Author Topic: Vs: Temp - hyötöreaktoreista  (Read 1661 times)

Heikki Jokipii

  • Ylläpitäjä
  • *****
  • Posts: 17974
    • View Profile
    • Email
Vs: Temp - hyötöreaktoreista
« on: 11.08.20 - klo:01:35 »
Hei,

Tuohon kysymykseen ei ole ihan lyhyttä vastausta. Jos katsotaan miten nopeat reaktorit eroavat nykyisistä kevytvesilaitoksista, niin esille nousee oikeastaan kaksi asiaa:

1) Nopeat reaktorit pystyvät toimimaan hyötöreaktoreina, eli tuottamaan uraanin U238-isotoopista reaktoripolttoaineeksi kelpaavaa plutoniumia nopeammin kuin polttoainetta kuluu. Käytännössä tämä tarkoittaa maailman uraanivarojen huomattavasti tehokkaampaa käyttöä.

2) Nopeat reaktorit voivat toimia käytetyllä kevytvesireaktoripolttoaineella, eli käytännössä hävittämään ydinjätteestä pitkäikäistä plutoniumia. Tämä puolestaan lyhentää aikaa, jonka kuluessa käytetyn polttoaineen radioaktiivisuus laskee esimerkiksi uraanimalmia vastaavalle tasolle.

Hyötöreaktoreiden kehitys juontaa juurensa 1950-luvulle, jolloin sekä käsitys maailman uraanivaroista että ennusteet ydinenergian käytön laajuudesta olivat aika erilaisia kuin nykyään. Nykytiedon valossa uraanin riittävyyttä ei pidetä ydinvoiman pitkäaikaista käyttöä rajoittavana tekijänä, joten myöskään uraanivarojen tehokkaampi käyttö ei varsinaisesti ratkaise mitään akuuttia ongelmaa. Sellainen tulevaisuus, jossa uraani uhkaa loppua maapallolta kesken, on mahdollinen ainoastaan siinä tapauksessa että tämän hetken ympäristöongelmiin löydetään ensin kestävä ratkaisu.

Kun katsotaan käytetyn polttoaineen loppusijoitusta, niin ydinjätteen aktiivisuustasoa merkittävämmäksi tekijäksi nousee radioaktiivisten aineiden liukoisuus ja kulkeutuminen loppusijoitustilasta pintavesistöihin. Plutonium ja muut aktinidit liukenevat hyvin huonosti veteen, ja pitkäaikaisturvallisuuden kannalta niitä suuremman haasteen muodostavatkin tietyt helppoliukoiset fissio- ja aktivoitumistuotteet. Eli vaikka loppusijoitettavasta polttoaineesta saataisiin hävitettyä kaikki plutonium nopeissa reaktoreissa, vaikutus turvallisuuteen jäisi lopulta aika pieneksi.

Nopeiden reaktoreiden puolesta löytyy kyllä paljon argumentteja, mutta ainakin oma näkemykseni on, että ne ovat nykytilanteessa pikemminkin tekninen ratkaisu poliittiseen ongelmaan. Tässä tosin täytyy vielä todeta, että loppusijoitusratkaisu on Suomessa huomattavasti pidemmällä kuin missään muussa ydinvoimamaassa. Jos ydinjäteratkaisua ei vielä ole, niin jätteen määrän pienentäminen plutoniumia kierrättämällä voi olla ihan relevantti hyöty.

Nopeiden reaktoreiden teknologia ei myöskään tuo oikeastaan minkäänlaista lisäetua siihen kaikkein kiireellisimpään ongelmaan, eli kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen. Ilmastonmuutoksen torjunnassa merkittävimmässä roolissa tulevat olemaan sellaiset teknologiat, jotka ehtivät jo lähitulevaisuudessa tuottamaan merkittäviä tuloksia. Ydinvoiman osalta tämä tarkoittaa nykyistä kevytvesiteknologiaa, mukaan lukien uudet pienreaktorit, sekä korkean lämpötilan reaktoreita, joilla päästään vaikuttamaan merkittävästi raskaan teollisuuden päästöihin.

Hyötöreaktoreihin perustuvassa polttoainekierrossa ei ole kyse ainoastaan reaktoreista (joita siis on ollut käytössä jo 1950-luvulta lähtien). Teknologian laajamittainen käyttöönotto edellyttäisi lisäksi teknisesti monimutkaista ja poliittisesti hankaa jälleenkäsittelyinfraa, jota ei luoda nopeasti tyhjästä.  Suomen kaltaisen pienen ydinvoimamaan osalta jälleenkäsittely tarkoittaisi todennäköisesti palvelujen ostamista ulkomailta, mikä puolestaan edellyttäisi ydinaineiden liikkumista valtiorajoen yli. Suomen nykyinen ydinenergialaki ei tällaiseen taivu, eikä poliittinen tilanne maailmalla näytä muutenkaan sellaiselta, että tällainen ratkaisu olisi toteutettavissa ihan lähitulevaisuudessa. Venäjän ja Kiinan kaltaiset suuret toimijat ovat sitten asia erikseen.

- Jaakko
« Last Edit: 19.08.20 - klo:02:56 by Heikki Jokipii »

Heikki Jokipii

  • Ylläpitäjä
  • *****
  • Posts: 17974
    • View Profile
    • Email
Vs: Vs: Temp
« Reply #1 on: 11.08.20 - klo:02:30 »
Jaakko

Tohdin kuitenkin odottaa vastaustasi kysymykseeni, vaikka siitä Sinulle vaivaa onkin.

Haluaisin tarkentaa itselleni tätäkin:

"Hyötöreaktoreihin perustuvassa polttoainekierrossa ei ole kyse ainoastaan reaktoreista (joita siis on ollut käytössä jo 1950-luvulta lähtien). Teknologian laajamittainen käyttöönotto edellyttäisi lisäksi teknisesti monimutkaista ja poliittisesti hankaa jälleenkäsittelyinfraa, jota ei luoda nopeasti tyhjästä."

Tarkoittaako tuo sitä, että jossain vaiheessa tuo käytetty polttoaine on potentiaalista ydinasekamaa? Vai ainoastaan sitä, että tarvittava teknologia olisi hankittava Venäjältä? Onko tässäkin kyse pääasiassa Suomen ulkopolitiikasta:

"Suomen kaltaisen pienen ydinvoimamaan osalta jälleenkäsittely tarkoittaisi todennäköisesti palvelujen ostamista ulkomailta, mikä puolestaan edellyttäisi ydinaineiden liikkumista valtiorajoen yli. Suomen nykyinen ydinenergialaki ei tällaiseen taivu, eikä poliittinen tilanne maailmalla näytä muutenkaan sellaiselta, että tällainen ratkaisu olisi toteutettavissa ihan lähitulevaisuudessa. Venäjän ja Kiinan kaltaiset suuret toimijat ovat sitten asia erikseen."

Heikki Jokipii
« Last Edit: 28.08.20 - klo:01:09 by Heikki Jokipii »

Heikki Jokipii

  • Ylläpitäjä
  • *****
  • Posts: 17974
    • View Profile
    • Email
Vs: Temp - hyötöreaktoreista
« Reply #2 on: 30.08.20 - klo:02:29 »

No käytetyssä polttoaineessa olevan plutoniumin isotooppikoostumus on jo niin kaukana ydinaselaadusta, että siihen liittyvää riskiä pidetään pienenä. Enemmän tuossa on kyse itse jälleenkäsittelyteknologiaan liittyvästä riskistä. Eli samaa teknologiaa jolla polttoainetta kierrätetään takaisin reaktoriin voidaan käyttää ydinaselaatuisen plutoniumin valmistusprosessissa.

Tuossa uraanin riittävyydessä on enemmän kyse hinnasta. Uraani on yksi maankuoren alkuaineista, joka ei lopu maapallolta koskaan. Mutta kun rikkaimmat malmiot on louhittu tyhjäksi, raaka-aineena joudutaan käyttämään yhä heikkolaatuisempia mineraaleja, mikä alkaa nostamaan hintaa.