JÄÄTMED

Kas teadsid, et tuumajäätmeid on võimalik uuesti energia tootmiseks kasutada?

VAHELADUSTUS

Kui tuumajäätmed pole valmis lõppladustuseks, hoiustatakse neid spetsiaalsetes tingimustes, madalama kiirgustaseme puhul näiteks maapinnalähedases hoidlas või kõrgema radioaktiivsuse puhul sellistes terasest ja betoonist kapslites. 

TUUMAVARRASTE LADUSTUSSILINDER

Kasutatud tuumkütuse vardad pakendatakse lõppladestuseks erilistesse silindritesse, mis välistavad korrosiooniohu ja kiirguse levimise. Igale jäätmetüübile sobivad erinevad “pakendid” ja tehnoloogilised lahendused vastavalt jäätmete iseloomule, hoiustuse ajale ja hoiukoha tingimustele.

ONKALO LÕPPLADESTUSJAAM

Kui jäätmed on valmis lõppladustuseks, luuakse lõppladestusjaam vastavalt asukoha geoloogiale. Soomes Onkalos ehitatakse see 450 meetri sügavusele graniidi sisse.

Mis on radioaktiivsed jäätmed?

Mitte kõik, mis tuumajaamas elektri tootmisest üle jääb, pole tuumajäätmed. Materjalid nagu uraan, plutoonium, toorium või muud radioaktiivsed ained, mida kavatsetakse kasutada või mida on võimalik kasutada energia tootmiseks, loetakse „tuumamaterjalideks“. Tuumamaterjaliks, mitte radioaktiivseteks jäätmeteks, loetakse tavaliselt ka kasutatud tuumkütus, mida ei ole veel viidud lõppladestusjaama. Põhjus sellele on lihtne – kasutatud tuumkütusest on võimalik peale selle ümber töötlemist uuesti elektrit toota.

Milliseid radioaktiivseid aineid loetakse jäätmeteks ning milliseid mitte, reguleerib täpsemalt igas riigis kehtiv seadusandlus.

Tuumajaamade käidus hoidmiseks kasutatakse ka kulumaterjale, mis radioaktiivsusega kokku puutudes ise radioaktiivseks võivad muutuda ning seetõttu jäätmeteks loetakse.

Kui palju jäätmeid tekib?

Kesmiselt ühe inimese eluea jooksul tarbitava elektri tootmisega kaasnev kõrgradioaktiivne jääde mahub sellisesse boorsilikaatklaasi tükki.

Kõrgradioaktiivsete jäätmete hulk, st peamiselt kasutatud tuumkütus, moodustab vaid 3% kogu jäätmete hulgast. Ühest tüüpilisest 1000 MW elektrilise võimsusega reaktorist käib aastas läbi umbes 30 tonni kütusematerjali. Antud tootmisvõimsus jääb vaid veidi alla Eestis keskmiselt vajatava tootmisvõimsuse. Seega võib öelda, et Eesti aastase elektrienergia tarbimise saaks ära katta kütusega, mis kokku pressitult mahuks ühte 3 ruutmeetri suurusse konteinerisse või täidaks ära kaks tüüpilist malmvanni. Arvestades kaasaegse reaktori hinnatavat eluiga – umbes 60 aastat – saaks Eesti energiavajaduse selle aja jooksul ära katta kütusematerjaliga, mis kasutatuna mahuks ära kahe seinast seinani täis laotud standardmõõdus veoki peale.

Praktikas hoiustatakse ja transporditakse kasutatud tuumkütust  siiski teisiti.

Radioaktiivsete jäätmete transport

Kui värske kütuse transpordi puhul on peamine tagada kütusevarraste kahjustustevaba saabumine jaama ning pakendile kõrgeid nõudeid kiirgusohutuse seisukohast ei ole, siis kasutatud kütusega on lugu teine. Kasutatud kütus on kõrgradioaktiivne materjal ning pakendi üheks rolliks on vältida kiirgusdoosi ohtu, eelkõige transpordiga kokku puutuvatele inimestele. Et kasutatud kütus on lisaks kõigele kuum, peab pakend efektiivselt suutma juhtida pinnalt ära soojust. Kütust tuleb kaitsta ka võimalike transpordi käigus esinevate ohtude eest. Seetõttu peavad pakendid taluma kõrgel kiirusel kokkupõrkeid, maha pillamisi mitme meetri kõrguselt, uppumisel tekkivaid surveid ja muid välistegureid. Sisuliselt peab kasutatud kütuse transpordipakend olema lollikindel, st tagama transpordi jooksul kasutatud kütuse ja keskkonna ohutuse ininfaktorist olenemata.

1970-ndatel ja 80-ndatel testiti kasutatud kütusevarraste transpordiks mõeldud kapslite vastupidavust nii kukkumisele kui täiskiirusel rongiga kokkupõrkele. Tuelmusi näeb videost. Kapsli kahjustused on märkimisväärsed – see sai kriimustada.

Kasutatud tuumkütus

Kui tuumkütuse vardad (või õnel puhul kütusesool või veerised – neist täpsemalt tehnoloogiate osas) on töötanud oma kasuliku eluea lõpuni – mis erinevates reaktorites on erineva pikkusega, mõnest kuust kuni mõne aastani – tõstetakse need tuumajaamas olevasse jahtumisbasseini. Seal vabaneb kasutatud tuumkütus kõige tugevamast radioaktiivsusest, kuni see on valmis liikuma ümbertöötlemisse või ladustusse.

Tuumkütuse ümbertöötlemine

Reaktoris energiat tootes kasutatakse ära üsna väike kogus U-235 tuumkütusest. Väike osa  U-235-st ja kütuses olevast U-238-st muutub lõhustumise tagajärjel erinevateks elementideks, millest valdav osa on radioaktiivsed. Kui need lõhustumisproduktid kütusest eemaldada, on võimalik uraani uuesti kütusena kasutada, ning ka osasid lõhustumisprodukte, kuid teistsugustes reaktorites.

Radioaktiivse materjali vaheladustus

Kuna radioaktiivseid jäätmeid on erinevaid, on erinevad ka nendele sobilikud “pakendid”. Kuna selliseid jäätmeid, mis tekitaksid möödapääsmatu vajaduse nende lõppladustamiseks, on seniste aastakümnete jooksul tekkinud suhteliselt vähe, on valdav osa radioaktiivseid jäätmeid ladustatud maapealsetes või maapinnalähedastes hoidlates.

Sõltumata sellest, milline on “pakend”, on tähtis, et kiirgus ei pääseks sellest välja ning väised, näiteks ilmastikumõjud, ei kahjustaks kaitsebarjääre.

Kes vastutab?

Kõikidest energiatootmise alternatiividest on just tuumaenergiaga elektri tootmise puhul jäätmete käitlemine kõige konkreetsemalt reguleeritud. Ka tolereeritav keskkonnamõju on tuumajäätmete puhul väga madal.

Praktikas vastutab tuumajäätmete korrektse käitlemise eest alati see organisatsioon, mis energia tootmise tagajärjel tuumajäätmeid tootnud on. Teisisõnu peab tuumajäätmed ohutult ladestama tuumaelektrijaam, kust jäätmed pärinevad. Seejuures ei ole aga keelatud erinevatel tuumajaamadel teha tehnilise ja majandusliku optimeerimise eesmärgil koostööd jäätmete ladestamisel.

Nii näiteks on kõikide Rootsi tuumaelektrijaamade jäätmete käitluseks loodud üks ettevõtte, mida tuumaelektrijaamad proportsionaalselt finantseerivad ning mille ainus eesmärk on efektiivne jäätmekäitlus. Sarnaselt on ühisomandis jäätmekäitlusettevõte loodud ka Soomes.

Tuumajäätmed Eestis

Kuigi Eestis ei ole toodetud tuumkütusest elektrit, on ka Eestis olulisel määral radioaktiivseid jäätmeid. Suurima osa radioaktiivsetest jäätmetest oleme paraku pärinud endise Nõukogude Liidu tegevusest. Nimelt käitati Paldiskis aastatel 1968-1989 kahte surveveereaktorit, eesmärgiga treenida tuumaallveelaevade meeskondi kergemates tingimustes kui sügaval vee all, kuid siiski realistlikkust säilitades. Õppestendide reaktorid olid võimsuselt piisavalt piiratud, 70 ja 90 MW, et nad tänapäeval väikereaktorite alla loetaks.

Nende reaktorite kasutatud tuumkütust Eestis alles ei ole, kõik kütusevardad transporditi üheksakümnendate keskel Venemaale ära. Vastutus hoone ja reaktorisüsteemide lammutamise ja jäätmete lõppladestamise ees jääb siiski Eesti kanda. Selle lammutustöö käigus kogutud jäätmed tuleb, nagu muudki radioaktiivsed jäätmed, deponeerida lõppladestusjaamades. Praeguste plaanide kohaselt rajatakse Eestisse kaks lõppladestusjaama aastaks 2040.

ALARA.EE

Milline valik jäätmete osas teha?

Kuna kasutatud tuumkütuseid ei peeta tingimata jäätmeteks, koguvad riigid nagu Prantsusmaa kasutatud kütust, mitte ei püüa sellest kiiresti vabaneda. Kuna lõppladestusjaama rajamine on kallis, siis püüavadki riigid esmalt veenduda, kas matmisele on ehk paremaid alternatiive. Lõppladestusjaama mattes tuleb tagada, et kasutatud tuumkütust ei oleks majanduslikult ning tehniliselt võimalik enam jaamast üles tõsta. Järgmise generatsiooni reaktorite arenguga võib aga kasutatud kütus muutuda väga kvaliteetseks ja taskukohaseks ressursiks. Seepärast ei tasu otsust lõppladestuse osas teha uisapäisa, eriti kui selleks puudub reaalne vajadus.

Lisaks Soome Onkalo lõppladestusjaamale on sobiva tehnoloogia välja töötanud ka näiteks ettevõte Deep Isolation.

Mis saab kõige lõpuks?

Miski siin maailmas pole igavene. Kui tahame anda endast parima, et maha maetud radioaktiivsed jäätmed oleksid ohutud nii tulevastele põlvkondadele kui ka neile, kes tulevad siia pärast inimkonda, tuleb jätta teade tulevikku: “ära siit kaeva”.

Kui mitte midagi muud enam üle ei jää, on erinevade eluvaldkondade teadlased töötanud välja viisi, kuidas sellist teadet jätta. Olgu see teadmine rahustuseks neile, kes tunnevad tänapäeva probleeme lahendades vähemalt sama suurt vastutust ka kauge tuleviku pärast.

LOE WIKIST