Ilmastonmuutoksen torjuminen ydinvoimalla tarkoittaisi hyötyreaktorien rakentamista

Tsunami and reactor sites of the world

Klikkaa kuva suuremmaksi / click for larger image

Lataa kartta itsellesi / download the map for yourself

Jos maailman hallitukset alkavat taistella ilmastonmuutosta vastaan ydinvoiman keinoin, tämä tarkoittaa käytännössä siirtymistä niin sanottuihin hyötöreaktoreihin.

Usein siteeratun arvion mukaan maailmassa voisi riittää taloudellisesti kannattavalla tavalla hyödynnettävissä olevaa luonnonuraania noin sadaksi vuodeksi, mutta vain nykyiselle ydinreaktorien määrälle.

Ydinvoimalla tuotetaan noin 300 gigawattia maailman vajaan 14 000 gigawatin suuruisesta, yhteenlasketusta energiankulutuksesta. Tämä on vain vähän yli 2 prosenttia kaikesta ihmiskunnan kuluttamasta energiasta. Jos haluaisimme nostaa ydinvoiman määrän esimerkiksi kahteenkymmeneen prosenttiin kaikesta käyttämästämme energiasta samalla kuin maailman energiankulutus kaksinkertaistuu, meidän pitäisi 20-kertaistaa ydinreaktorien määrä. Rikkaat uraaniesiintymät riittäisivät tällaiselle ydinvoimaloiden määrälle vain muutamaksi vuodeksi.

On itse asiassa mahdollista, että uraanin riittävyyttä koskevat arviot ovat liian optimistisia, sillä uraanipolttoaineen hinta on moninkertaistunut lyhyessä ajassa. Samaan aikaan kaivosyhtiöt ovat alkaneet haaveilla uraanikaivoshankkeista yhä useammilla sellaisilla alueilla, joilla asuu kymmeniä tai jopa satoja ihmisiä neliökilometrillä. Esimerkkejä tällaisista alueista ovat Suomi ja Malawi. Aiemmin kaivosyhtiöt ovat louhineet uraaninsa mieluiten seuduilla, joilla asuu alle yksi ihminen neliökilometrillä. Suuria uraanikaivoksia on muun muassa Saharan, Kalaharin, Namibin ja Australian autiomaissa sekä Kanadan erämaissa.

Maailman ydinpolttoainevarat olisi kuitenkin teoriassa mahdollista kasvattaa satoja kertoja nykyistä suuremmiksi niin sanottujen hyötöreaktorien avulla.

Hyötöreaktorit ovat ydinvoimaloita, jotka tuottavat hiukan omaa kulutustaan enemmän uutta ydinpolttoainetta.

Hyötöreaktorit olisivat kuitenkin erityisen haavoittuvaisia tsunamien iskuille, tulville tai tahalliselle vahingonteolle, koska ne käyttävät jäähdytysaineenaan nestemäistä litiumia tai nestemäistä natriumia. Molemmat aineet räjähtävät joutuessaan tekemisiin veden kanssa. Lisäksi hyötöreaktorien polttoaine on 15-60 -prosenttiseksi rikastettua uraani 235:ttä tai plutonium 239:ää. Näin pitkälle rikastetusta ydinpolttoaineesta voi jo tehdä ydinpommeja ilman minkäänlaista lisärikastusta, niistä tulee vain vähän niin sanotusta ydinaseuraanista tai –plutoniumista tehtyjä ydinaseita suurempia.

93-prosenttista uraani 235:tta eli niin sanottua ydinaseuraania tarvitaan Hiroshiman pommin suuruisen ydinräjähteen tekemiseen vajaat 20 kiloa. 20-prosenttista uraani-235:ttä menee samanvahvuiseen pommiin 400 kiloa.

Onko mahdollista rajoittaa ydinaseiden leviämistä mutta edistää ydinvoimaa?

Maailman valtiot ovat yhdessä sopineet politiikasta, jonka mukaan ydinaseiden leviäminen uusiin maihin pitää estää mutta ydinvoiman tuotannon laajeneminen on hyväksyttävää ja toivottavaa.

Tähän viralliseen politiikkaan liittyy kuitenkin kaksi suurta ongelmaa. Ensinnäkin ydinvoimaloiden polttoaine tuotetaan täsmälleen samalla tavalla kuin ydinpommien valmistukseen käytetty, pitkälle rikastettu uraani-235. Uraanimalmista tehdään ensin uraaniheksafluoridi-nimistä kaasua, ja tämä kaasu ajetaan sitten kaasusentrifugeiksi kutsuttujen, nopeasti pyörivien laitteiden läpi. Jopa 70 000 kertaa minuutissa pyörivään kaasusentrifugiin syntyy niin vahva keskipakoisvoima, että hiukan eripainoiset uraani 235- ja uraani 238-atomit alkavat ajautua erilleen toisistaan.

Kun tuotetaan ydinvoimalan polttoainetta, uraani-235-pitoisuus pitää kasvattaa 1,8 – 4 prosenttiin. Tämä edellyttää uraaniheksafluoridin kierrättämistä muutaman kymmenen kaasusentrifugin pituisen sarjan läpi.

Jos halutaan tuottaa 20-prosenttista tai 93-prosenttista uraani 235:ttä, pitää rakentaa selvästi pidempi sentrifugien sarja. Toinen vaihtoehto on ajaa uraaniheksafluoridi monta eri kertaa saman sentrifugisarjan läpi. Joka tapauksessa kyse on aina täsmälleen samasta tekniikasta, riippumatta siitä tehdäänkö ydinpommeja vai ydinvoimaloiden polttoainetta.

Toisen ongelman muodostavat ydinreaktorin polttoaineeseen voimalan toiminnan aikana kertyvät radioaktiiviset epäpuhtaudet, joiden joukossa on myös plutoniumia. Kun ydinpolttoaine otetaan pois ydinreaktorista, se sisältää 10-20 kiloa plutoniumia tonnia kohti. Tyypillisesti 65-70 prosenttia tästä on helposti halkeavaa plutonium 239:ää. Käytetyn ydinpolttoaineen plutoniumista on siis mahdollista valmistaa ydinpommeja ilman minkäänlaista lisärikastusta. Jos ydinpolttoainetta pidetään reaktorin sisällä vain vähän aikaa, plutonium 239:n suhteellinen osuus on vielä selvästi suurempi.

Plutoniumin erottaminen uraanista on mahdollista 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa kehitetyn tekniikan avulla. Kaasusentrifugit ovat 1970-luvulla ja sen jälkeen kehitettyä teknologiaa. Karkean plutoniumpommin valmistaminen on siis hyvin helppoa kaikille maille, joilla on vähintään yksi oma ydinvoimala. Hyvin pienikokoisten, esimerkiksi ohjuksien kärkiin soveltuvien, plutoniumpommien rakentaminen on kuitenkin haastavampaa kuin pienien, pitkälle rikastettuun uraani-235:teen perustuvien ydinaseiden tekeminen.

Mitä tsunami tai hurrikaaniaalto tekisi ydinvoimalalle?

Rannikoille rakennettuihin ydinvoimaloihin kohdistuu ainakin kolme veteen liittyvää uhkaa. Meren pinta uhkaa nousta meriveden lämpölaajenemisen ja mannerjäätiköiden sulamisen seurauksena. Viralliset, merenpinnan nousua koskevat ennusteet ovat edelleen hyvin varovaisia. James Hansen, Yhdysvaltain arvostetuin ilmastotutkija, on kuitenkin todennut että viimeaikaisten havaintojen valossa esimerkiksi viiden metrin suuruinen merenpinnan nousu vuoteen 2107 mennessä voi olla ratkaisevasti virallista ennustetta todennäköisempi skenaario.

Hansenin lausunto perustuu osittain siihen, että meren pinta nousi 14 000 vuotta sitten 400 vuodessa 20 metriä eli viisi metriä vuosisadassa, pelkästään luonnollisten syiden seurauksena. Nyt kun sekä luonnolliset tekijät että ihmisen oma aktiivisuus vaikuttavat yhtä aikaa jäätiköitä sulattavaan suuntaan, tuntuu mahdolliselta, että sulaminen etenisi vähintäänkin yhtä nopeaa vauhtia.

Ydinvoimaloita ja niiden jäähdytysaltaita rakennettaessa ei osattu ottaa huomioon sellaista mahdollisuutta, että merenpinta voisi nousta merkittävästi ihmisen toiminnan seurauksena.

Toinen ongelma ovat aiempaa voimakkaammat hirmumyrskyt. Tutkijat ovat erimielisiä siitä, kasvattaako ilmaston lämpeneminen hirmumyrskyjen lukumäärää. Vaikuttaa kuitenkin siltä, että myrskyjen keskimääräinen voimakkuus olisi lisääntynyt jo nyt.

Niin sanottu viitosluokan hurrikaani on Saffir-Simpsonin asteikolla mitattuna myrsky, jossa tuulen perusnopeus ylittää 249 kilometriä tunnissa ja jonka nostaman hurrikaaniaallon (”storm surge”) korkeus on vähintään 5,5 metriä.

Hurrikaaniaalto on eri asia kuin tsunami. Se on paljon tsunamia hitaammin, hurrikaanin mukana eteenpäin siirtyvä vesiseinä. Esimerkiksi the Day After Tomorrow -elokuvassa New Yorkiin iskevä jättiläisaalto on juuri tällainen hurrikaaniaalto eikä tsunami.

Hurrikaaniaalto syntyy kahden eri tekijän yhteisvaikutuksen seurauksena. Pyörremyrskyn sisällä on hyvin voimakas matalapaine, joka ikään kuin kiskoo merenpintaa ylöspäin. Lisäksi voimakas tuuli puskee vettä edellään vastaan tulevia rantoja päin. Jälkimmäinen tekijä on selvästi merkittävämpi.

Kolmas veteen liittyvä uhkatekijä ovat tsunamit. Esimerkiksi Pohjois-Atlantilla on sattunut viimeisten 500 vuoden aikana suurin piirtein yksi suuri tsunami sadassa vuodessa. Kuuluisimmat tapaukset ovat vuosilta 1929, 1755, 1607 ja 1580. Vuoden 1755 tsunami tuhosi Lissabonin, Huelvan, Cadizin ja satoja pienempiä kaupunkeja Espanjan, Portugalin ja Marokon rannikoilla. Uusien laskujen mukaan se saattoi tappaa enemmän ihmisiä kuin monien Aasian maiden rannoille vuonna 2004 iskenyt Tapaninpäivän Tsunami.

Myös ilmaston lämpeneminen voi aiheuttaa tsunameja, jos se johtaa mannerrinteiden metaaniklatraattien sulamiseen tai mannerjäätiköiden painon kevenemiseen.

Hyötöreaktorit olisivat erityisen haavoittuvaisia tsunameille, hurrikaaniaalloille tai muunlaisille tulville, koska ne käyttävät jäähdytysnesteenään litiumia tai natriumia. Molemmat aineet räjähtävät joutuessaan tekemisiin veden kanssa.

Tällä hetkellä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa ei onneksi vielä ole ainuttakaan hyötöreaktoria, vaan Atlantin rannikoilla on vain muutamia kymmeniä tavallisia ydinreaktoreja. On mahdoton sanoa tarkasti, mitä ison tsunamin isku niille tekisi. Jotkut reaktoreista todennäköisesti vain pysähtyisivät, mutta joidenkin polttoaine saattaisi onnettomuuden seurauksena sulaa tai syttyä palamaan.

Suuressa ydinreaktorissa on tyypillisesti 100-150 tonnia ydinpolttoainetta, ja kukin tonni sisältäisi ehkä 300 miljoonaa curieta radioaktiivisuutta. Tshernobylin onnettomuudessa vapautui ilmakehään 50 miljoonan curien verran radioaktiivisuutta. Jos palossa syntyvät radioaktiiviset hiukkaset leviävät pitkin ilmakehää hienojakoisen aerosolin muodossa, seuraukset ovat erittäin vakavat.

Suurimman turvallisuusriskin muodostavat kuitenkin todennäköisesti käytetyn ydinpolttoaineen jäähdytysaltaat, jotka sijaitsevat usein vielä lähempänä meren rantaa kuin itse ydinreaktorit. Koska jäähdytysaltaisiin säilötty ydinpolttoaine on tuhansia kertoja vähemmän radioaktiivista kuin juuri ydinreaktorista poistettu polttoaine, jäähdytysaltailla ei ole samanlaista jykevää suojakuorta eikä samanlaisia moninkertaisia turvajärjestelmiä kuin itse ydinreaktoreilla. Jäähdytysaltaisiin varastoitu ydinpolttoaine tuottaa kuitenkin edelleen niin paljon lämpöä, että sen zirkoniumseoskuori syttyy palamaan, jos pumppuja käyttävät moottorit pysähtyvät, altaan vesi kiehuu pois ja polttoainesauvat paljastuvat.

Toisin kuin vakavat reaktorionnettomuudet, jäähdytysaltaisiin säilötyn ydinpolttoaineen palot eivät voi aiheuttaa tuhatta Tshernobyliä vastaavaa onnettomuutta. Yhdysvaltalaisten asiantuntijoiden mukaan tyypillisestä ydinvoimalan jäähdytysaltaasta voisi kuitenkin tulipalossa vapautua ilmakehään 20-50 kertaa enemmän radioaktiivista cesium-137:ää kuin Tshernobylissä. Tämäkin olisi huomattavan epämiellyttävää, sillä suurin osa Tshernobylin laskeuman aiheuttamista kuolemantapauksista näyttää liittyneen juuri radioaktiiviseen cesiumiin.

Miksi mannerjäätikön sulaminen voi aiheuttaa tsunameja?

Oman mannerjäätikkömme eli Fennoskandian mannerjäätikön sulaminen vei aikanaan tuhansia vuosia. Tästä huolimatta jäätikön keveneminen aiheutti lukuisia voimakkaita maanjäristyksiä. Ruotsalaisen paleogeofysiikan professori Nils-Axel Mörnerin mukaan osa näistä maanjäristyksistä on ollut voimakkuudeltaan vähintään 8,5 Richterin asteikolla, mahdollisesti vielä merkittävästi tätä enemmän. Mörner on myös löytänyt todisteita 13 suuresta, mannerjäätikön sulamisen Itämerellä synnyttämästä tsunamista. Isoimmat Itämerellä syntyneet tsunamit ovat olleet kymmenien metrien korkuisia. Viimeinen tällainen tapaus on ilmeisesti sattunut noin 2 000 vuotta sitten.

Jos merkittävä osa Grönlannin mannerjäätiköstä sulaa 200 tai 100 vuodessa, tai vain muutamassa vuosikymmenessä (mitä monet tutkijat ovat viime vuosina alkaneet pitää täysin mahdollisena), seurauksena on väistämättä vielä paljon rajumpia maanjäristyksiä.

Koska mannerjäätikön reuna on Grönlannin itärannikolla ollut lähes paikoillaan kymmenientuhansien vuosien ajan, mannerjalustan päälle ja mannerrinteen yläosiin on kerääntynyt hyvin paljon kesäisten sulavesien mukanaan tuomia ja pakkasrapautumisen peruskalliosta lohkaisemia kiviä ja muita irtaimia maa-aineksia. Osa Grönlannin rantojen vuorista on kuin valtavia sora- ja kivikasoja. Lisäksi Grönlannin mannerrinteillä saattaa olla metaaniklatraatteja. Suhteellisen vaatimaton, mannerjäätikön kevenemisestä aiheutuva maanjäristys voi siis jossakin vaiheessa panna Grönlannin rannikolla alulle jopa tuhansien kuutiokilometrien suuruisia maanvyörymiä.

Marraskuussa 2000 vain 2,3 Richterin suuruinen maanjäristys aiheutti Grönlannin länsirannikolla 90 miljoonan kuutiometrin maanvyörymän. Vyöryn synnyttämä tsunami huuhtoi kymmenmetrisenä hyökynä sata kilometriä leveän salmen toisella puolella sijaitsevan Qulissatin hylätyn kaivoskaupungin yli. Jo 8,3 Richterin suuruisen maanjäristyksen amplitudi (heilahdusväli) on miljoona kertaa isompi kuin 2,3 Richterin maanjäristyksen amplitudi, ja siinä vapautuva energiamäärä on noin miljardi kertaa suurempi.

Mitä Hyökyaalto-vetoomus sai aikaan?

Hyökyaalto-vetoomus luovutettiin joulukuussa 2006 ja tammikuussa 2007 viittä eri europarlamentin ryhmää edustaneille suomalaisille kansanedustajille: Satu Hassille (vihreät), Anneli Jäätteenmäelle (liberaalit), Riitta Myllerille (sosiaalidemokraatit), Esko Seppäselle (vasemmistoryhmä) ja Alexander Stubbille (konservatiivit).

Mainitut viisi europarlamentaarikkoa laativat vetoomuksen toiveita myötäilevän esityksen Euroopan parlamentille. Esityksen mukaan Euroopan komission olisi pitänyt tarkistaa valtameren rannikoilla sijaitsevien ydinvoimaloiden ja muiden vastaavien laitoksien nykyisten turvatoimien riittävyys ilmastonmuutoksen aiheuttamia uhkia (merenpinnan nousu, voimakkaammat myrskyt) ja tsunameja vastaan. Lisäksi kannanottoehdotukseen sisältyi vaatimus siitä, että Euroopan unionin alueelle jatkossa mahdollisesti rakennettavia uusia ydinvoimaloita ei saisi enää kaavoittaa merenrantojen välittömään läheisyyteen.

Esitys meni läpi Euroopan parlamentin ympäristövaliokunnassa äänin 31-20, eli siitä tuli virallisesti Euroopan parlamentin ympäristövaliokunnan ehdotus. Se kuitenkin kaatui Europarlamentin yleisistunnossa äänin 373-286 sen vuoksi, että konservatiivien ympäristöryhmän jäsenet alkoivat jostakin vaikeasti ymmärrettävästä syystä kampanjoida ehdotusta vastaan. Tämän seurauksena konservatiivien ryhmä liittoutui ehdotusta vastaan Sandra Mussolinin ja Jean Marie Le Penin puolueiden ja muiden äärioikeistolaisten liikkeiden kanssa.

Suomalainen europarlamentaarikko Eija-Riitta Korhola oli yksi vastakampanjan vetäjistä, ja saattoi olla se henkilö joka toimi asiassa kaikkein aktiivisimmin.

Ympäristö ja kehitys ry:n edustaja tiedusteli jälkeenpäin Eija-Riitta Korholalta, miksi hän oli toiminut ehdotusta vastaan, vaikka esitys oli tarkoituksella muotoiltu niin, ettei siinä otettu kantaa ydinvoimaa vastaan.

Eija-Riitta Korhola sanoi, että hän oli soittanut asiasta yhdelle geologille ja yhdelle ydinvoima-asiantuntijalle. Nämä olivat Korholan mukaan sanoneet, ettei ilmaston lämpeneminen voi aiheuttaa tsunameja ja että ydinvoimalalle ei aiheudu vahinkoa vaikka tsunami osuisi siihen, reaktori vain pysähtyisi. Korhola sanoi, ettei hän enää muistanut kyseisten asiantuntijoiden nimiä, eikä hän ollut säilyttänyt asiaa koskevia sähköposteja. Hän kuitenkin tunnusti, ettei hän ollut tullut kysyneeksi asiantuntijoilta, mitä tsunami tai myrskyn nostama tulva-aalto voisi tehdä ydinvoimaloiden yhteyteen rakennetuille, käytettyä ydinpolttoainetta säilyttäville jäähdytysaltaille ja niiden pumppujen moottoreille.

Ohessa on erillisenä tiedostona koko Euroopan parlamentin asiaa koskeva äänestystulos. ”Kyllä” -äänestäneet ovat äänestäneet Hyökyaalto-kampanjan ehdotuksia vastaan, koska kyse oli muodollisesti aiemmin laadittuun mietintöön tehdystä muutosesityksestä.

Vaikka Hyökyaalto-kampanja siis hävisi ensimmäisen erän, se sai jo ensimmäisellä yrittämällä puolelleen 286 europarlamentaarikkoa, edes pyytämättä asiassa apua muiden Euroopan Unionin jäsenmaiden ympäristöliikkeiltä. Ehdotuksen vastustajat ”voittivat” vain levittämällä paikkansa pitämätöntä ja harhaanjohtavaa tietoa. Tällaisella menettelytavalla on taipumus kostautua.

Joka tapauksessa kampanja onnistui nostamaan kysymyksen rannikoille rakennettujen ydinvoimaloiden tsunami- ja hurrikaanisuojauksen parantamisesta ensimmäisen kerran esille Euroopan Parlamentissa. On hyvin mahdollista, että päätös muuttuu jo kamppailun seuraavalla kierroksella.

Further information:
Ympäristö ja Kehitys Ry

Risto Isomäki
risto.isomaki (at) luukku.com, 358-(0)9-5877484 or 358-(0)19-2442436

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestmail

3 vastausta artikkeliin ”Ilmastonmuutoksen torjuminen ydinvoimalla tarkoittaisi hyötyreaktorien rakentamista”

  1. Nyt se sitten tapahtui.. Japanissa Fukushiman laitoksen jäähdytysaltaissa olevat sauvat ovat nyt ylikuumenneet jäähdytyksen petettyä ja vetyräjähdyksen seurauksena jopa suojassakin on reikiä.

    Tsunamit ja ydinvoimalaitokset eivät sovi samoille alueille. Eija-Riitta Korhola on varmaan nyttemmin vaihtanut mielipidettään asian suhteen.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *