Uusi ydinvoimala valmistuu – mikä on ydinvoiman rooli Suomessa?
Suomen uusimman ydinvoimalan, Olkiluoto 3:n, on tarkoitus aloittaa toimintansa loppuvuodesta.

Kun professori Gareth Law kasvoi Lurganissa Pohjois-Irlannissa 1980-luvulla, ydinvoima ei ollut kovinkaan rakastettua kotimaisemissa. Syy oli selvä. Ison-Britannian suurin ydinjätteen käsittelylaitos sijaitsee Sellafieldissä, Irlanninmeren vastarannalla. Ja se laski Lawn nuoruudessa matalan säteilytason ydinjätettä mereen.

Kun laitosta suunniteltiin, uskottiin, että säteilevä aines huuhtoutuisi Atlantille ja laimentuisi olemattomiin. Näin ei käynyt. Tritium jäi lainehtimaan alle 200 kilometriä leveään Irlanninmereen — ja sieltä edelleen uimarannoille.

Kohonnut säteily mustasi ydinvoiman mainetta Irlannissa, jossa ei ole omaa ydinvoimaa. Kun Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuden laskeuma vuonna 1986 pakotti irlantilaisia maanviljelijöitä hävittämään satoaan, ilmapiiri kiristyi entisestään.

Fossiilisen tuotannon haitat

Lawn mieli muuttui, kun hän lähti 1990-luvun lopulla opiskelemaan ympäristökemiaa Edinburghin yliopistoon.

— Vuonna 1981 syntyneenä olen ensimmäistä sukupolvea, joka kasvoi ilmastonmuutoksen maailmaan. Ilmaston lämpenemisestä ei puhuttu vielä, kun olin lapsi. Opiskeluaikanani se oli jo suurin keskustelunaihe, Law kertoo.

Edinburghissa Law oivalsi fossiilisen energiantuotannon aiheuttamat ongelmat.

— Kivihiilivoimaloiden rinnalla ydinvoima on ratkaisu eikä ongelma.

Leedsin ja Manchesterin yliopistoissa työskennellyt Gareth Law saapui Helsingin yliopistoon vuonna 2018 radiokemian professoriksi. Hänen mukaansa Pohjoismaat ovat edelläkävijöitä esimerkiksi ydinjätteen loppusijoituksen suunnittelussa.

Vastustajia ja kannattajia

Maailman pahimmassa ydinvoimaan liittyvässä onnettomuudessa Tšernobylissa on virallisen arvion mukaan kuollut 47 ihmistä. Valko-Venäjän ja Ukrainan maaseudulla on tosin todettu laajalti esimerkiksi kilpirauhassyöpää. Joditablettien puute ja heikko elintarvikevalvonta pahensivat tilannetta.

Ydinvoiman aiheuttaman kuolleisuuden on arvioitu olevan noin 90 henkeä tuhatta terawattituntia kohden, kun kivihiilellä vastaava kuolleisuus on laskennallisesti 100 000 ihmishenkeä.

Law on omistanut tutkijanuransa ydinvoimalle ja erityisesti sen aiheuttamien jätteiden käsittelylle. Tänään hän suhtautuu pragmaattisesti jopa Irlanninmeren ydinjätteeseen. Se on parasta jättää rauhaan, jotta se hautautuu meren pohjan sedimentteihin.

Tutkijan asennemuutos ydinvoiman epäilijästä sen kannattajaksi ei ole aivan poikkeuksellinen. Suomessakin ydinvoima on esimerkiksi Yleisradion ja Energiateollisuuden kyselytutkimusten mukaan suositumpaa kuin koskaan. 48–49 prosenttia, lähes puolet suomalaisista, suhtautuu ydinvoimaan myönteisesti. Tai toisin päin: yli puolet edelleen vastustaa tai empii.

Ydinvoiman imago on muuttunut

Kun Suomi päätti vuonna 2002 rakentaa uuden ydinvoimalan, päätöstä pidettiin Länsi-Euroopassa omituisena. Samaan aikaan Saksa ja Ruotsi suunnittelivat ajavansa alas ydinvoimaloitaan.

Jos Olkiluoto 3 olisi valmistunut alkuperäisessä aikataulussaan vuonna 2009, reaktio maailmalla olisi ollut toinen kuin nyt. Fukushiman ydinonnettomuuden jälkeen vuonna 2011 asenteet ydinvoimaa vastaan jyrkentyivät. Esimerkiksi Saksa kiihdytti toimiaan ydinvoimasta luopumiseksi.

Olkiluodon rakennushanke kuitenkin viivästyi ja viivästyi. Svenska Ylen vuoden 2018 arvion mukaan Olkiluoto 3 voi olla maailman toiseksi kallein rakennus. Vain Braj al-Bait -hotellikompleksi Mekassa menee edelle. 

Mutta imagollisesti viive on ollut pikemminkin eduksi. Juuri nyt ydinvoimaa sopii kannattaa, kun ilmastonmuutos pakottaa miettimään vaihtoehtoja fossiilitaloudelle. Esimerkiksi Iso-Britannia rakentaa uutta ydinvoimaa. Moni puhuu ydinvoimasta ylimenokauden ratkaisuna, ennen kuin uudet tekniikat tulevat rinnalle ja ohi.

Osuus laskee maailmalla

Aalto-yliopiston energiatekniikan professori Peter Lund ei pidä ydinvoimaa kovinkaan vakuuttavana tilapäisratkaisuna.

— Suomen kohdalla ydinvoima voi osoittautua merkittäväksi energianlähteeksi. Maailmalla sen osuus sähkötuotannosta on silti vain 10 prosentin luokkaa ja laskemaan päin, Lund huomauttaa.

Kaikesta energiantuotannosta ydinvoiman osuus on globaalisti nelisen prosenttia, Lund laskee.

— Se ei voi olla keskeinen vaihtoehto fossiilisten polttoaineiden korvaamisessa.

Lundin kollega, energiatalouden ja energia­tekniikan professori Sanna Syri Aalto-yliopistosta näkee tilanteen toisin.

— Ilmastonmuutoksen torjunnassa tarvitsemme kaikki keinot. Eurooppa tuottaa sähköstään ydinvoimalla noin neljänneksen. Tarvitsemme ainakin vanhojen voimaloiden käyttöikien pidentämistä.

Uusiutuvia energiamuotoja?

Kivihiilen vaarat on jo nähty, Lund ja Syri sanovat. Siitä tulee luopua nopeasti. Lund pitää ratkaisuna uusiutuvia energiamuotoja ja energiatehokkuuden parantamista.

Sähkömarkkinat tulisi integroida ja eri maiden välille pitäisi taata hyvät sähkönsiirtoyhteydet. Laajemman sähkömarkkinan avulla olisi mahdollista paikata uusiutuvan energian suurinta tämänhetkistä ongelmaa, tuotannon epätasaisuutta.

— Jos Suomessa ei tuule, Tanskassa ehkä tuulee. Norjasta saamme aina vesivoimaa. Sähkömarkkinoiden täysimääräinen hyödyntäminen voi ratkaista tuuli- ja aurinkosähkön varastointiongelman. 

Syri ei ole aivan vakuuttunut.

— Uusiutuvan energian ongelmana on epätasainen saatavuus. Sähkön varastointi on vaikeaa ja kallista. Myös suurten verkkojen rakentaminen on osoittautunut vaikeaksi.

Saksa on rakentanut omaa verkkoaan monta vuosikymmentä, muttei vieläkään ole saanut yhdistettyä maan etelä- ja pohjoisosia, Syri mainitsee.

Kustannusten juurille

Peter Lundin mukaan kyse on kuitenkin lopulta kustannuksista.

— Ydinvoimalan vaatimat turvatoimet ovat erittäin järeitä ja jätteiden käsittely vaikeaa. Niinpä se tulee kalliiksi — niin kalliiksi, etten

oikein näe tällaiselle vaihtoehdolle tulevaisuutta vapailla energiamarkkinoilla, Lund toteaa.

Sanna Syri huomauttaa, että Euroopan uusimmat ydinvoimalahankkeet ovat olleet kunnianhimoisia ratkaisuiltaan. Niissä on hyödynnetty uusimpia teknisiä kokeiluja, mikä on tietenkin kasvattanut rakentamisen ja käyttöönoton kustannuksia.

— Kiinassa ja Koreassa tehdään yhdelle tuotantopaikalle useita pienempiä, tuttuun tekniikkaan pohjautuvia voimaloita. Siellä aikataulut ja budjetit pitävät eri tavoin.

Fukushima järkytti kaikkia

Kun keskustelun ytimessä on ydinvoima, on yksi seikka, jota on mahdoton ohittaa: turvallisuus. Gareth Law vieraili Fukushiman ydinvoimalan onnettomuusalueella Japanissa vuonna 2016.

— Sinne lähtiessäni olin ehkä ydinvoimamyönteisin kuviteltavissa oleva ihminen. Vastareaktio oli voimakas. Oli kammottavaa nähdä voimalan ympäröimät alueet, joilta ihmiset olivat joutuneet lähtemään lyhyellä varoitusajalla.

Toinen järkytys oli ydinsaasteen hallitsemattomuus.

— Laboratoriossa tiedämme säteilyannokset ja pystymme pitämään ne hallinnassa. Fukushimassa laskeumaa oli joka puolella. Piti vain suojautua ja pestä itsensä huolella.

Turvallisuuden tähden

Shokista toipuakseen Law puhui itselleen järkeä vierailun jälkeen. Onnettomuus oli erittäin epätodennäköinen. Siihen johtivat monet onnettomat erheet. Esimerkiksi varageneraattoreiden sijoittaminen maan tasalle oli virhe, Law kertoo.

— 20 kilometrin päässä oli toinen voimala, joka jäi niin ikään tsunamin alle. Siellä varageneraattorit olivat kuitenkin ylempänä, voimalan alasajo sujui hallitusti, eikä onnettomuutta tapahtunut.

Fukushima ei tehnyt professorista ydinvoiman vastustajaa.

— Ymmärrän kuitenkin, että turvallisuutta pitää koko ajan kehittää. Onnettomuuksien seuraukset ovat aina vakavia.

Myös Lund suhtautuu ydinvoiman turvallisuuskysymyksiin erittäin vakavasti. Juuri siksi hänestä on ongelmallista rinnastaa hiilivoiman uhreja ydinvoimalaonnettomuuksissa kuolleisiin.

— Ilmansaasteet voivat tappaa, mutta kyse on laskennallisesta elinajan lyhenemästä.

Onnettomuus vie ihmisiä saman tien.

Pienet reaktorit maailmalla

Yhdeksi energiantuotannon vaihtoehdoksi keskustelussa nousevat usein pienet ydinvoimalat, jotka voisivat tuottaa lämpöä jopa ilman painekattiloita. Teknisesti niissä ei olisi mitään erikoisen vaikeaa. Jo nyt käytössä on esimerkiksi pienillä ydinvoimaloilla toimivia sukellusveneitä. Venäläisillä on jopa pyörien päällä siirrettävä ydinvoimala.

Sekä Law että Lund suhtautuvat pieniin laitoksiin varauksella.

— Elämme maailmassa, jossa terrorismin uhka on todellinen. Onnettomuuden mahdollisuuttakaan ei voi sulkea kokonaan pois, Law toteaa.

Pienikin reaktori voisi onnettomuuden tullen saastuttaa ympäristönsä kilometrien säteellä. Esimerkiksi Jätkäsaaressa sijaitsevan kaukolämpöreaktorin onnettomuus pakottaisi evakuoimaan pääosan Helsinkiä.

Syri on optimisempi.

— Yhdysvalloissa testataan jo modulaarisia reaktoreita, jotka sammuttavat itsensä heti ongelmia havaitessaan. Riskit eivät ole isoja.

Suomalaista osaamista tilalle

Olkiluoto on pian valmis, herätti se sitten valoisia tai tummanpuhuvia mielikuvia. Lund suhtautuu hankkeeseen rauhallisesti.

— Kun se on kerran päätetty rakentaa voimala valtion luvalla, olisihan taloudellisesti valtava menetys, jos sitä ei saataisi toimimaan.

Samalla hinnalla olisi kuitenkin saatu esimerkiksi tuulivoimaa täyttämään 40 prosenttia Suomen sähkönkulutuksesta.

— Kaupan päälle olisi sitten voitu kehittää suomalaista osaamista ja tekniikkaa. Tämä voimala ostetaan ranskalaisilta avaimet käteen -pakettina, Lund toteaa.

Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehdessä 2/2020.

Joko vihdoin saamme fuusiovoimaa?

Ydinvoima tuotetaan nyt fissiolla, jossa energia saadaan hajottamalla raskaita atomeita.

Ydinvoimalle olisi toinenkin tuotantotapa, fuusio, jossa energia syntyy yhdistämällä kevyempiä atomeita raskaammiksi. Fuusio ei synnyttäisi vastaavaa radioaktiivista jätettä eikä tarvitsisi uraania polttoaineekseen.

Toimivia fuusioreaktioita on saatu aikaan jo 1990-luvulla, Aalto-yliopiston vanhempi yliopistonlehtori Taina Kurki-Suonio kertoo. Kahta vedyn raskasta isotooppia, tritiumia ja deuteriumia, yhdistetään toisiinsa miljoonien asteiden kuumuudessa. Tuloksena on heliumia ja paljon energiaa sisältäviä neutroneita.

— Prosessi toimii ja on osoittautunut niin tehokkaaksi, ettei sitä enää käytetä testeissä: neutroneja tuppaa vapautumaan liikaa, Kurki-Suonio sanoo.

Kokeen järjestäminen kuluttaa nyt enemmän energiaa kuin reaktiosta saadaan ulos.

Lisäksi täytyy ratkaista neljä muutakin ongelmaa. Kuuma plasma on saatava jatkuvatoimiseksi. Heliumin ja muun ylimääräisen siivoaminen reaktorista tulee varmistaa.  On kehitettävä menetelmä, jolla fuusion sivutuotteena saadaan lisää tritiumia, jota voi käyttää uudestaan polttoaineena. Pitää myös koota reaktorin tuottama energia hallitusti talteen.

— Noin 50 vuodessa fuusiosta voisi tulla toimiva energiantuotantomuoto. Toivottavasti tämä on tulevaisuuden ratkaisu, koska niitä todella tarvitaan, Kurki-Suonio toteaa.

Onkalon suojissa

Miksi Suomi ei kilpaile ydintekniikassa?

— Ydintekniikan synergiaedut ovat aseteknologian puolella. Pienreaktorit, suurvuoreaktorit, ydinsukellusveneet, ydinpolttoaineen rikastus ja uudelleenkäsittely kuuluvat kuvaan. Nämä ovat tuskin mielekäs vaihtoehto Suomelle, professori Peter Lund arvioi. 

Poikkeuksena on ydinjätteen loppusijoitus, jossa Suomi on edelläkävijä. Vaikka kaikki Suomen ydinvoimaloiden tuottamat jätteet mahtuisivat kerrostalokaksioon, niitä ei voida säilöä lähekkäin kuumuuden ja mahdollisten vaarallisten reaktioiden takia. Tarvitaan järeämpi säilytin.

Olkiluodon Onkalon luolastot ovat 42 kilometrin mittaiset. Ne levittäytyvät yli kahden neliökilometrin alueelle. Luolastossa on myös Helsingin yliopiston radiokemian tutkijoiden laboratorio. Nyt odotellaan, että Onkalo saa luvan käynnistää toimintansa.

— Tiedämme, miten kaikki sujuu teoriassa, mutta käytännössä voi aina tulla yllätyksiä, professori Gareth Law myöntää.

Esimerkiksi polttoainesauvat suljetaan teräksisiin ja kuparisiin kapseleihin. Radiokemistien ruotsalaiskollegat ovat alkaneet epäillä, etteivät ne ehkä kestäkään.

— Huoli ei suoraan koske Suomen loppusijoitusta, mutta seuraamme tilannetta. Yhteiskunnalla on velvollisuus säilöä ydinjäte turvallisesti. Tieteenteko on osa tätä työtä, Law muistuttaa.