Mida tehakse tuumajäätmetega

Tuumajaamades kütusena kasutatava uraani isotoobid on radioaktiivsed. See tähendab, et aja jooksul lagunevad nad iseeneslikult kergemate aatomite isotoopideks. Reaktsiooni käigus eraldub ka väiksemaid subatomaarseid osakesi ning palju energiat.

Tuumareaktsiooni käigus tekkivad neutronid soodustavad omakorda uute tuumade lagunemist. Tuumapommis on seesama protsess pidurdamatu ning väga väikse aja jooksul vabaneb tohutu kogus energiat. Tuumareaktoreis on aga kasutusel neutroneid neelavad grafiitvardad, mille abil on võimalik protsessi kontrolli all hoida.

Ühest tonnist uraanist saab toota 36 miljonit kilovatt-tundi elektrienergiat. Sama energiakoguse saamiseks tuleks soojuselektrijaamades põletada 20 000 tonni kivisütt või 8,5 miljonit kuupmeetrit maagaasi.

Aja jooksul uraan laguneb ning tekivad tütarelemendid, mis hakkavad koos grafiitvarrastega neutroneid neelama. Seetõttu muutub tuumakütuse kvaliteet aja möödudes üha halvemaks. Keskmiselt iga aasta-kahe järel tuleb vana tuumakütus uuega asendada, kirjutas maailma tuumaassotsiatsiooni võrgulehekülg.

Kui tuumakütus reaktorist eemaldatakse, kiirgub sellest endiselt rohkelt soojust ja radioaktiivsust. Kütus paigutatakse seetõttu veemahutitesse, sest vesi kannab eemale soojust ning on ka varjestuseks radioaktiivse kiirguse eest.

Kasutatud kütust võib vee all ohutult hoida pikka aega, kuid mõistagi ei ole see lõplik lahendus. Lõpuks tuleb otsustada, kas kütust hakatakse ümber töötlema, et teda taas energia tootmiseks kasutada, või siis käsitledagi neid jäätmetena ning viia ajutisse või lõplikku ladustamispaika. Otsusega viivitamine on tavaline, sest mida kauem kasutatud tuumakütus seisab, seda madalamaks muutub radioaktiivne foon ning käsitlemine muutub seetõttu hõlpsamaks.

Ümbertöötlemise käigus eraldatakse uraan ja plutoonium kasututest tütarelementidest ning kütusevarda ümbrismaterjalist. Seejärel materjal purustatakse ning lahustatakse hapete abil ning separeeritakse erinevateks komponentideks.

Kasutatud kütus sisaldab umbes 95 protsenti uraani isotoopi massiarvuga 238 ja ühe protsendi uraani massiarvuga 235. Üks protsent on ka plutooniumi ja kolm protsenti mitmesuguseid muid tuumareaktsiooni saadusi.

Ümbertöötlemise käigus tehakse kättesaadud uraanist ja plutooniumist uued kütusevardad. Tulemusena väheneb jäätmete kogus oluliselt. 1000-megavatise võimsusega tuumajaamas tekib aastas 750 kilo jäätmeid, mida ei saa ümber töödelda. Keskmiselt töödeldakse aasta jooksul maailmas ümber umbes 5000 tonni kasutatud tuumakütusest.

Ka plutoonium kõlbab koos uraaniga taaskasutusse saata. Täiendava töötlemiseta sellest tuumapomme teha veel ei saa, kuid on tõsi, et tuumajaamade üks olulisi rolle mitmetes riikides on energiatootmise kõrval toota ka toorainet tuumapommide valmistamiseks.

Kui aga kasutatud tuumakütust ümbertöötlemisele ei saadeta, ladustatakse kõik jäätmetena. Hetkel on kõik maailma tuumajäätmed ajutistes ladustamispaikades. Esiteks ei ole tekkinud jäätmete kogus veel nii suur, et oleks kindlasti vaja lõplikke ladustamiskohti, ning veelgi olulisemaks põhjuseks on, et tegemist on ikkagi energeetilise ressursiga, millest saaks toota uut tuumakütust. Seega ei olegi riikidel erilist huvi jäätmete lõpliku ladustamisega tegeleda.

Kui aga tuumajäätmed siiski saadetakse lõplikuks ladustamiseks, siis ei saa kindlasti tegemist olla maapealse laohoonega, vaid sügavale stabiilsesse maakoorde rajatud hoidlaga. Jäätmed suletakse korrosioonikindlatesse kanistritesse, kuid võimaliku lekke ärahoidmiseks peab hoidla olema rajatud ka reostuse levikut takistavatesse kivimitesse. Sobivateks ladustamispaiga ümbriskivimiteks on näiteks lõhedeta graniit, tuff, kivisool või savikildad. Maailma esimene tuumajäätmete lõplik ladustamispaik peaks valmima paari aasta pärast.