Fermi Energia tuumablogi

Matame tuumajäätmed tuhandeteks aastateks Eestis maa alla! On see tõesti võimalik ja ohutu?

Kasutatud tuumkütuse lõpphoidla Soomes OnkalosFoto: Fermi Energia

Tuumaenergia tootmise üks põletavamaid küsimusi on, mida teha jäätmetega? Kui ohutu on nende matmine?

Tuumajaam toodab energiat kütuseks kasutatavate raskete elementide lõhustamise teel. Nii lõhustumise kui ka lihtsalt neutronite neelamise tagajärjel tekivad uued rasked tuumad ongi põhjus, miks kasutatud tuumkütus radioaktiivseks muutub.

Ebastabiilsete lõhustumisaaduste järellagunemise käigus tekkiv soojus on omakorda peamine põhjus, miks reaktorist eemaldatud kasutatud tuumkütust jahutama peab. Tekkinud raskete tuumade radioaktiivsus on küll madalam, kuid see-eest pikaajalisem ning tingib vajaduse lõppladustuse järele. Lisaks tuumkütusele muudab neutronkiirgus radioaktiivseks ka vähesel määral reaktori struktuure, tööriistu, filtreid. Samuti tekib radioaktiivseid jäätmeid ka meditsiinis, kiirgusega steriliseerimise käigus ja teaduslaborites.

Õnneks muunduvad kõik radioaktiivsed jäätmed aja jooksul taas mitteradioaktiivseks (õigemini jõuavad loodusliku kiirguse tasemele). Paraku võtab see mõnede isotoopide puhul väga kaua aega, mistõttu tulebki radioaktiivsetesse jäätmetesse suhtuda hoolikalt.

Tuumajäätmete maapealne vaheladustusFoto: Fermi Energia

Radioaktiivsete jäätmete hulga vähendamine

Radioaktiivseid jäätmeid on võimalik järeltöödelda, puhastada, ümber töödelda ja isegi taaskasutada ja seeläbi lõppladustamisele kuuluvat osa vähendada. Praktilise järeltöötluse vaates võib öelda, et kasutatud tuumkütus koosneb kolmest osast: jätkuvalt väärtuslik ja taaskasutatav materjal (mis moodustab 95-97% mahust), lühikese poolestusajaga rohkem radioaktiivne osa ning pika poolestusajaga vähem radioaktiivne osa.

Neid kõiki saab kasutatud kütusest eraldada. See osa, mida ei saa või ei otsustata ümber töödelda, tuleb lõppladustada. Seega täies mahus liigitub kasutatud tuumkütus jäätmeks vaid juhul kui otsustatakse seda mitte ümber töödelda ja taaskasutada. Tänu tuumkütuse piisavalt suurtele varudele, jäätmete suhteliselt väikesele kogusele ning ümbertöötlemisega seonduvatele lisakuludele leidub näiteid nii riikidest, kes töötlevad kütust ümber (UK, Prantsusmaa, Venemaa, Jaapan, Hiina) kui ka riikidest, kes on otsustanud kasutatud kütuse otse lõppladustada (Rootsi, Soome).

Lõppladustuseks sobivatel tingimustel on parim valik maa alla matmine

Teadlaste konsensuslik hinnang on, et radioaktiivsete jäätmete kahjulike mõjude vältimiseks tuhandete aastate jooksul ehk seni kuni pikima poolestusajaga isotoopide radioaktiivsus ohutu tasemeni kahaneb, on geoloogiline süvaladustus. Lihtsamalt öeldes – sobivates tingimustes nii sügavale maa alla matmine, kus maakoores miljonite aastate jooksul toimuvad muutused ei tooks potentsiaalselt ohtlikku materjali tagasi pinnale ning see ei reostaks näiteks põhjavett.

Onkalo jäätmehoidla konteinerisüvendidFoto: Fermi Energia

Jäätmejaamade rajamisel on jõudnud kõige kaugemale meie lähinaabrid soomlased ja rootslased. Kas ka Eestis oleks võimalik jäätmeid ladustada? Kuna asume Soome ja Rootsiga samal Ida-Euroopa platvormil, siis on meil olemas geoloogiliselt pea ideaalsed olud, et siin saaks tuumajäätmeid ladustada.

Sobilikku kohta otsides tuleb hinnata nelja olulist aspekti – seismikat, vulkanismi, kliimamõjusid ning hüdrogeoloogiat. Need on neli olulist pidepunkti, mis määravad selle, kas jäätmeid on võimalik geoloogiliselt ladustada.

Maavärinaid ja vulkaane Eestis ei ole

Kuna Eestis pole märkimisväärseid maavärinad, siis on Ida-Euroopa kraaton seismikast vaadatuna suurepärane koht, kus tuumajäätmeid ladustada. Tegelikult on Eestis maavärinaid isegi vähem kui näiteks Soomes, mis on lõppladustusjaama ehitamisega maailmas praegu liidripositsioonil.

Muidugi, kui täpne asukoht välja valitakse, siis tuleb teha veel seismikast lähtuvad täpsemad uuringud, et kõikvõimalikud ohud oleksid teada. 

Teine aspekt, mida tuleb jälgida, on vulkaaniline tegevus, millega Eestis samuti probleeme ei ole. Ainus asi, mis Eestit kuidagigi vulkaanidega seob, on Ida-Virumaal asuv vana põlevkivi aherainemägi, mille katastrile on antud nimeks vulkaan. Tegelikkuses ei mõjuta see absoluutselt seda, kas Eestisse oleks võimalik tuumajäätmeid matta või mitte. 

Võimalik mereveetaseme tõus või saabuv jääaeg

Tuumajäätmete matmisele mõeldes tuleb kindlasti arvestada ka võimalike kliimamuutustega. Kui tõenäoline on uue jääaja saabumine või kui kiiresti võib merevee tase jõuda uutesse kõrgustesse ja tuua endaga kaasa muudatusi. 

Need mõlemad on väga pikaajalised protsessid, kuid tuleb ladustamisjaama ehitamisel kindlasti arvestada, kuna ka tuumajäätmed jäävad maa alla väga pikaks ajaks.

Tugev aluskord on sobilik tuumajäätmete hoiustamiseks

Kõige olulisem, mis defineerib lõppladustusjaama ehituseks sobiliku koha, on hüdrogeoloogiline aspekt ehk kuidas vältida jäätmete kokkupuudet põhjaveega.

Kui vaadata Eesti geoloogiat, siis võib jagada selle kaheks: tugev monoliitne aluskord ning settekivimitest koosnev pealiskord. Tuumajäätmete matmise juures on kõige olulisem leida koht, kus oleks väga hea veepide ehk puudub igasugune võimalus tuumajäätmete kokkupuutumiseks põhjaveega.

Tugev monoliitne tard- ja moondekivimite kompleks on selle jaoks ideaalne. See on kaugel põhjaveekihtidest ning maandab igasugused riskid jäätmete põhjaveega kokkupuutumiseks.

Väga oluline on jälgida, et aluskihis puuduksid murrangud. See on kivimassiivi ehituslikult nõrk koht ning sisuliselt ainus võimalus, kuidas leida ühenduslüli põhjaveekihtidega. Eestis tehtud süvapuurimised näitavad, et leidub väga monoliitseid kohti, kus murranguid ei esine ning puudub võimalus põhjaveega kokkupuutumiseks.

Kui sügavale siis matta tuleb? Soomes ja Rootsis ehitatakse hoidlad ca 450 meetri sügavusele aluskivimisse, mis algab juba üsna maapinna lähedal. Eestis on sama kristalliline aluskivim settekivimite all – Põhja-Eestis ca 200 meetri sügavusel, Lõuna-Eestis umbes kaks korda sügavamal. Seega tuleks Eesti puhul minna märksa sügavamale kui Soomes või Rootsis. Maa all toimetamine on aga suhteliselt kallis, seetõttu mõeldakse ka lahendustele, mis ei eelda seda, et inimene koos suurte masinatega maa alla läheb, vaid piisaks kõigest puuraugust. Sel juhul saaks viia ka jäätmed sügavamale, mis omakorda vähendab veelgi riske.

Kuidas jäätmed maapõue saavad?

Tuumajäätmete ladustamise tehnoloogiatega tegeleva ettevõtte Deep Isolationi idee järgi ladustatakse tuumajäätmed puuraukudesse. Selle jaoks puuritakse 1,5 kilomeetri sügavune puurauk, mille viimane osa oleks kergelt tõusva nurgaga horisontaalis, kuhu siis tuumavardad maetakse. Veidi üles suunatud puuraugu “põhi” on täiendavaks kaitseks tuumajäätmete ja neid ümbritsevate kapslite nihkumisele soovimatus suunas ning ka juhul, kui pärast täitmist tihendatud puurauku peaks siiski kuidagi vett sattuma.

Süvapuurauk-lõppladustus kristalliinses aluskivimisJoonis: Deep Isolation

Pealiskihti läbiva puuraugu seinad isoleeritakse, et sellel puuduks igasugune ühendus põhjaveega. Tuumavardad lastakse spetsiaalse rakisega alla ning kui horisontaalne ala saab täis, siis ning täidetakse auk veekindla savi ja betooniga ning nii on jäätmed kindlas ja ohutus kohas.

Jäätmekonteinerite ja transpordirakise töökindlust on testitud USAs Texases ning ka suundpuurimise tehnoloogia on juba aastakümneid kasutusel näiteks naftatööstuses.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.