästi kuluneen vuoden aikana. Loppusijoitustiloissa on mitattu pohjaveden sähkönjohtokykyä, painetta ja vuotoveden määrää kerran kuukaudessa, paineen ja vuotovesimäärän osalta myös jatkuvasti. Mittaukset ovat keskittyneet vuotovesiin ja varta vasten rakennettuun viiteen pohjavesiasemaan. Pohjavesikemian tutkimusohjelma käsitti vesinäytteenottoa ja analysointia LPVA4-pohjavesiasemasta. Hästholmenin saaren pohjavedelle tyypillinen piirre on sen pinnankorkeuden selvä riippuvuus meriveden korkeudesta. Erityisen selvästi tämä on näkyvissä syvissä (> 30 m) kairarei’issä, joissa pohjavedenpinta on lähellä merenpinnan tasoa. Matalissa rei’issä vedenpinta on, topografiasta riippuen, muutaman metrin korkeammalla. Loppusijoitustilojen rakennusaikana pohjaveden pinta laski paikallisesti joitakin metrejä tilojen lähialueella, mutta tilojen valmistumisen jälkeen on ollut havaittavissa vedenpinnan hidasta kohoamista. Kokonaisuutena ei vedenpinnan korkeuksissa ole tapahtunut merkittäviä muutoksia ja ne näyttävät stabiloituneen likimain vuoden 1996 tasolle. Makean ja suolaisen veden rajapinta on ollut tilojen alueella edellisvuoden tapaan tasojen -30 m ja -80 m välillä eli selvästi tasolla -110 m olevien loppusijoitustilojen yläpuolella. Vuonna 2014 kaikki rajapinnat pysyivät edellisvuoden tasolla. Vuotovesien määrää mitattiin pääosin entiseen tapaan yhteensä seitsemässä pisteessä eri puolilla loppusijoitustiloja. Louhintojen valmistuttua vuonna 1996 oli kokonaisvuoto suurimmillaan noin 300 l/min, mistä se on melko tasaisesti laskenut ollen noin 52 l/min lop- puvuodesta 2014. Vuotomäärästä noin kaksi kolmasosaa tulee ajotunnelista ja loput muista tiloista. Vuotovesimittausten yhteydessä mitattu sähkönjohtokyky vaihtelee tilojen eri osissa välillä 400–1 300 mS/m edustaen ns. välivyöhykkeen sekä suolaisen vyöhykkeen vesiä. Johtokyky kasvaa syvyyden (ja suolapitoisuuden) mukaan ollen suurimmillaan asemassa LPVA5 (taso -110 m). Mereen pumpatun vuotoveden (kaikkien vuotovesien sekoitus) johtokyky on ollut keskimäärin noin 800 mS/m. Pohjavesiaseman LPVA4 vesinäytteiden analyysituloksissa ei ole merkittävää muutosta aiempiin vuosiin. Pohjavesiaseman pH on pysynyt koko mittaushistorian ajan välillä 7,4…7,9. Pohjaveden sähkönjohtavuus- ja TDSarvot vuonna 2014 olivat 1 280 mS/m ja 7 210 mg/l. LPVA4:n pohjavesi on Na-Cl-tyyppiä ja TDS-luokituksen mukaisesti murtovettä. Kallioperän hitaiden liikuntojen seurantaa on tehty pääosin automatisoidulla kalliomekaanisella mittausjärjestelmällä. Kallion lämpötila tilojen läheisyydessä -110 metrin syvyydessä on noin 9–13 astetta. Kalliomekaanisten mittausten tulokset osoittavat tilojen pysyvyyden säilyneen hyvänä eikä esimerkiksi KJT-tilan rakennustyö vaikuttanut heikentävästi lähiympäristön kallion stabiliteettiin. Rakennustöiden aikana 2005–2006 ja 2010–2011 havaittiin liikkeissä aiempaa suurempia muutoksia johtuen pääosin hallin kohonneesta lämpötilasta, mutta nyt liikkeet ovat palautuneet ennen rakentamista olleelle tasolle. Vuosien 2011–2014 aikana useissa mittapisteissä lämpötiloissa on ollut kasvava trendi. Tämä ei ole kuitenkaan vaikuttanut merkittävästi kallion liikuntoihin. Kalliotilojen katoissa ja seinissä tapahtuneet siirtymät ovat olleet ekstensometrimittausten perusteella edellisvuosien tapaan hyvin pieniä, alle 0,1 mm:n luokkaa. Myös konvergenssimittauksissa saadut mittalukemat ovat yleisesti samalla tasolla kuin mittausten alussa. Pientä palautumista vuoden 2010 louhintoja edeltäneeseen tasoon on kuitenkin havaittavissa. Tilojen silmämääräisen katselmoinnin perusteella 2014 havaittiin tarvetta irtonaisen kiviaineksen poistamiseen ajotunnelin ulkopuoliselta osalta. Sisäpuolisten kalliopintojen ja ruiskubetonoitujen tilojen rusnaus- ja kopotarkastus suoritettiin loppuun vuoden 2014 aikana. Loppusijoitustilan salaojat toimivat suunnitellulla tavalla, joskin pohjavedessä olevan raudan saostuminen edellyttää ajotunnelissa niiden ajoittaista puhdistusta. Suolainen vuotovesi aiheuttaa paikoin metallirakenteiden korroosiota ja edellyttää niin ikään aika ajoin huolto- ja korjaustoimenpiteitä. VOIMALAITOSJÄTTEEN LOPPUSIJOITUKSEN TURVALLISUUSSELVITYKSET Voimalaitosjätteen pitkäaikaisturvallisuusperustelun edellinen päivitys valmistui vuonna 2006 ja käytöstäpoistojätteen vuonna 2008. Pitkäaikaisturvallisuutta käsiteltiin suppeamman selvityksen muodossa myös loppusijoitustilan määräaikaisessa turvallisuusarviossa vuonna 2013. Seuraava turvallisuusperustelun päivitys valmistuu vuoden 2018 loppuun mennessä ja siinä on tarkoitus käsitellä sekä voimalaitos- että käytöstäpoistojätteen loppusijoituksen pitkäaikaisturvallisuutta. Päivitystä varten on muodostettu turvallisuusperusteluprojekti vuonna 2014. Tavoitteena on selkeä ja kattava turvallisuusperustelu, jossa otetaan huomioon uudistuneiden YVL-ohjeiden vaatimukset. Vuonna 2014 laadittiin yksityiskohtainen projektisuunnitelma, jossa kuvataan turvallisuusperustelun eri osat, niiden keskinäiset riippuvuudet sekä aikataulu, jonka mukaan turvallisuusperustelutyö toteutetaan. Vuonna 2014 turvallisuusperusteluprojektissa keskityttiin laskennallisten menetelmien ja työkalujen kehittämiseen. Pohjavesivirtausmallinnuksen osalta laskentamalli rakennettiin uudella työkalulla ja tarkasteltiin käytettävää pintareunaehtoa sekä mallin kalibrointia. Uudeksi pohjavesivirtausmallinnusohjelmistoksi valittiin COMSOL Multiphysics, sillä se on tehokas ja joustava ratkaisija. COMSOLista löytyy pohjavesivirtaukselle optimoitu moduuli, jonka voi yhdistää helposti esimerkiksi kulkeutumislaskentaan. Laskentageo- metrian merkittävin muutos on ollut kapeiden rakovyöhykkeiden esittäminen 2D-rakenteina, mikä keventää laskentaa merkittävästi. Varsinaisen mallinnusperiaatteen merkittävin muutos on veden suolaisuuden käsittely. Aiemmin suolainen ja makea vesi käsiteltiin kahtena eri nesteenä, mutta uudessa mallissa pystytään ratkaisemaan suolan kulkeutuminen yhdessä virtauksen kanssa. Maankohoamisen vaikutusta pintaympäristöön tarkasteltiin erillisellä paikkatieto-ohjelmistolla. Yhdessä Posivan kanssa kehitettiin yksinkertaistettua mallinnusmenetelmää, joka kuvaa radionuklidien vapautumista loppusijoitustiloista ja kulkeutumista geo- ja biosfäärissä sekä ihmisille aiheutuvaa säteilyannosta. Yksinkertaistettu malli on läpinäkyvä ja laskenta-ajat ovat erittäin lyhyitä (joitain sekunteja). Mallin tuloksia voidaan käyttää lisäämään luottamusta varsinaisiin mallinnustuloksiin. Lisäksi yksinkertaistettu malli mahdollistaa tulosten tilastollisen käsittelyn, jolla voidaan tarkastella lähtötietojen epävarmuuksien vaikutusta lopputuloksiin. Mallia tullaan käyttämään Loviisan VLJ-luolan turvallisuusperustelun päivityksessä sekä Posivan käytetyn polttoaineen loppusijoituksen turvallisuusperustelutyössä. Vuonna 2013 käynnistyneeseen EU:n CAST-tutkimushankkeeseen (CArbon Source Term) osallistuttiin laatimalla kuvaus C-14:n käsittelystä aiemmissa turvallisuusperusteluissa ja osallistumalla hankkeen yleiskokoukseen. Tutkimushankkeen tavoitteena on kasvattaa ymmärrystä C-14:n vapautumisesta ja käyttäytymisestä loppusijoitusolosuhteissa. Edellä mainittujen kiinteytysmenetelmien tutkimuksen sekä loppusijoitustiloissa tapahtuvien monitorointien lisäksi teknisten vapautumisesteiden käyttäytymistä selvitetään myös yhteistyössä TVO:n kanssa toteutettavalla Betonin pitkäaikaiskestävyys -tutkimushankkeella. Loviisan ydinvoimalaitoksen käytöstäpoisto Loviisan voimalaitosten käytöstäpoistosuunnitelman lähtökohtana on purkaa 55 50 vuoden käyttöiän jälkeen välittömästi ne radioaktiiviset osat, joita ei tarvita muun Hästholmenille jäävän ydinteknisen toiminnan (käytetyn polttoaineen varastointi, märkien jätteiden kiinteytys sekä matala- ja keskiaktiivisten jätteiden loppusijoitus) jatkamiseksi. Käytetyn polttoaineen varasto, nestemäisten jätteiden varasto ja kiinteytyslaitos puretaan nykyisen suunnitelman mukaan sen jälkeen, kun kaikki polttoaine on kuljetettu Olkiluotoon loppusijoitettavaksi. Osa Loviisan voimalaitoksella käytön aikana kertyvästä matala- ja keskiaktiivisesta ydinjätteestä loppusijoitetaan vasta käytöstäpoiston yhteydessä. Tällaisia ovat esimerkiksi käytetyt suojaelementit, absorbaattorit, neutronivuoanturit, säätösauvojen välitangot ja fissiokammiot. Vuoden 2013 loppuun mennessä Loviisan voimalaitoksella oli käytettyjä suojaelementtejä 219 kpl, absorbaattoreita 223 kpl, neutronivuo- 56 antureita 282 kpl, välitankoja 142 kpl ja fissiokammioita 34 kpl. Näistä suojaelementit ovat varastoituna käytetyn polttoaineen varaston altaissa. Absorbaattoreista 220 kpl on varastoituna tarkoitusta varten tehtyihin kanaviin käytetyn polttoaineen varastossa 1 sekä 3 kpl latausaltaissa. Fissiokammiot ovat varastoituna samoissa kanavissa kuin absorbaattorit sekä laitoksen muissa jätetiloissa. Neutronivuoanturit ja välitangot ovat varastoituina reaktorihalleissa sijaitsevissa vastaavissa kanavissa. Vuonna 2014 päivitettiin projektisuunnitelma käytöstäpoistosuunnitelman päivittämiseksi vuoden 2018 loppuun mennessä. Lisäksi tarkasteltiin käytöstäpoistojätteen logistiikkaa ja välivarastointitarpeita laitosalueella purkuvaiheessa, hyvin matala-aktiivisen jätteen maaperäloppusijoitusta sekä päivitettiin käytöstäpoiston strategiatarkastelu. Vuoden 2014 aikana osallistuttiin myös kansainvälisen käytöstäpoistotietämyksen keräämiseksi Waste Management 2014 -kokoukseen Phoenixissä, USA:ssa. Lisäksi Fortum osallistui OECD:n käytöstäpoistotyöryhmän (WPDD) ja ad-hoc-kustannusryhmän toimintaan. Omalle henkilökunnalle järjestettiin koulutusta käytöstäpoistosuunnitteluun ja kustannuslaskentaan liittyen kokeneen Fortumin suunnittelijan toimesta. Koulutuksen tarkoitus on siirtää tietoa kokeneelta suunnittelijalta nuoremmille asiantuntijoille. Seuraava käytöstäpoistosuunnitelman päivitys tehdään vuoden 2018 loppuun mennessä. Kuten edellä jo todettiin, on vuoteen 2018 mennessä tarkoitus myös laatia Loviisan loppusijoitustilan pitkäaikaisturvallisuusperustelu (esitelty kohdassa Matala- ja keskiaktiivisen jätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset). Raporttiluettelo POSIVA 2014-01 Sulphide Fluxes and Concentrations in the Spent Nuclear Fuel Repository at Olkiluoto Paul Wersin & Peter Alt-Epping, University of Bern Petteri Pitkänen, Posiva Oy Gabriela Román-Ross, Paolo Trinchero & Jorge Molinero, Amphos 21 Paul Smith, SAM Switzerland GmbH Margit Snellman, Saanio & Riekkola Oy André Filby, Brenk Systemplanning GmbH Mirjam Kiczka, Gruner AG ISBN 978-951-652-239-8 POSIVA 2014-02 Radionuclide transport in the repository near-field and far-field Antti Poteri, Henrik Nordman, Veli-Matti Pulkkanen, VTT Paul Smith, SAM Switzerland GmbH ISBN 978-951-652-240-4 POSIVA 2014-03 Safety Case for the Disposal of Spent Nuclear Fuel at Olkiluoto – FEP Screening and Processing Posiva Oy ISBN 978-951-652-241-1 POSIVA 2014-04 Safety Case for the Disposal of Spent Nuclear Fuel at Olkiluoto Definition of Reference and Bounding Groundwaters, Buffer and Backfill Porewaters Pirjo Hellä, Saanio & Riekkola Oy Petteri Pitkänen, Posiva Oy Jari Löfman, Sami Partamies, Ulla Vuorinen, VTT Paul Wersin, University of Bern ISBN 978-951-652-242-8 VLJ-1/13 VLJ-luolan pohjavesikemian analyysitulosten yhteenveto vuosilta 1989–2011 Tuire Haavisto, Tiia Puukka, Teollisuuden Voima Oyj Työraportti, Teollisuuden Voima Oyj Maaliskuu 2013 VLJ-1/14 VLJ-luolan kallioperän kalliomekaaninen monitorointi vuonna 2013 Erik Johansson, Saanio & Riekkola Oy Työraportti, Teollisuuden Voima Oyj Helmikuu 2014 VLJ-2/14 VLJ-luolan hydrologinen monitorointi vuonna 2013 Aleksis Lehtonen, Saanio & Riekkola Oy Työraportti, Teollisuuden Voima Oyj Maaliskuu 2014 VTT-CR-06017-14 Purkujätemetallien liukeneminen - Tutkimukset vuonna 2014 Carpén, L., & Vikman, M. VTT Tammikuu 2015 57 VTT-R-01104-14 Durability of Concrete Barriers in Final Repositories of Nuclear Waste 2013 Ferreira, M. & Koskinen, P., VTT Helmikuu 2014 ICC SRB and methanogens in corrosion of steel in anaerobic water Rajala, P., Carpén, L., Raulio, M., VTT 19th International corrosion congress, proceedings no. N-O-10 Jeju, Korea 2.–6.11.2014 P-14-25 Syntrophic degradation of low and intermediate radioactive waste Linda Johansson, Karsten Pedersen, Microbial Analytics Sweden AB August 2014 58 Teollisuuden Voima Oyj Olkiluoto 27160 EURAJOKI puh. (02) 83 811 Fortum Power and Heat Oy PL 100 00048 FORTUM puh. 010 4511 Posiva Oy, Olkiluoto, 27160 Eurajoki puhelin (02) 83 7231, fax (02) 8372 3809 www.posiva.fi
© Copyright 2024