IAEA:n asiantuntijat tarkastavat Fukushiman vesisäiliöitä kaksi vuotta onnettomuuden jälkeen.
Insinööri-lehti tekniikka

Pienreaktori eroaa Fukushiman ydinvoimalasta

Nykyaikaiset ydinvoimalat suunnitellaan passiivisesti turvallisiksi. Ne sammuvat ja jäähtyvät häiriön sattuessa itsestään.

Fukushiman ydinvoimalassa Japanissa sattui päivälleen kymmenen vuotta sitten historian pahin ydinonnettomuus Tšernobylin jälkeen. Onnettomuus aiheutui voimakkaan maanjäristyksen jälkeen Dai-ichi-ydinvoimalaitoksella Fukushimassa Japanin itärannikolla.

Voimalan turvajärjestelmät tekivät automaattisen pikasulun järistyksen jälkeen, jolloin ketjureaktio pysähtyi. Järistys katkaisi voimalasta sähköt, mutta varajärjestelmä käynnistyi. Kun tsunami myöhemmin pyyhkäisi yli, varasähköjärjestelmä petti. Jäähdytysjärjestelmä ei pystynyt enää viilentämään reaktoria, vaan reaktorirakennuksessa räjähti ja laitos vaurioitui pahoin. Radioaktiivisia aineita levisi ympäristöön ja mereen useiden päivien ajan.

Ihmisiä kuoli ja loukkaantui järistyksen ja hyökyaallon seurauksena, mutta ydinonnettomuus itsessään ei aiheuttanut uhreja tai hoitoa vaatinutta säteilysairautta. Säteilyvaikutukset väestöön jäivät vähäisiksi, sillä 170 000 ihmistä evakuoitiin lähistöltä. Kymmenen vuotta onnettomuuden jälkeen alueella ei ole havaittu kiistatta kilpirauhassyöpien yleistymistä. Säteilymääriä seurataan edelleen.

Sen sijaan epäsuorat psykososiaaliset vaikutukset ovat olleet huomattavia. Ongelmat johtuvat paljolti kodin menetyksestä ja koetusta syrjinnästä.

Ympäristön kannalta haitallisinta on onnettomuudessa syntynyt suuri määrä radioaktiivista jätettä. Sitä on sekä laitosalueen sisä- että ulkopuolella. Radioaktiivista vettä, joka sisältää tritiumia, saadaan viime vuonna annetulla kansainvälisen ydinenergiajärjestön luvalla johtaa hallitusti veteen. Tiedot perustuvat Säteilyturvakeskuksen seurantaan.

Dai-ichin ydinvoimala oli suunniteltu 1960-luvulla ja rakennettu vuonna 1972. Reaktorityyppi ei ole enää käytössä Euroopassa, mutta yksi suljettiin Espanjassa Fukushiman ydinonnettomuuden jälkeen. Vastaavia voimaloita on vielä Yhdysvalloissa.

Ydinturvallisuus on parantunut

Ydinvoiman maine ei saanut onnettomuudesta pitkäaikaista kolhua. Ydinvoimaa on nykyään rakenteilla ympäri maailmaa, myös Suomessa. Lisäksi on kehitteillä erityyppisiä pienreaktoreita.

– Pienreaktorit ja Fukushiman laitokset eroavat toisistaan. Fukushimassa sammutetun reaktorin jälkilämpö poistettiin pumppujen avulla, jotka vaativat sähköä. Pienreaktoreissa pyritään huolehtimaan turvallisuudesta pitkälle luonnonvoimiin perustuvilla tavoilla, sanoo pienreaktoreiden tutkimusryhmän vetäjä Ville Tulkki VTT:ltä.

Passiivinen jäähdytys perustuu luonnonvoimiin, kuten painovoimaan ja jäähdytysveden luonnolliseen kiertoon. Reaktorissa syntyvä lämpö lämmittää vettä, vesi jäähtyy etäällä reaktorista ja painuu alas jäähdyttämään reaktoriydintä.

Ydinjätettä pienreaktorit tuottavat murto-osan nykyisten sähköä tuottavien voimaloiden määrästä, koska tarvittavan lämmöntuotannon määrä on vähäisempi kuin sähköntuotannossa.

Suomalaisessa pienreaktorin konseptissa jäte suunnitellaan käsiteltäväksi samalla tavalla kuin nykyisessä loppusijoituksessa Eurajoen kallioon.

Toimintahäiriöt eivät ole vaarallisia

Häiriöitä ydinvoimaloissa on sattunut myös kotimaassa mutta varsinaisia onnettomuuksia ei. Viime joulukuussa Fortumin Olkiluoto-2 ajettiin alas, kun reaktorin kiertoveteen pääsi radioaktiivisia aineita. Syyksi paljastui suodattimen liukeneminen veteen, koska reaktorin puhdistusjärjestelmään pääsi inhimillisen virheen seurauksena liian kuumaa vettä.

– Ydinturvallisuuden kannalta sillä ei ollut suurta merkitystä. Se oli enemmänkin laitoksen käyttöön liittyvä häiriö. Ihmiset eivät olleet vaarassa, Tulkki sanoo.

Suomessa on parhaillaan rakenteilla kaksi perinteistä, kolmannen sukupolven ydinreaktoria: TVO:n Olkiluoto-3 Eurajoella ja Fennovoiman Hanhikivi-1 Pyhäjoella. Kumpikaan niistä ei ole pienreaktori, ja ne tuottavat valmistuessaan sähköä. Fennovoiman turvallisuusjärjestelmä toimii aktiivisten turvallisuusominaisuuksien lisäksi passiivisesti painovoiman ja luonnollisen kierron avulla. Olkiluoto-3:ssa on myös passiivisia turvallisuusominaisuuksia.

Olkiluodon nykyisissä 1- ja 2-reaktoreissa jäähdytys on varmistettu moninkertaisilla järjestelmillä, jotka kuitenkin tarvitsevat sähköä. Myös Fortumin Loviisan ydinvoimalan turvajärjestelmä perustuu moninkertaisiin järjestelmiin, jotka edellyttävät ulkoa tai sisältä tulevaa sähköä.

Insinööri-lehti kertoo tänään uuden pienreaktorityypin kehittämisestä Suomessa.

Teksti: Janne Luotola
Kuva: Greg Webb / IAEA, CC 2.0