Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusratkaisut

Abstract

Tässä työssä perehdytään käytetyn ydinpolttoaineen eri loppusijoitusmenetelmiin ja muihin pitkäikäisen ydinjätteen vähentämiseksi kehiteltyihin ratkaisuihin. Työssä tarkastellaan niiden kannattavuutta teknisistä, taloudellisista ja yhteiskunnallisista näkökulmista. Pohditaan, miksi jotkin menetelmät ovat kannattavampia kuin toiset, ja miten niiden suunnittelu ja toteutus on edistynyt maailmalla. Työssä käsitellään pääasiassa käytettyä ydinpolttoainetta, ja sille kehitettyjä ratkaisuja, vaikka loppusijoitustarve koskee myös muuta ydinjätettä.

Uraanin fissioreaktiossa syntyvät radioaktiiviset nuklidit ovat vaarallista ydinjätettä, joka on eristettävä biosfääristä, eli loppusijoitettava. Ydinvoimaloiden määrän lisääntyessä on loppusijoitus entistä ajankohtaisempaa. Ydinvoiman olemassaolon aikana on ehditty kehittelemään useita eri loppusijoitusmenetelmiä. Samalla on tutkittu myös käytetyn ydinpoltto-aineen kierrättämistä sekä pitkäikäisten radioaktiivisten nuklidien määrän vähentämistä transmutaation avulla. Lisäksi on myös tutkittu vaihtoehtoisten polttoaineiden vaikutusta polttoaineen kiertoon.

Loppusijoitusmenetelmistä geologinen loppusijoitus on tällä hetkellä kannattavin ja pisimmälle kehitetty vaihtoehto. Se takaa kaikista varmimman ja turvallisimman loppusijoituksen. Suljettu polttoainekierto on nykyteknologialla hankalasti saavutettavissa.

This thesis addresses different final disposal methods and other solutions developed to reduce the amount of long-lived nuclear waste. The thesis discusses their feasibility from technical, economic, and social perspectives. It aims to speculate why some methods are more feasible than others, and how their planning and implementation have progressed around the world. This thesis mainly deals with solutions developed for spent nuclear fuel, although the need for proper final disposal also applies to other types of nuclear waste.

Radioactive nuclides born from nuclear fission of uranium are considered dangerous and must be properly disposed of, therefore isolated from the biosphere. As the number of nu-clear power plants increases, final disposal grows more relevant. During the existence of nuclear power, several different disposal methods have been developed by various coun-tries. Meanwhile, the nuclear fuel cycle and transmutation of long-lived nuclides has also been studied. Additionally, the effects of alternative fuels on the nuclear fuel cycle have been examined.

Among all the disposal methods, geological disposal is currently the most feasible and most developed option. It is the surest and safest disposal method. A closed fuel cycle is not easily achievable with current technology.