Suomesta omavarainen ydinpolttoaineen suhteen?

Talvivaaran kaivokselta saatettaisiin saada vuodesssa talteen 135 tonnia uraania. Wikipedian mukaan Suomen ydinvoimalaitokset tuottavat vuosittain käytettyä ydinpolttoainetta 70 tonnia. Tuo luultavasti siis näiden neljän toistaiseksi käytössä olevan voimalan osalta.

Kuinkahan paljon "raakauraania" tarvitaan yhden "käytetyn ydinpolttoainetonnin" tuottamiseen?
Ilmoita


16 Vastausta

Ketjusta on poistettu 3 sääntöjenvastaista viestiä.


Ydinpolttoainekilon valmistamista varten tarvitaan noin 8 kiloa luonnonuraania.
Mutta ei hätää, uraania on Suomen peruskalliossa loputtomasti.
Ilmoita
Uraanin saatavuudelle ei tosiaan ole mitään ongelmaa. Jos hinta nousee niin sitten kannattaa sitä kerätä heikommista malmeista tai lopulta merivedestä, jossa sitä riittää maailman tappiin.
0 VASTAUS:
+Lisää kommentti
Nyt panostetaan ilmastomuutoksen hengessä pelastamaan koko maailma ja etsitään akkumetalleja useasta kohteesta. Siinä ei ympäristöasiat paljoa paina kun maailma pitää pelastaa. Reisille menee koko pelastus kun lentomatkailu tekee uusia ennätyksiä ja elokuvat netissä syö loputkin pelastamiset. Vihreät ministeri suhteellisesti innokkaimpia matkustamaan.
Ilmoita
Uraani on vain pieni osa polttoaineesta. Materiaalit, polttoainenipun rakenne monine nippelijuttuineen.... jne. Ei edes kannata.
Ilmoita
Saatettaisiin, saatettaisiin, mutta kun ei saada, ei saada edes Terrafamea kannattavaksi edes markkinamiesten puheissa. Uraanirikastuksen aloittamisen perimmäisenä tarkoituksena on pelastaa täysin kannattamaton Terrafame. Sen jälkeen kun rikastus on aloitettu, Terrafamen jatkoa perustellaan muka kotimaisen uraanin tarpeella ja sen vuoksi kaivosta on ylläpidettävä ja tuettava verovaroin joka vuosi sadoilla miljoonilla euroilla. Terrafame on lopetettava ja haudattava välittömästi.
Ilmoita
Terrafamen liikevaihdosta uraanin tuotannon osuus vain noin 2% eli noin 10 miljoonaa euroa/vuosi.
Ilmoita
Suomi voi myydä uraanimarkkinoille pienen määrän uraania, mutta se ei sen jälkeen ole enää suomalaista uraania, eikä se palaudu polttoaineena suomalaisiin ydinvoimaloihin. Jos haluaisi tehdä Suomesta omavaraisen uraanin suhteen, pitäisi rakentaa rikastuslaitokset ja polttoainetehtaat, miljardiluokan teollisuus, joka suomen uraanimäärillä olisi tietenkin mahdottomuus.

1996 Suomessa tehtiin laki, joka kieltää ainakin käytetyn ydinpolttoaineen viennin maasta. Koskeeko tuo laki sitten myös kaikkia ydinmateriaaleja? Tarkoittaako se sitä, että Suomi joutuisi tekemään taas uusia lakeja, voidakseen viedä uraania ulos maasta?

Vuoteen 1996 Suomi nähdäkseni rikkoi ydinsulkusopimusta, jossa yhtenä merkittävänä periaatteena on juuri ydinmateriaalin seuranta, koko sen toimitus- ja tuotantoprosessin osalta aina loppuun asti. Suomi vei ydinjätettä Neuvostoliittoon, tietämättä sen tarkemmin, mitä sille tapahtuu. Tämä huomioitiin EU:ssa joten syntyi paine tehdä uusi laki ja haudata myös Loviisan jätteet Suomeen.
1 VASTAUS:
Laki koskee käytettyä ydinpolttoainetta. Sen tarkoituksena on estää ydinjäteongelman ratkaisu viemällä jätteet ulkomaille (Venäjä). Sen tarkoituksena on myös estää Suomen peruskallion myymistä ulkomaisen ydinjätteen loppusijoituspaikaksi.
+Lisää kommentti
Sen tarkoituksena on myös estää Suomen peruskallion myymistä ulkomaisen ydinjätteen loppusijoituspaikaksi.

Aika hölmö tarkoitus. Suomen peruskalliossa on jo luonnostaan miljoonia tonneja uraania. Muutamia kymmeniä tuhansia tonneja lisää syvälle peruskallioomme haudattuna ei tilannetta muuttaisi mihinkään.
1 VASTAUS:
Laki ei estä hautaamasta peruskallioon sitä tavaraa jota siellä jo on eli uraania, toriumia, radiumia. Käyttämättömässä ydinpolttoaineessa on vain uraanin isotooppeja eikä muuta eli sitä saisi lain mukaan tuoda Suomeen niin paljon kuin huvittaa. Jos sitä haluaa ostaa ja sitten haudata kallioon niin siitä vaan kunhan pykälät täyttyvät.

Laki ottaa kantaa käytetyn ydinpolttoaineen fissiotuotteisiin eli siihen pitkäaikaisesti ja voimakkaasti säteilevään osaan aineesta, joka tekee ydinjätteestä jätettä. Sellaista ei haluta Suomeen tuotavan ulkomailta.
+Lisää kommentti
Uraani fissioituu myös spontaanisti eli uraanin radioaktiivisia hajoamistuotteita löytyy myös luonnosta.
Käytetty ydinpolttoaine loppusijoitetaan syvälle kallioon. Suomen peruskalliossa on yllin kyllin tilaa loppusijoittaa sinne vaikka kaikki maailman käytetty ydinpolttoaine niin, että siitä ei ole vaaraa ihmisille tai ympäristölle.

Tietysti vielä järkevämpää ja ekologisempaa olisi muuttaa Suomen Ydinenergialakia niin, että käytetty ydinpolttoaine voidaan viedä ulkomaille jälleenkäsittelyyn.
2 VASTAUSTA:
Teen karkean arvion siitä, paljonko Suomen kallioperässä on luontaisesti fissiotuotteita. Tässä ei siis ole mukana Tshernobylin laskeumaa.

Ydinreaktiossa syntyy samaa suuruusluokkaa fissiotuotteita riippumatta siitä, onko fissio spontaani vai neutronin aiheuttama. Oletetaan että eroa ei ole merkittävästi. Tällöin fissiotuotteita syntyy suoraan fissioiden määrän suhteessa.

Luonnon uraanin isotoopeista eniten spontaania fissiota tapahtuu U238:ssa. Sen puoliintumisaika spontaanin fission kautta on 8.4E15 vuotta eli 2.65E24 sekuntia. Uraanin hajoamisvakio fission kautta on siis ln(0.5)/2.65E24 = 2.62E-21 (1/s).

Yksi kilogramma U238 sisältää 6.022E23*(1000g/238g) = 2.53E24 uraaniatomia ja siinä tapahtuu sekunnissa 2.53E24*2.62E-21=6600 fissiota sekunnissa.

Yksi fissio vapauttaa noin 200 MeV = 3.2E-11 J energiaa. Uraanikilon spontaanit fissiot tuottavat siten tehoa 2.12E-7W verran.

Suomen kallioperän massasta uraania on noin 2 ppm, josta siis suurin osa U235 isotooppia. Suomen pinta-ala on noin 338000 neliökilometriä. Jos oletetaan että kaikki Suomen kallio on graniittia (Suomen ja Maapallon pinnan yleisin kivilaji, tiheys 2.6...2.75 tonnia per kuutiometri) niin yhden metrin paksuisen ja Suomen peittävän graniittikerroksen massa olisi noin 2.6E3(kg/m^3)*338000*(1000m*1000m)*1m=8.8E14 kg (880000000000000kg)

Tuosta kivimassasta uraania olisi 2 ppm eli yhteensä 2E-6*8.8E14 = 1.76E9kg (1.76 miljardia kilogrammaa). Tuollainen määrä uraania tuottaisi nimenomaan spontaanien fissioiden kautta tehoa vaivaiset 373 W.

Kymmenen kilometrin paksuinen kivikuori Suomen alapuolella tuottaisi tehoa (ja fissiotuotteita) spontaanien fissioiden avulla 3.7 MW verran.

Suomen ydinvoimaloiden tuottama lämpöteho (fissioteho) on tällä hetkellä yhteensä 1500 + 1500 + 2500 + 2500 = 8000 MW. Ydinvoimalamme siis tuottavat tällä hetkellä fissiotuotteita noin 200 kertaisella nopeudella verrattuna siihen, mitä kalliossa tapahtuvat spontaanit fissiot saavat aikaan koko Suomen kallioperän ylimmässä 10 kilometrin paksuisessa kerroksessa.

Ydinjätteen tuotanto on voimaloissa ollut käynnissä useiden kymmenien vuosien ajan joten lyhytikäisten (kymmenien vuosien puoliintumisaika) isotooppien kannalta ollaan lähestymässä tasapainotilaa. Lyhytikäisiä isotooppeja syntyy yhtä paljon kuin niitä puoliintumisen vuoksi hajoaa. Silloin niiden määräsuhde ydinjätteen ja kallioperän välillä on kaikkiaan tapahtuvien fissioiden määräsuhde eli mainittu luku 200. Käytetyssä ydinpolttoaineessa on 200 kertaa enemmän kyseisiä isotooppeja kuin kallioperässä. Vaikka huomioitaisiin koko 50km paksuinen kerros Suomen alla olevaa litosfääriä niin siinäkin olisi vain pari prosenttia siitä määrästä fissiotuotteita joita reaktorit ovat pelkästään Suomessa tuottaneet.

Pitkäikäisten isotooppien (Tc99) osalta ollaan ydinjätteessä vasta nousussa mutta kallioperässä jo tasapainossa. Tc99 puoliintumisaika on noin 211000 vuotta. Sitä on ehtinyt kertyä ydinjätteeseen 40 vuodessa karkeasti arvioiden noin tekijällä 200*(40 vuotta/211000 vuotta)=0.04 kerrottuna se määrä mitä ainetta on tasapainotilaan päässeessä 10 kilometrin paksuisessa kerroksessa Suomen kallioperää.

Asia ei kuitenkaan ole näin yksinkertainen kun ydinreaktorissa tapahtuu myös ydinpolttoaineessa olevien aineiden neutronisäteilytyksen vuoksi myös muiden aktinidien tuotantoa. Kallioperässä tätä ei tapahdu kun spontaanifissioiden tuottamien neutronien kulkureitille ei juurikaan ehdi osumaan uraaniatomeita.

Nämä ikävät aktinidit hallitsevat käytetyn polttoaineen radioaktiivisuutta siitä alkaen, kun kesiumin, strontium yms lyhytikäiset isotoopit ovat puoliintuneet pois. Vasta joskus 200000 (kaksisataatuhatta) vuotta myöhemmin ollaan taas fissiotuotteiden (Tc99) hallitsemassa tilanteessa.

Lopputulema on siis se, että nykyisten ydinvoimaloiden tuottama käytetty polttoaine tällä hetkellä sisältää kallioperäämme verrattuna parisataakertaisen määrän lyhytikäisiä isotooppeja, suuren määrän noin neljästäsadasta vuodesta kymmeniin tuhansiin vuosiin eläviä aktinideja joita kalliosta ei löydy ollenkaan mutta vasta nelisen prosenttia siitä teknetiummäärästä mikä koko Suomen 10 km paksuisesta ylimmästä peruskalliokerroksesta löytyy luontaisesti.

Minusta ydinenergialaki on tällä hetkellä perusteltu. Jos jossakin vaiheessa onnistutaan esimerkiksi laserkiihdyttimillä turvallisesti jälleenkäsittelemään jätettä vähemmän aktiiviseksi tai saadaan jälleenkäsittely muuten toimimaan kelvollisesti niin sitten lakiin pitää tehdä muutoksia. Sellafield on surullinen esimerkki siitä, mitä ongelmia jälleenkäsittelyyn edelleenkin liittyy. Siksi mieluummin loppusijoitus kuin jätteiden vienti ulos Suomesta.
Anonyymi kirjoitti:
Teen karkean arvion siitä, paljonko Suomen kallioperässä on luontaisesti fissiotuotteita. Tässä ei siis ole mukana Tshernobylin laskeumaa.

Ydinreaktiossa syntyy samaa suuruusluokkaa fissiotuotteita riippumatta siitä, onko fissio spontaani vai neutronin aiheuttama. Oletetaan että eroa ei ole merkittävästi. Tällöin fissiotuotteita syntyy suoraan fissioiden määrän suhteessa.

Luonnon uraanin isotoopeista eniten spontaania fissiota tapahtuu U238:ssa. Sen puoliintumisaika spontaanin fission kautta on 8.4E15 vuotta eli 2.65E24 sekuntia. Uraanin hajoamisvakio fission kautta on siis ln(0.5)/2.65E24 = 2.62E-21 (1/s).

Yksi kilogramma U238 sisältää 6.022E23*(1000g/238g) = 2.53E24 uraaniatomia ja siinä tapahtuu sekunnissa 2.53E24*2.62E-21=6600 fissiota sekunnissa.

Yksi fissio vapauttaa noin 200 MeV = 3.2E-11 J energiaa. Uraanikilon spontaanit fissiot tuottavat siten tehoa 2.12E-7W verran.

Suomen kallioperän massasta uraania on noin 2 ppm, josta siis suurin osa U235 isotooppia. Suomen pinta-ala on noin 338000 neliökilometriä. Jos oletetaan että kaikki Suomen kallio on graniittia (Suomen ja Maapallon pinnan yleisin kivilaji, tiheys 2.6...2.75 tonnia per kuutiometri) niin yhden metrin paksuisen ja Suomen peittävän graniittikerroksen massa olisi noin 2.6E3(kg/m^3)*338000*(1000m*1000m)*1m=8.8E14 kg (880000000000000kg)

Tuosta kivimassasta uraania olisi 2 ppm eli yhteensä 2E-6*8.8E14 = 1.76E9kg (1.76 miljardia kilogrammaa). Tuollainen määrä uraania tuottaisi nimenomaan spontaanien fissioiden kautta tehoa vaivaiset 373 W.

Kymmenen kilometrin paksuinen kivikuori Suomen alapuolella tuottaisi tehoa (ja fissiotuotteita) spontaanien fissioiden avulla 3.7 MW verran.

Suomen ydinvoimaloiden tuottama lämpöteho (fissioteho) on tällä hetkellä yhteensä 1500 + 1500 + 2500 + 2500 = 8000 MW. Ydinvoimalamme siis tuottavat tällä hetkellä fissiotuotteita noin 200 kertaisella nopeudella verrattuna siihen, mitä kalliossa tapahtuvat spontaanit fissiot saavat aikaan koko Suomen kallioperän ylimmässä 10 kilometrin paksuisessa kerroksessa.

Ydinjätteen tuotanto on voimaloissa ollut käynnissä useiden kymmenien vuosien ajan joten lyhytikäisten (kymmenien vuosien puoliintumisaika) isotooppien kannalta ollaan lähestymässä tasapainotilaa. Lyhytikäisiä isotooppeja syntyy yhtä paljon kuin niitä puoliintumisen vuoksi hajoaa. Silloin niiden määräsuhde ydinjätteen ja kallioperän välillä on kaikkiaan tapahtuvien fissioiden määräsuhde eli mainittu luku 200. Käytetyssä ydinpolttoaineessa on 200 kertaa enemmän kyseisiä isotooppeja kuin kallioperässä. Vaikka huomioitaisiin koko 50km paksuinen kerros Suomen alla olevaa litosfääriä niin siinäkin olisi vain pari prosenttia siitä määrästä fissiotuotteita joita reaktorit ovat pelkästään Suomessa tuottaneet.

Pitkäikäisten isotooppien (Tc99) osalta ollaan ydinjätteessä vasta nousussa mutta kallioperässä jo tasapainossa. Tc99 puoliintumisaika on noin 211000 vuotta. Sitä on ehtinyt kertyä ydinjätteeseen 40 vuodessa karkeasti arvioiden noin tekijällä 200*(40 vuotta/211000 vuotta)=0.04 kerrottuna se määrä mitä ainetta on tasapainotilaan päässeessä 10 kilometrin paksuisessa kerroksessa Suomen kallioperää.

Asia ei kuitenkaan ole näin yksinkertainen kun ydinreaktorissa tapahtuu myös ydinpolttoaineessa olevien aineiden neutronisäteilytyksen vuoksi myös muiden aktinidien tuotantoa. Kallioperässä tätä ei tapahdu kun spontaanifissioiden tuottamien neutronien kulkureitille ei juurikaan ehdi osumaan uraaniatomeita.

Nämä ikävät aktinidit hallitsevat käytetyn polttoaineen radioaktiivisuutta siitä alkaen, kun kesiumin, strontium yms lyhytikäiset isotoopit ovat puoliintuneet pois. Vasta joskus 200000 (kaksisataatuhatta) vuotta myöhemmin ollaan taas fissiotuotteiden (Tc99) hallitsemassa tilanteessa.

Lopputulema on siis se, että nykyisten ydinvoimaloiden tuottama käytetty polttoaine tällä hetkellä sisältää kallioperäämme verrattuna parisataakertaisen määrän lyhytikäisiä isotooppeja, suuren määrän noin neljästäsadasta vuodesta kymmeniin tuhansiin vuosiin eläviä aktinideja joita kalliosta ei löydy ollenkaan mutta vasta nelisen prosenttia siitä teknetiummäärästä mikä koko Suomen 10 km paksuisesta ylimmästä peruskalliokerroksesta löytyy luontaisesti.

Minusta ydinenergialaki on tällä hetkellä perusteltu. Jos jossakin vaiheessa onnistutaan esimerkiksi laserkiihdyttimillä turvallisesti jälleenkäsittelemään jätettä vähemmän aktiiviseksi tai saadaan jälleenkäsittely muuten toimimaan kelvollisesti niin sitten lakiin pitää tehdä muutoksia. Sellafield on surullinen esimerkki siitä, mitä ongelmia jälleenkäsittelyyn edelleenkin liittyy. Siksi mieluummin loppusijoitus kuin jätteiden vienti ulos Suomesta.
Uraanin ja toriumin spontaani fissio on hyvin harvinainen ilmiö. Spontaanin fission osuus luonnon taustasäteilyssä onkin mitättömän pieni.

Sitä vastoin maapallon sisältämien radioaktiivisten aineiden ( uraani, torium, kalium- 40 ) radioaktiivinen hajoaminen on hyvin yleistä tuottaen maapallolla energiaa suuruusluokaltaan noin 20 TW teholla . Siitä Suomen saama teho-osuus pinta-alojen suhteessa laskien on noin 2E10W , mikä vastaa noin kymmenen ydinreaktorin tuottamaa lämpötehoa.
Radioaktiivinen hajoaminen tuottaa vapautuvan energian ohella tytäraineita, joista osa on hyvin säteilyvaarallisia tai pitkään säteileviä. Ihmisen saamasta säteilyannoksesta yli puolet on peräisin radioaktiivisesta hajoamisesta. Alle 1% osuus säteilyannoksesta on peräisin ydinkokeista ja ydinonnettomuuksista.
+Lisää kommentti
Joo- mitähän näinkin kylmässä pohjoisen maassa tuolla metässä kasvaakaan? ... nimittäin jos osaa katelle ympärilleen Suomen teitä ajellessaan. Ottakaa selvää ja katelkaa, jos ette muuta näe. Ja ennenkaikkea räknäkkää koneella, jos ette muuten. Ne on muuten jo valmiiksi laskettu etukäteen. Harvennuskuitua. Oli sitte päätyhakkuuperiaattella tahi jatkuvan kasvun periaatteella. Tulos sama.
Ilmoita
"Sitä vastoin maapallon sisältämien radioaktiivisten aineiden ( uraani, torium, kalium- 40 ) radioaktiivinen hajoaminen on hyvin yleistä tuottaen maapallolla energiaa suuruusluokaltaan noin 20 TW teholla . Siitä Suomen saama teho-osuus pinta-alojen suhteessa laskien on noin 2E10W , mikä vastaa noin kymmenen ydinreaktorin tuottamaa lämpötehoa."

Tässä on kyllä kaikki mittasuhteet hukassa. Onko laskettu jokin mielikuvituksellinen sektori aina maapallon keskipisteeseen asti, vai puhutaanko tässä auringon suorasta lämpövaikutuksesta?

Suomen saama lämpöteho tulee auringosta. Sen voi tyhmempikin päätellä' siitä, että talvella routa yltää aina 2 metriin asti. Auringon lämpövaikutus yltää noin 15 metriin maan sisään ja vasta sen jälkeen puhutaan geotermisestä energiasta, joka ei lämmitä Suomea, jos sitä ei sieltä hyödynnetä.

Mitä tämä asioiden sotkeminen ydinvoimakeskustelussa oikein tarkoittaa, kun se tuntuu tahalliselta? Onko tarkoitus sekoittaa maallikoiden päitä vielä lisää, kun he eivät nytkään ole juuri perillä asioista. Persuilla ja ydinvoiman kannattajilla on jotakin yhteistä - junttius kunniaan.
1 VASTAUS:
Perinteistä ydinvoiman haitoilla pelottelua. Siinä on Griinpiis ja Virheet kunnostautuneet jo vuosikymmenten ajan.

Nyt kun niiden pitäisi ilmastonmuutoksen torjunnan vuoksi kääntää kelkkaa niin kuuluu nitinää ja narinaa.
+Lisää kommentti

Vastaa alkuperäiseen viestiin

Suomesta omavarainen ydinpolttoaineen suhteen?

Talvivaaran kaivokselta saatettaisiin saada vuodesssa talteen 135 tonnia uraania. Wikipedian mukaan Suomen ydinvoimalaitokset tuottavat vuosittain käytettyä ydinpolttoainetta 70 tonnia. Tuo luultavasti siis näiden neljän toistaiseksi käytössä olevan voimalan osalta.

Kuinkahan paljon "raakauraania" tarvitaan yhden "käytetyn ydinpolttoainetonnin" tuottamiseen?

5000 merkkiä jäljellä

Rekisteröidy, jos haluat käyttää nimimerkkiä.

Peruuta