Mitä vikaa on ydinvoimassa?
MAAILMA oli järkyttynyt, kun sille ensi kertaa ilmoitettiin atomienergian vapaaksi päästöstä Hiroshimaa ja Nagasakia kohdanneissa tuhoisissa räjähdyksissä. Mutta kun ihmiset vähitellen toipuivat järkytyksestä ja kauhusta, heille esitettiin omaatuntoa rauhoittavia vakuutuksia siitä, ettei atomienergia ollutkaan täysin pahaa. Sitä voitaisiin myös ohjata ja kanavoida hyödyllisiin tarkoituksiin.
Ensimmäiset tiedot herättivätkin toiveita siitä, että uraaniytimien halkeamisessa eli fissiossa syntyvä energia saattaisi ratkaista lopullisesti energiaongelman. Vaikka uraani oli kalliimpaa kuin kivihiili tai öljy, sen miljoona kertaa suurempi energiasisältö jätti varjoonsa kaikki muut energianlähteet, jotka ihminen oli koskaan tuntenut. Atomiuunien polttoainekustannukset olisivat lähes olemattomat. Sen jälkeen kun uuni olisi rakennettu ja kytketty sähköturbiineihin, energiaa saataisiin melkein ilmaiseksi.
Mutta valitettavasti tämä humalluttava kuva ilmaisesta energiasta häipyi vähitellen lähemmässä tarkastelussa. Ensimmäinen raitistava havainto oli se, että vajaa prosentti uraanista (U-235-isotooppi) on altista ketjureaktiolle. Ja jotta sen pitoisuus olisi riittävä ydinfysikaalisen palamisen ylläpitämiseksi, se täytyy erottaa raskaammasta isotoopistaan (U-238:sta). Se on vaikeaa ja kallista, ja melkoinen osa siitä energiasta, joka saadaan U-235:stä sen palaessa, on jo kulunut sen erottamisessa.
Sen jälkeen me saimme tietää neutroneista, jotka levittävät reaktion palavasta polttoaineesta vielä palamattomaan polttoaineeseen. Ne eivät ole samanlaisia kuin tutut liekit, jotka hyppäävät kivihiilenkappaleesta toiseen uunissa. Fissioreaktiossa halkeavista atomeista virtaavat neutronit jättävät polttoaineen, reaktorin ja kaiken sen sisällä ja ympärillä olevan vaarallisen radioaktiiviseksi. Siksi koko reaktiojärjestelmä täytyy sulkea paksujen suojakuorien sisään, ja sitä hoidetaan kauko-ohjatuilla mekaanisilla laitteilla. Se, mitä tapahtuu sisäpuolella, on pelottavampaa kuin tuli, sillä läpi tunkeutuvat näkymättömät säteet voivat polttaa meidät hengenvaarallisesti meidän tietämättä sitä.
Lisäksi palamisen valvonta vaatii suurta tarkkuutta. Ydinreaktori ei ole pommi, mutta jos se saa toimia oman onnensa nojassa, se voisi mahdollisesti sulattaa suojavaipat puhki ja karata ympäristöön mukanaan vaarallista, radioaktiivista tuhkaa. Tämän välttämiseksi tarvitaan monimutkaisia ja kalliita suojatoimenpiteitä ja ammattitaitoisen henkilöstön jatkuvaa varuillaanoloa. Uraani ei myöskään pala kokonaan tuhkaksi. Sitä mukaa kuin uraani kuluu, fissiojätteet alkavat kuluttaa yhä enemmän sen tuottamia neutroneja, ja ketjureaktio tukahtuu. Polttoaine on otettava pois reaktorista paljon ennen kuin se on kulunut loppuun, ja se on korvattava uudella uraani-235:llä.
Sitä paitsi palaneesta polttoaineesta eroon pääsy ei ole yhtä yksinkertaista kuin puutuhkan sirottelu puutarhaan. Ydintuhka on suunnattoman radioaktiivista, ja se on suojattava erittäin hyvin pitkäksi ajaksi sen jälkeen kun se otetaan reaktorista. Jotkin fissiossa runsaimmin syntyvistä radioaktiivisista aineista säilyvät satoja vuosia. Sitä on aivan liian paljon, jotta se voitaisiin kaataa viemäreihin tai edes valtamereen. Eikä sitä ole turvallista haudata sinne, missä se voisi joutua kosketuksiin pohjaveden kanssa. Tähän asti suurinta osaa radioaktiivisista jätteistä on säilytetty vartioiduissa varastoissa odottamassa, että joku keksisi, mitä sille tehdään.
Kaikki nämä hankaluudet lisäävät niin paljon kustannuksia, että suurin osa ”ilmaisesta” polttoaineesta johtuvista säästöistä on käytetty ennen kuin energiaa voidaan syöttää sähkönjakeluverkostoon. Näistä haitoista huolimatta ydinenergiaa on tuettu voimaperäisesti, ja siitä on tullut päivittäisen energiahuollon osa monissa maissa.
Jotkut talousasiantuntijat sanovat, että ydinenergia ei siitä huolimatta ole yhtä halpaa kuin kivihiilestä tai öljystä saatava energia ja että se on saavuttanut nykyisen jalansijansa ainoastaan valtion tuen avulla, jota voimayhtiöiden ei tarvitse maksaa takaisin. Toisaalta Chicagon sähkönhuollosta vastaava yhtiö on julkaissut kustannuslaskelmia sen osoittamiseksi, että ydinvoimalat säästävät asiakkailtaan miljoonia markkoja. Se saa jo 42 prosenttia sähköstään ydinenergiasta ja suunnittelee sen osuuden lisäämistä 65 prosenttiin vuoteen 1985 mennessä. Ydinvoimalla on tärkeä sija monien maiden kansantaloudessa.
Ydinvoiman vastustus
Ydinenergian käyttö on kohdannut yhä enemmän vastarintaa. Kasvavat radioaktiivisten jätteiden kasat ovat nykyään aidon huolestumisen aiheena; kukaan ei halua sellaisen tavaran varastoimista asuinpaikkansa lähelle. Lisäksi on olemassa kalvava tunne siitä, että ydinvoimala saattaisi jotenkin räjähtää ja levittää radioaktiivisuuttaan alueelle, jossa miljoonat ihmiset voisivat joutua sille alttiiksi. Sellaista räjähdystä ei ole koskaan sattunut, mutta kukaan ei voi antaa ehdottomia takeita siitä, ettei niin voisi tapahtua.
Vastalausekulkueet ja oikeudenkäynnit viivyttävät voimaloiden rakentamista. Mielenosoittajien tyynnyttämiseksi valtion elimet asettavat yhä tiukempia vaatimuksia uusien voimaloiden hyväksymiselle.
Pelko ydinvoimalan räjähdyksestä nostatti Yhdysvalloissa maanlaajuisen vimman, kun Pennsylvaniassa lähellä Harrisburgia eräässä voimalassa tapahtui jonkin aikaa sitten onnettomuus. Reaktori meni hallintakyvyttömäksi, kun eräät venttiilit ja sydämen jäähdytysveden tarkkailuun käytetyt mittarit lakkasivat toimimasta. Tilanne oli useita vuorokausia hyvin täpärällä; pelättiin, että reaktori saattaisi kuumeta liikaa ja sulaa tai reaktioastian yläosaan syntynyt vetykaasukupla voisi räjäyttää sen kappaleiksi. Rakennus, jonka sisällä reaktori on, oli suunniteltu siten, että se estäisi radioaktiivisten aineiden pääsyn ulos kummassakin tapauksessa. Mutta jos sekin murtuisi, voitiin kuvitella, että tuhannet ympäristössä asuvat ihmiset kuolisivat. Monet asukkaat eivät luottaneet viranomaisten vakuutteluihin ja muuttivat pois, kunnes vaara oli ohi.
Lopulta vaara saatiin torjuttua, ja säteilystä aiheutuneet vammat jäivät suunnilleen saman suuruisiksi kuin alttiina olo lääketieteessä rutiininomaisesti käytettäville röntgensäteille aiheuttaisi, mutta voimala oli mennyttä. Puhdistus- ja korjaustyöt saattavat maksaa yhtä paljon kuin uuden voimalan rakentaminen.
Vaikka vaaraa liioiteltiin monissa lehtiuutisissa – muuan selostaja sanoi: ”Me melkein menetimme Pennsylvanian” – epäilemättä tämä onnettomuus antoi parempia kortteja niiden käteen, jotka vastustavat ydinvoimaa. Näyttää siltä, että pikemminkin tunteet kuin järkevät perusteet kannustavat vaatimaan äänekkäästi ydinvoimaloiden sulkemista. Muihin jokapäiväisiin vaaroihin verrattuna tämä vaara kutistuisi lähes olemattomaksi.
Niinpä ihmiset ajavat jatkuvasti autoilla nopeammin kuin laki sallii, ja he tietävät, että tänä vuonna esimerkiksi Yhdysvalloissa kuolee yli 8000 ihmistä enemmän kuin silloin, jos he noudattaisivat nopeusrajoitusta. Vielä pahempaa on se, että ihmiset polttavat jatkuvasti savukkeita, mihin monissa maissa yhä läsnä oleva mainonta kannustaa, vaikka sen vuoksi 80000 ihmistä kuolee tänä vuonna keuhkosyöpään.
Toisaalta kukaan ei kuollut tai saanut vammoja tässä ydinvoiman historian pahimmassa onnettomuudessa. Silti on niitä, jotka vaativat kaikkien ydinvoimaloiden sulkemista. Epäilemättä vastalauseiden tunneperäinen väritys johtuu osaksi näkymättömän säteilyn aiheuttaman mahdollisen vahingon salakavalasta luonteesta. Joka tapauksessa tämä tunne on sellainen todellinen tekijä, jota ei voida unohtaa, ja se saa viranomaiset hidastamaan ydinvoimaohjelmia ja määräämään tarkempia suojatoimenpiteitä. Kaikki tämä johtaa siihen, että energia käy entistä kalliimmaksi.
Miten pitkään uraani riittää
Ydinvoiman lisäämistä rajoittaa myös se, että uraanivarat eivät ole rajattomat. Jos esimerkiksi Yhdysvaltain nykyisen kapasiteetin suunniteltu kaksinkertaistaminen vuoteen 1985 mennessä toteutuu, uraani loppuu siellä ennen vuotta 2000.
On kuitenkin olemassa keino, jolla nykyisiä varastoja voidaan suuresti lisätä. Se perustuu siihen tosiseikkaan, että samalla kun uraani-235:tä käytetään, uraani-238 muuttuu plutoniumiksi. Se voidaan kemiallisesti erottaa käytetystä polttoaineesta, ja se on vielä parempi energianlähde kun U-235. Plutoniumia polttoaineenaan käyttävissä reaktoreissa on mahdollista uudistaa polttoainetta nopeammin kuin sitä kuluu, niin että lopulta lähes kaikki uraani, eikä vain alle prosentti siitä, tulee käyttökelpoiseksi.
Mutta on olemassa vaara, joka uhkaavan pilven tavoin riippuu kaikkien nykyisten ja tulevien ohjelmien yllä. Sama uraani, jota käytetään voimaloissa, voidaan ohjata pommien tuotantoon. Tästä syystä valtiot ovat säilyttäneet tiukan yksinoikeuden uraani-235:tä erottaviin laitoksiin, ja ne pitävät tarkkaa kirjaa siitä, minne tuotanto menee. Siitä huolimatta aina kun tätä ainetta käytetään voimaloiden reaktoreissa, on mahdollista koota plutoniumia ajan mittaan niin paljon, että siitä voidaan rakentaa atomipommi. Intia teki juuri näin kanadalaisten tyrmistykseksi, jotka auttoivat sitä reaktorin rakentamisessa. Ongelma tulee vielä pahemmaksi, jos plutoniumia toimitetaan polttoaineeksi. Tästä syystä jotkut poliittiset johtajat vastustavat hyötöreaktorien kehittämistä.
Monet tiedemiehet ovat panneet toivonsa erääseen toiseen menetelmään, jolla atomin ytimestä voidaan saada energiaa. Se ei perustu siihen energiaan, joka syntyy raskaan atomin halkeamisessa kahdeksi pienemmäksi atomiksi eli fissiossa, vaan siihen energiaan, joka syntyy kevyimmän alkuaineen, vedyn, ja heliumin sulautuessa yhteen eli fuusioituessa. Tällainen ydinfysikaalinen ilmiö on käynnissä auringossa. Rajallisten uraanivarojen ja jopa paljon suurempien kivihiilivarojen vastakohtana vetyä on käytettävissä valtamerten täydeltä. Jos tämä voitaisiin toteuttaa, eikö siinä olisi pysyvä ratkaisu ihmisen energiaongelmaan?
Tästä aiheesta on artikkeli seuraavassa Herätkää!-lehden numerossa.