Seletused levivatele eksiarvamustele
Eestimaa Looduse Fond, Eesti Roheline Liikumine, Rohetiiger ja MTÜ Kriisiuuringute Keskus avaldasid 2024. aasta maikuus kogumiku seisukohti, mis käsitleisid erinevaid tuumaenergiaga seotud teemasid. Tervitame organisatsioonide panust tuumaenergia debatti, kuid tuumaenergeetikas reaalselt tegevate ekspertidena peame vajalikuks lisada ka konteksti ja seletusi, mis kogumikust välja on jäänud.
Eksiarvamus:
Tuumaenergia ja väikeste moodulreaktorite (SMR) energia omahind ehk LCOE (levelized cost of energy) on taastuvenergiaallikatega võrreldes märkimisväärselt kallim, sh meretuuleenergiast, samuti tuule- ja päikeseenergiast kombinatsioonis salvestusega. Seda kinnitavad andmed nii rahvusvaheliselt finantskonsultatsiooniettevõttelt Lazard, Rahvusvaheliselt Energiaagentuurilt, teadusagentuuride analüüsidest kui ka teadusartiklitest. Väikesed reaktorid on suurtest reaktoritest üldjuhul kallimad, kuna jääb ära mastaabisääst. Kõrgemat hinda peaks teoorias tasakaalustama tehase masstootmine, kuid ühtegi mooduljaamade tehast maailmas olemas ei ole. Esimesed plaanitavad jaamad on käsitöö ja saavad suuri toetusi riigilt.
Miks see arvamus ei päde:
LCOE on kasulik mudel vaid elektritootja vaates, mitte ühiskonnale. LCOE metoodika ei võta arvesse turu vajadust elektri järele. LCOE jaoks ei ole vahet, kas 1 kWh elektrit toodetakse öösel kell 2 või õhtul kell 19. See tähendab, et LCOE ei arvesta taastuvenergia katkendlikkust, mille balansseerimiseks peab süsteemi lisama võrdelises koguses juhitavat võimsust. Taastuvenergia puhul on vastavad juhitavad võimsused tihti gaasijaamad, mille töös hoidmiseks vajaliku gaasi hind ei kuulu ka LCOE raamistikku. Vastavaid kaudseid kulutusi, mis jäävad LCOE raamistikust välja, tuumaenergia puhul tegema ei pea. LCOE ei võta arvesse ka seda, kui sageli tuleb rajada uusi tootmisi – tuule- ja päikeseparkide normaalne eluiga on 20-30 aastat, tuumajaamadel 60-80 aastat.
Väikeste ja suurte tuumajaamade komponente toodavad samad tehased, näiteks BWXT Ameerikas ja Hitachi-GE Jaapanis.
Eksiarvamus:
Üksikute energiaallikate omahindade võrdlemise kõrval on riiklike valikute tegemisel oluline vaadata elektrisüsteemi ka tervikuna. Eestis on selle jaoks tehtud uuring “Üleminek kliimaneutraalsele elektritootmisele Eestis” (2022), kus soovitati samuti stsenaariume ilma tuumaenergiata.
Miks see arvamus ei päde:
Väide, et uuring “Üleminek kliimaneutralsele elektritootmisele Eestis” (SEI-Tallinn, 2022) Stsenaarium “kõik tehnoloogiad” ei sisalda tuumaenergiat“, ei vasta ilmselt tõele. SEI uuringu raportis ei ole välja toodud stsenaariumi sisu, kuid tabel 1-4 rida 2A (ekraanitõmmis all) osutab, et nii “Tuumaenergia” kui “Kõik tehnoloogiad” stsenaariumide korral tuleks luua tuumaenergeetikat reguleeriv asutus, mis viitab, et stsenaarium “Kõik tehnoloogiad” sisaldab tõepoolest kõiki tehnoloogiaid, sh. tuumaenergiat.
Eksiarvamus:
Mida vähem pääseb tuumaenergia turule, seda kõrgem on toodetud tundidel elektri omahind. Fermi Energia äriplaan näeb ette 92% kasutegurit ehk siis praktiliselt pidevat töötamist ja seda eeldab ka välja lubatud hind. Kui tuumajaam pääseks turule alla 50 protsendil ajast, siis läheks hind arvestuslikult kaks korda kallimaks. Samuti tuleb arvestada, et tuumaenergeetika arendajate hinnalubadused on ajas pidevalt tõusnud.
Miks see arvamus ei päde:
Soomes arendatakse nii taastuv- kui tuumaenergiat (tuum üle 90% kasutusteguriga – mitte ajada segi kasuteguriga), mõlemad mahuvad turule ja elektri hind on Eestist madalam. Fermi Energia ei näe vajadust katta kogu tootmismaht turuhindadega. Ca pool mahust oleks kaetud PPA-dega. Oleme seda korduvalt avalikult selgitanud ja sõlminud ka eellepinguid pikaajaliste elektrimüügilepingute sõlmimiseks.
Fermi Energia ei konkureeri puhaste börsihindadega, kui teised tootmisvõimsused on subsideeritud. Toetuse arvelt saavad näiteks tuulikud pakkuda negatiivseid turuhindasid, mis on vastu igasugust majanduslikku loogikat.
Eksiarvamus:
Põhjamaade odav elekter ei tulene tuumaenergiast, vaid elektri teeb soodsaks eelkõige hüdroenergia. Tuumaenergia on konkurentsivõimelise hinnaga vaid teatud juhtudel, kuid kindlasti mitte ilma toetusteta uute jaamade puhul ja Euroopas.
Miks see arvamus ei päde:
Osaliselt tõsi – soodsaimate energiahindadega riikides on sageli palju hüdroenergiat, kuid paljudes neist ka olulisel määral tuumaenergiat. Taastuvenergia suur osakaal samas ei taga madalaid energiahindu.
Hüdroenergia potentsiaali pole Eestis ligilähedaseltki piisavalt. Erinevalt tuumaenergiast on taastuvenergia tootmine tugevalt subsideeritud kõigis riikides – taastuvenergia tegeliku hinna maksavad tarbijad kinni maksude, mitte elektriarvete kaudu. Mugavalt on Põhjamaade kontekstis mainimata jäänud Soome ja Rootsi kui tuumaenergiat olulises mahus kasutavad ja madalaid energiahindu nautivad Põhjamaad (tuumaenergia moodustab üle 40% Soome ja 30% Rootsi tarbimisest).
Eksiarvamus:
Tuumaenergia ei saa turule tulla ilma riigi toetuseta. Põhjuseks on tuumaenergia kõrge omahind (LCOE) – tuumaenergia on taastuvenergiaallikatega võrreldes oluliselt kallim ja seega ei püsiks jaam riigi rahalise toetuseta konkurentsis. Lisaks kaasnevad tuumaenergia kasutuselevõtul riigile täiendavad kulud kogu vajaliku infrastruktuuri loomiseks ja ülalpidamiseks. Võimaliku tuumajaama valmimise ajaks on Eesti turul juba meie vajadusi katvas mahus taastuvenergiat ja salvestust, mistõttu ei ole tuumajaamale turul ei vajadust ega ruumi. Sellise väljavaatega ettevõttesse on arendajatel riigi garantiideta rahastuse leidmine keeruline.
Miks see arvamus ei päde:
LCOE puudustest on juttu ülalpool.
Lisaks kuludele tekivad riigil tuumaenergia kasutuselevõtuga ka tulud. TET aruande hinnang kulud vs tulud ettevalmistusperioodil (aastad 0-11):
- Kulud: -72.9 M€
- Tulud: +163.5 M€ (hakkavad ületama kulusid 4. aastal, püsivalt alates 6. aasstast)
- Kokku: +90.6 M€
Võrreldes taastuvenergia subsiidiumitega on tuumaenergiale suunatud globaalsed subsiidiumid märksa väiksemad – 2021 Euroopa Liidus – 5 miljardit tuumale, 85 miljardit taastuvenergiale.
Eksiarvamus:
Tuumaenergia töörühma lõpparuandes välja käidud ca 10-aastane ajakava jaama tööle hakkamiseks on ebarealistlik. Maailmas ei ole ühtegi kommertstingimustes töötavat väikest moodulreaktorit. Esimeste väikereaktorite ehitus on võtnud planeeritust 2-4 korda kauem aega: Venemaal vältas Akademik Lomonosovi ehitus 12 aastat, algne hinnang oli 3 aastat. Hiinas vältas HTR SMR ehitusaeg 10 aastat, algne hinnang oli 5 aastat. Praegu planeerimisel olevad väikereakorid ei erine tõenäoliselt ajakavast üle minemise mõttes senini ehitatud reaktoritest, sest on samuti käsitöö ehitusplatsil first of a kind mudeliga.
Miks see arvamus ei päde:
Eestisse ei ehitata esimest omataolist (first-of-a-kind), need (4 tk) rajatakse Kanadasse. BWRX-300 on Soome ja Rootsi suurtes tuumajaamades kasutatavatega reaktoritega tööpõhimõttelt sarnane keevaveereaktor, mille komponentidest 95% on juba kasutusel varasemates jaamades või mis on eelnevalt litsentseeritud. Eksootiliste reaktoridisainidega võrdlemiseks pole põhjust.
Eksiarvamus:
Tuumaenergia ja taastuvenergia ei sobi kokku. Teadusuuringuga on analüüsitud 123 riigi andmeid ning leitud, et tuumaenergia ja taastuvenergia ei eksisteeri edukalt koos ja tõrjuvad üksteist välja. Selle põhjuseks on mõlemalt poolt loodavad “lock-in”id ehk sõltuvus teatud otsustest, mis teise poole arengut negatiivselt mõjutavad.
Soovitame külastada Soomet. Seal arendatakse nii tuuma- kui taastuvenergiat. Ka Soome Rohelised on aru saanud, et tuumaenergia vastandamine ei aita kuidagi kaasa taastuvenergia arengule ja dekarboniseerimisele.
Lisaks on allikana kasutatud Benjamin Sovacooli uuringut, mille puhul peab silmas pidama, et autor on tuntud tuumavastane, kes avaldab küsitava väärtusega ja -metoodikatega kirjutatud teadusartikleid.
Eksirvamus:
Tuumaenergiat ei saa ja ei ole majanduslikult mõistlik kasutada juhitava energiaallikana, kuna see on aeglaselt juhitav ja peab ehituskulude katteks praktiliselt pidevalt töötama. Eesti vajab energiasüsteemi kiirelt juhitavaid võimsusi, mis aitaks katta neid väheseid hetki, mil taastuvenergiast ja salvestusest ei piisa tipukoormuste katmiseks. Kiirelt juhitavad on näiteks biogaasijaamad.
Miks see arvamus ei päde:
Ükski tootja ei eksisteeri elektrivõrgus üksinda, vaid panustab kas võrgu stabiilsusse, juhitavusse või mõlemasse. Tuumajaam panustab rohkem stabiilsusse, gaasijaamad, akud ja muu kiiresti reguleeritav rohkem juhitavusse. Põlevkivienergeetika on olnud rohkem seal vahepeal, selle lõppedes peavad ülejäänud tootjad suutma pakkuda nii stabiilsust kui juhitavust. Taastuvenergia üksi mõlemat ei suuda.
Eestis ei ole need hetked vähesed, millal on vaja tipukoormusi katta. Ainult Eesti turgu vaadates oleks 31% tundidest puudu 600 MW võimsust. Baltikumi vaates on nõudlus veel suurem, kuna ilmastikutingimused on piirkonnas sarnased ja seetõttu on ka taastuvenergia tootmiskõverad tugevalt korreleeruvad.
Eksiarvamus:
Tuumaenergia ei ole vajalik baaskoormusena varustuskindluse tagamiseks põlevkivijaamade asemele. Põlevkivijaamad ei tööta ammu enam baaskoormuse jaamadena, vaid käivitatakse ja juhitakse vastavalt turu nõudlusele. Sellist paindlikkust tuumajaam pakkuda ei suuda. Tuumaenergiat baaskoormusena ei ole Eesti tuleviku energiasüsteemis vaja. Selle asemel vajame salvestuslahendusi, tarbimise juhtimist ja kiirelt juhitavaid võimsusi. Seda kinnitavad nii majandus- ja kommunikatsiooniministeeriumi tellitud uuring “Üleminek kliimaneutraalsele elektritootmisele” kui ka Rohetiigri energia teekaart.
Miks see arvamus ei päde:
Energiajulgeolekut arvestades peame baasstsenaariumina käsitlema olukorda, kus välisühendused puuduvad. Ka Elering kinnitab, et Eesti vajab elektri varustuskindluse tagamiseks 1000 MW kindlat juhitavat tootmisvõimsust.
Eksiarvamus:
Tuumaenergial põhinev tsentraalne energiatootmine on julgeolekurisk. Zaporižžja, Kharkiv ja teised suured elektrijaamad Ukrainas, aga ka Nord Stream näitavad, et tsentraliseeritud energiainfrastruktuuri ründamine on uus normaalsus. Pahatahtlikele rünnakutele vastupidavaim süsteem on hajutatud ehk kohalikul taastuvenergia tootmisel põhinev süsteem.
Miks see arvamus ei päde:
Ukraina ise nii ei arva. Ükski tuumajaam pole saanud püsivaid olulisi kahjustusi, samas kui 90% tuule- ja 50% päikseenergia tootmisvõimsusest langes juba üsna sõja algul rivist välja.
Tuumajaamad tootsid Ukrainas 2023/2024 talvel üle poole elektrist (aastaga 22% tõus), plaanitakse rajada 2 uut AP-1000 reaktorit ja hankida Bulgaariast lisaks 2 VVER-1000 reaktorit, ehitus algab tänavu.
Rahvusvaheline Kaitseuuringute Keskus ütleb, et tuumajaama olemasolu (eriti veel USA disain) võimendab rahvusvahelist kaitsekoostööd, kuid ka hoiatab planeerimisprotsessis Kremli mõjutuste eest, mis kord juba said saatuslikuks Leedus Visaginase tuumajaama otsusele.
Eksiarvamus:
Tuumaenergia ei ole efektiivne kliimalahendus, vaid vastupidi – tuumaenergiasse investeerimine on kliimale kahjulik. IPCC hinnangul on tuumaenergia üks kõige ebaefektiivsemaid viise kliimakriisi lahendamiseks. See on kallis ja aeglane. Esiteks, iga euro, mis panustame tuumaenergiasse tooks meile rohkem kliimakasu soodsamasse taastuvenergiasse või energiasäästu investeerides. Teiseks, tuumanergia kasutuselevõtt on taastuvenergiast oluliselt aeglasem ja äärmiselt raskesti prognoositava ajagraafikuga. See põhjustab heitkoguste vähendamise edasi lükkamist, millel on otseselt kliimakahjulik mõju.
Tuumaenergia ei aita ka Eesti kliimaeesmärke täita. Energeetikasektori dekarboniseerimine toimub suures mahus aastaks 2030, kui jätkame planeeritud mahus taastuvenergiasse panustamisega. Praegu suurim heiteallikas on põlevkivist elektri tootmine, mis tuleb sulgeda hiljemalt 2035. aastaks. Seega võimaliku tuumajaama valmimise ajaks pärast 2040. aastat on kliimaeesmärgid energeetikasektoris juba varem täidetud.
Miks see arvamus ei päde:
IPCC ei soovita ega takista ühegi tehnoloogia kasutamist. IPCC on ka põhjaliku uuringu põhjal leidnud, et tuumaenergia vastab kõigile tingimustele, mis on seatud roheenergeetikale. Tuumaenergia on väikseima süsinikuheitmega, väikseima materjalivajadusega, väikseima maavajadusega energialiik, mis on inimesele ja keskkonnale sama ohutu kui tuule- ja päikeseenergia.
Eelnevatelt joonistelt on näha, et kõige madalama süsinikjäljega süsteemid tuginevad eelkõige hüdroenergiale, kusjuures tuumaenergia on väga olulisel kohal nii piirkondades, kus on hüdroenergiat (nt Rootsi, Ontario, Soome) kui ka neis, kus suur hüdroenergia võimekus puudub (Prantsusmaa, Belgia). Suur tuuleenergia osakaal aga ei taga madalat süsinikheidet, nagu on näha näiteks Hollandi, Taani ja Saksamaa näitel.
Eksiarvamus:
Ka väikest kogust kõrgelt radioaktiivseid jäätmeid on keerukas ja kallis hallata. Ainus teadaolev viis kasutatud tuumkütuse lõppladestuseks on tunnelid sügaval maapõues, kus tuumajäätmed oleks hajutatud ja hoitud biosfäärist eraldatuna kuni 100 000 aastat. See on sama pikk aeg, kui inimliik on eksisteerinud. Täna ei ole maailmas ühtegi toimivat lõppladestuspaika. Kõige lähemale on jõudnud Soome, kus lõppladestuspaik ootab kasutusluba ning hakkab hoidma kahe Soome tuumajaama jäätmeid ja mitte teiste riikide jäätmeid. Projekt on kestnud üle 60 aasta ning maksnud üle miljardi euro.
Miks see arvamus ei päde:
Tuumaelektrijaamade jäätmete käitlus ja hoiustamine pole kunagi põhjustanudi ühtki surma ega kahjustanud märkimisväärselt keskkonda. Tuumaenergeetika sektor on üks väheseid energia tootmise sektoreid, kes oma jäätmete eest ka tegelikult vastutab ja need ohutult ladustab. Tuumaelektri hinda on sisse arvestatud hilisem jäätmete käitlemise ja jaama dekomisjoneerimise kulu 3-5 €/MWh, mis kogutakse riigi poolt eraldi hallatavasse fondi tuumajaama eluea vältel.
Korduma kippuvad küsimused
Tuumaenergia on paljudele uus teema ja tekitab erinevaid küsimusi, mis jõuavad meieni nii kodulehe kaudu, e-posti teel, kui mitmel muul moel. Püüame neile küsimustele vastata ja avaldame vastused ka siin.
Kodulehelt ja e-postiga laekunud küsimused
Küsis Argo
Eesti vajab süsinikheitmeta, ilmast sõltumatut, aastaringselt kättesaadavat ehk juhitavat energiatootmist, et tagada varustuskindlus ja stabiilsed, mõistlikud elektrihinnad tarbijale. Kindlasti on vaja arendada muid energia tootmise ja salvestamise viise, kuid selge on, et tänastest ega ka homsetest tuule- ja kaugeltki päikeseenergia tootmisvõimsusest, ka koos plaanitava pumphüdrojaamaga, ei piisa tarbimiskoormuse rahuldamiseks iga ilmaga. Arvestada tuleb ka tuulegeneraatorite piiratud elueaga (20-25 aastat) ning faktiga, et oleme otseselt seotud Baltikumi elektrisüsteemiga.
Selleks, et elektrienergia oleks olemas iga ilmaga ja igal aastaajal, on kaks võimalust – kas toota energia ise, või loota, et seda õnnestub osta naaberriikidest. Kodumaine ilmast ja naabritest sõltumatu energiatootmine on riigile sama oluline, kui kodumaine põllumajandus ja riigikaitse. Arvestades näiteks Soome enda kiiret elektritarbimise kasvu (prognoositud 125 TWh 2033. aastaks, mis on 47 TWh rohkem kui 2023. aastal), kuid samal ajal kindlate tootmisvõimsuste vähenemist (söeelektrijaamade sulgemist) ja ilmastikust sõltuvate juhitamatute võimsuste osakaalu suurenemist, on keeruline tõestada, et Soome suudab tagada Estlink 1, 2 või 3 kaudu ka Eesti ja Baltikumi varustuskindlust tuulevaiksel talvel. 2024. aasta algus näitab, et külma talve ja napi tuule korral on Soomel endal puudu kindlatest tootmisvõimsustest (impordides 2,6 GW) ning ilmselt ei suuda panustada Eesti ja Baltikumi varustuskindlusesse. Kindel tootmisvõimsus Eestis on tõhusam varustuskindluse tagaja kui välisühendused, mis on tõestatult haavatavad.
Tuumajaama toodang aitab langetada ka elektri turuhinda, sest lükkab turult välja kallimad fossiilkütustega elektrijaamad. Kuna tuumaenergia tootmine ei sõltu ilmastikust ning tagab pideva elektritootmise 24/7 täisvõimsusel, väheneb turu hindade volatiilsus (hinnakõikumist teatud ajaperioodil). Sellest saavad kasu ka need tarbijad, kes valivad börsipaketi. Lisaks annab prognoositav ja taskukohane elektrienergia meie tööstusettevõttele konkurentsieelise maailma eksporditurgudel ning soodustab uute ettevõtete ja töökohtade teket Eestis.
30. detsembril 2023 avalikustas Vabariigi Valitsuse Tuumaenergia Töörühm oma lõppraporti, mille põhijärelduseks on, et tuumaenergia kasutuselevõtt on Eestis võimalik ning aitaks kaasa nii varustuskindluse tagamise kui kliimaeesmärkide täitmisele. Teadliku otsuse tuumaenergia kasutamiseks või sellest loobumiseks langetab Riigikogu veel käesoleval aastal.
Küsis Märt
Igasuguse inimtegevusega kaasneb ümbritsevale mingi mõju, nii ka tuumajaamade puhul. Tuumajaam ei tooda oma töö käigus süsihappegaasi ega muid kasvuhoonegaase. Samuti ei kaasne tuumajaama tööga mingit haisu, suitsu ega peenosakeste levikut, nagu see võib olla põlevkivijaamade puhul. Peamiseks keskkonnamõjuks on soojenenud jahutusvesi, mida võetakse veekogust ning mis suunatakse otsejahutuse puhul tagasi loodusesse umbes 10 kraadi soojemana. Seejuures on oluline rõhutada, et jahutusvesi ega aur ei ole mingil juhul radioaktiivne, või muul moel keskkonnale või tervisele kahjulik.
Tuumajaamas eralduvat soojust saab kasutada nii kaugkütteks kui ka näiteks põllumajanduse ja kalakasvatuse edendamiseks. Näiteks on Soomes Olkiluoto tuumajaama juures katseväljak, kus kasvatatakse viinamarju, ning tulevikus võiks mõelda sinna maailma põhjapoolseima viinamarjaistanduse rajamisele. Vaatamata sellele, et jääksoojust kasutatakse mitmel otstarbel ära, jõuab jahutusvee näol veekogusse looduslikust foonist soojem vesi, mis on täiesti puhas ja pole radioaktiivne. Seejuures on keskkonnamõjude vältimiseks ette nähtud ka leevendusmeetmed: veekogu peab olema piisavalt suur ja jahutusvesi suunatakse väga kaugele ja sügavale, et vältida selle liigset mõju vee-elustikule.
Kui tuumajaama jahutatakse mereveega, siis kogutakse külm vesi merest, pool veest aurustub jahutustornides ja jõuab puhta auruna tagasi atmosfääri, teine pool kondenseerub ja jõuab puhta veena tagasi merre. Nagu juba öeldud, siis merre tagastatav vesi ei ole kuidagi radioaktiivne ja on 10 kraadi ümbritsevast temperatuurist kõrgem.
Kui tuumajaama jahutamiseks võetakse vett suletud veekogust, aurustub pool veest jahutustornides ja jõuab puhta auruna tagasi atmosfääri, teine pool kondenseerub ja jõuab puhta veena tagasi suletud veekogusse, kust see pumbati. Suletud reservuaarist pärit veega jahutamisel ehitatakse spetsiaalsed kaasaegsed jahutustornid, kus kasutatakse lisaks veele ka ventilaatoreid. Vee vajadus on sellisel juhul minimaalne ning tarvilik vaid aurustunud osa katmiseks. Kinnises jahutussüsteemis ei voola soe vesi otse veekogusse tagasi, vaid keerleb kinnises tsüklis jahutustornis ringi. Veekogu mõjutab sel juhul vaid otsene veevõtt ja väikeses koguses tagasi lastava vee 6-10 kraadi kõrgem temperatuur.
Keskkõnnamõjude põhjalik hindamine ning jahutusvee mõju ning saadavuse analüüs toimub riigi eriplaneeringu protsessi raames. Vastavad ehitus- ja tegevusload antakse välja ainult juhul, kui on põhjalike uuringutega tõendatud, et tuumajaama ehitus ja töö ega jäätmete geoloogiline ladestus ei mõjuta põhjavett mingil sellisel moel, et see ohustaks keskkonda, inimeste joogivee kvaliteeti või selle kättesaadavust.
Küsis Sirje
Tuumajaamade kütuseks on tavaliselt uraan, täpsemalt uraandioksiidist pressitud pelletid, mis asetatakse erisulamist kütusevarrastesse. Eesti tuumajaama jaoks on plaanis uraani osta Kanadast ning rikastamisteenust mõnelt Euroopa Liidu riigilt.
Tuumkütuse kohta saab täpsemalt lugeda moodulreaktor.ee ja Geeniuse portaalis ilmunud artiklist.
Küsis Vendo
Aidu piirkonda tuumajaama rajamise kaalumisel tuleb täiendavalt uurida võimalust kasutada jaama jahutamiseks kinnist jahutussüsteemi, mille puhul on mõju veekogule on väga väike, kuid vajab siiski põhjalikke uuringuid ja hindamist.
Kinnise jahutussüsteemi puhul ehitatakse jaama jahutamiseks spetsiaalsed kaasaegsed jahutustornid, kus kasutatakse lisaks veele ka ventilaatoreid. Vee vajadus on sellisel juhul minimaalne ning tarvilik vaid aurustunud osa katmiseks. Kinnises jahutussüsteemis ei voola soe vesi otse veekogusse tagasi, vaid keerleb kinnises tsüklis jahutustornis ringi. Veekogu mõjutab sel juhul vaid otsene veevõtt ja väikeses koguses tagasi lastava vee 6-10 kraadi kõrgem temperatuur. Seejuures on oluline rõhutada, et jahutamiseks kasutatav vesi ei ole kuidagi kiirgusohtlik ega puutu kokku muu reostusega. Vee kvaliteeti kontrollib järjepidevalt ka loodav riiklik regulaator.
Jahutusvee suunamisel veekogusse võib sõltuvalt veekogust ja seal elutsevatest kaladest olla nii positiivne kui negatiivne mõju. Näiteks võimaldab see kaluritel talveperioodil pikemalt kalastada, suvel aga võib tekkida eutrofeerumise oht, samuti võivad vee temperatuuri tõusu tagajärjel külmaveekalad, nagu näiteks lõhe, senisest elupaigast lahkuda. Seetõttu tuleb soovimatute mõjude vältimiseks eelnevalt hoolikalt uurida vee väljalasuks sobivat asukohta. Lisaks tekib tuumajaamade ümbrusesse lisaks põllumajanduse elavdamisele ka võimalus rajada suure energiavajadusega tööstuseid, kes saavad jääksoojust kasutada tootmisprotsessides.
Keskkõnnamõjude põhjalik hindamine ja jahutusvee mõju ning saadavust analüüsitakse põhjalikult riigi eriplaneeringu protsessi raames. Nende uuringute tulemusel selgub, kas Aidu karjäär on ühe võimaliku asukohana sobiv ja milliste meetmetega on võimalik tagada piisav jahutusvee hulk, et mitte halvendada Purtse jõe olukorda. Vastavad ehitus- ja tegevusload antakse välja ainult juhul, kui on põhjalike uuringutega tõendatud, et tuumajaama ehitus ja töö ega jäätmete geoloogiline ladestus ei mõjuta põhjavett mingil sellisel moel, et see ohustaks keskkonda, inimeste joogivee kvaliteeti või selle kättesaadavust.
Kokkuvõtvalt võib veel lisada, et kogenud tuumariikide aastakümnete pikkune kogemus näitab, et tuumajaama rajamine on mõjutanud piirkonna elu pigem positiivses suunas. Seda tänu infrastruktuuri, tööhõive, ümbritseva keskkonna arendamise ning turismi ergutamise läbi tuumajaama kõrvale rajatava külastuskeskuse. Tuumajaamade vastu on maailmas suur huvi ning prognooside järgi külastab aastas ühte tuumajaama umbes 10 000 turisti. Seega annab külastuskeskus omakorda lisaboonuse kohalikele äridele ja ergutab turismi antud piirkonnas ning võiks ka Aidu asukoha puhul olemas olevatele tõmbenumbritele pigem positiivselt kaasa aidata.
Küsis Gustav
Väikesed moodulreaktorid on nii oma mõõtmetelt kui ka võimsuselt traditsioonilistest tuumareaktoritest oluliselt väiksemad. Võrreldes suurte tuumaelektrijaamadega on väikeste moodulreaktorite ehitusaeg eelduste kohaselt oluliselt lühem, sest jaama põhikomponendid tarnitakse asukohta valmiskujul ning vajavad vaid kohapealset monteerimist. Praeguste prognooside kohaselt võib väikese reaktori ehitusaeg võtta umbes 3-4 aastat.
Fermi Energia valis 2023. aasta algul kolme pakkumise esitanu vahel Eestisse arendamiseks sobivaimaks GE Hitachi väikese moodulreaktori BWRX-300, mille esmaehitust alustati Kanadas, Toronto külje all asuvas Darlingtoni tuumajaamas. Kanada kogemustele tuginedes saame planeerida ka Eesti jaama ehitust.
Deep Isolation tundub olevat lihtne ja kuluefektiivne meetod väikese läbimõõduga varraste matmiseks. Mida tehakse aga reaktoriga, kui selle kasutusiga on läbi saanud? Kas ka see maetakse, millisel viisil see lammutatakse nii, et see ei kujutaks ohtu töötajatele ja ümbritsevale keskkonnale ja kuhu pannakse reaktori sees olnud radiatsiooniga kokku puutunud materjal (mis võib-olla on ise vahepeal radioaktiivseks muutunud)?
Küsis Andrus
Jaama lõpplammutamist alustatakse peale jaama töö lõppemist. Kõik jaama osad (kaasa arvatud betoonseinad jne) kvalifitseeritakse, ehk hinnatakse nende aktiivsust. Jaam demonteeritakse ja demonteeritud jaama osad lõppladustatakse vastavalt aktiivsusele erinevates jäätmehoidlates.
Jaama lõppdemonteerimise ja jäätmete lõppladustamise tegevused kaetakse jaama töötamise ajal riiklikku jäätmefondi kogutud reservist. Jäätmete lõpphoidlate ja jaama demonteerimise kulud sisalduvad tuumajaamas toodetud elektrihinnas.
Tuumajaama jäätmekäitluse kohta saab uurida lähemalt fermi.ee/jaatmekaitlus
Korduma kippuvad küsimused
Eesti kliimaeesmärkide ja energiavarustuskindluse saavutamine väikese moodulreaktoriga
Me vajame süsinikuheitmevaba energiat iga ilmaga. Kindlasti on vaja arendada muid energia tootmise ja salvestamise viise, kuid selge on, et tänastest ega ka homsetest tuule- ja kaugeltki päikeseenergia tootmisvõimsusest, ka koos plaanitava pumphüdrojaamaga, ei piisa tarbimiskoormuse rahuldamiseks iga ilmaga. Näiteks talvisel ajal oleks tuulevaikse ilmaga sellest pumphüdrojaamast vähe kasu ilma importelektrit kasutamata. Arvestada tuleb ka tuulegeneraatorite piiratud elueaga (20-25 aastat) ning faktiga, et oleme otseselt seotud Baltikumi elektrisüsteemiga.
Sel juhul jääme sõltuvaks Soome ja Rootsi tuumajaamadest ja hüdroenergiast, millest ei pruugi alati kõigile nende naabritele piisata. Tõenäoliselt maksame energia eest tulevikus kallimat hinda, saamata sellest mingeid majanduslikke hüvesid. Suure tõenäosusega tuleb ka ehitada uusi gaasielektijaamu, et tagada varustluskindlus – see tähendab riigi energia portfelli fossiilsete kütuste lisamist ning sõltuvust gaasi tarnivatest välisriikkidest (peamiselt Venemaa).
Moodulreaktori Eestisse rajamiseks ehitusloa taotlemise eelduseid on mitu:
- Sobiva väikse moodulreaktori litsentseerimine kas USAs või Kanadas ning selle rajamise käigus Eestile sobivuses veendumine – esimene võimalik kandidaat rajatakse Kanadasse.
- Eestis asjakohase seadusandluse ja regulatsiooni olemasolu, mis võimaldab siin reaktori ehituseks ja kasutamiseks vajalikku loamenetlust läbi viia;
- Rahvusvahelistele standarditele vastava ja asjakohase tehnilise pädevusega personaliga regulaatori (riikliku järelevalveasutuse) olemasolu, kes suudab kvaliteetselt ehitus-ja opereerimisloa menetlust ja järelevalvet teostada;
- Riiklik otsus, et tuumaenergia väikse moodulreaktori näol on Eestile sobiv võimalik lahendus energiavarustuskindluse tagamiseks, kliimaeesmärkide täitmiseks ning majanduse arenguks.
2019. aasta Eesti energiatarbimisest hinnanguliselt 10-30% tuli tuumajaamadest. Eestile lähimad tuumajaamad asuvad Soomes (Loviisa 100 km, Olkiluoto 250 km), Rootsis (Forsmark 280 km, Oskarshamn 330 km, Ringhals 595 km), Venemaal (Sosnovõi Bor, 70 km, Kalinin 440 km, Smolensk 550 km) ja Valgevenes (Astravets 310 km). Eesti on merekaableid (Estlink 1 ja 2) pidi ühendatud Soomega ja Leedu Rootsiga ning mõlemad impordivad sealt igapäevaselt suures mahus elektrit, millest osa on Soome tuumajaamades toodetud.
Maailmas töötab 2022. aasta jaanuari seisuga 440 tuumareaktorit, mis toodavad kokku umbes 10% kogu maailma elektrist. Umbes kolmandik madala süsinikuheitmega elektrienergiast tuleb tuumajaamadest.
2020. aastal tootsid 13 riiki vähemalt veerandi oma elektrist tuumajõul. Prantsusmaa elektritoodangust umbes kolmveerand on tuumaenergiast ning Ungari, Slovakkia ja Ukraina puhul vähemalt pool. Kolmandiku või enam moodustab tuumaenergia ka Belgias, Sloveenias, Bulgaarias, Šveitsis, Soomes ja Tsehhis.
Tuumaenergia kommertslik kasutuselevõtt algas kuuekümnendatel ja kasvas kiiresti kuni 1980ndate teise pooleni, mil Tšornobõli õnnetusest tulenevad kahtlused ka teiste reaktorite ohutuse osas pidurdasid tugevalt tuumaenergia arengut ja uuringuid. Maailma energiatarve aga on sellest ajast tohutult kasvanud, mis on paraku võimaldanud fossiilkütustel töötavate ja keskkonda meeletult saastavate elektritootmisliikide võidukäiku. Mida see meie planeediga teinud on, oleme hakanud märkama alles viimastel aastatel.
Maailma tuumajaamade kohta võid lähemalt lugeda CarbonBrief.org lehelt.
Tuumaenergeetika hetkeseisust saab täpsema ülevaate IAEA PRIS andmebaasist.
Tehnoloogiad ja asukoht
Paljuski samad asjad, mis eristavad tehase moodulmaja tavapärasest, krundil ehitatavast majast. Harilikud, üldiselt III põlvkonna tuumajaamad on väga suured rajatised, mida ehitataksegi 7-10, kohati kuni 15 aastat. Nende jaamade reaktorid on väga suured, kaaludes sadu tonne ning mis ehitatakse otse jaama sisse. Moodultuumajaama reaktor on oluliselt väiksem, see valmib suures osas tehases ja tarnitakse jaama kas sektsioonide või tervikuna veoautoga. Sellisel juhul saab kasutada standardlahendusi ja ehituse aeg on mitu korda lühem, seega on väiksemad ka komponentide sertifitseerimise ja ehitustegevuse keerukuse riskid.
Vihje väikese moodulreaktori ohutuse põhjustele peitub selle nimetuses. Väike reaktor sisaldab oluliselt vähem tuumkütust ning selle toimimist on võimalik märgatavalt lihtsustada. Olulise jahutusfunktsiooni täitmiseks on tänu kütuse väiksemale kogusele suurem reaktori välispinna ja tuumkütuse vahekord, mis võimaldab just jääksoojuse tõhusamat haldamist.
Kuna reaktori osad on väikesed, saab need toota tehases moodulitena ja tuumajaamas kiiresti kokku monteerida, vältides seega ehitusele kuluvat aega ja raha – täpselt, nagu moodulmaja pannakse ehitusplatsil kokku mõne päevaga, samas kui krundil ehitus kestab kuid või aastaid. Tuumareaktori moodulid on standardiseeritud, mis tähendab, et “koha peal leiutamist” on oluliselt vähem kui suurte tuumajaamade puhul, see aga omakorda aitab kergemini saavutada ohutusnõuetele vastavust ning jaama lihtsamat hooldust ja inspekteerimist.
Praegu jaotatakse tuumareaktorid kasutatava tehnoloogia põhjal tinglikult põlvkondadeks – I, II, III, III+ ja IV.
I põlvkonna reaktorid olid pigem varajased prototüübid (ca 1950 – 1960. aastate teine pool).
Neile järgnesid juba mõnevõrra täiustatud, laialdasemalt kasutatud II põlvkonna reaktorid (mida ehitati kuni 1990ndate keskpaigani).
III põlvkonda kuuluvad reaktorid põhinevad kergveetehnoloogial ning on oluliselt täiendatud ohutussüsteemidega tuginedes aastakümnete pikkusele kogemustele.
III+ põlvkonnaks (alates ca 2010) loetakse kergveereaktorite oluliselt täisustatud ja arendatud mudeleid, mis kasutavad avariisüsteeme, mis ei vaja elektrilitoidet tuumkütuse sulgemisjärgse jääksoojuse jahutuseks.
Praegu ongi kõige efektiivsemaks, ohutumaks ja tehnoloogiliselt küpsemaks põlvkonnaks III+ kergveereaktorid, kuid neid on võrreldes II ja ka III põlvkonnaga maailmas veel vähe. III+ reaktorid on näiteks Prantsuse EPR, Westinghouse (USA) AP1000, Korea APR-1400 ja GE Hitachi (USA-Jaapani) ABWR. Ka Soome uusim, 2021. aasta lõpus käivitatud Olkiluoto-3 on III+ põlvkonna EPR reaktor, ehkki Eestisse kaalutavatest variantidest oluliselt suurem ja seetõttu kuigi hästi Eestile ei sobi.
IV põlvkonna reaktorite tehnoloogiad ei ole veel saavutanud kommertskasutuseks vajalikku küpsust, tehakse esimesi katsetusi. Ainsad töötavad IV põlvkonna reaktorid on Venemaa kiirete neutronitega naatriumjahutiga reaktorid BN-600 ja BN-800.
Reaktoripõlvkondadest saad rohkem teada Reaktorireede loengust.
Fermi Energia teostab reaktoritehnoloogia lõpliku valiku alles siis, kui esimesed omatüübilised on Ameerika Ühendriikide ja/või Kanada tuumaenergia regulaatori poolt lubatud ehitusse, valmis ehitatud ning lubatud elektritootmisse. Seni kaalume konkurentsivõimelisi reaktoreid ning viime end põhjalikult nende realiseerimise detailidega kurssi. Samuti selgitame koostöös reaktorite arendajatega välja keskkonnamõju hindamiseks olulised parameetrid.
Neljanda põlvkonna tuumajaama võimalik kasutamine Eestis on Fermi Energial jätkuvalt analüüsimisel ning kui vastavad tehnoloogiad on ohutuks kasutamiseks piisavalt küpsed ja sertifitseeritud, siis saabki neljanda põlvkonna reaktorite kasutamisele tõsisemalt mõelda. III+ põlvkonna tuumajaamade tehnoloogia on tänapäeval juba piisavalt küps, et kaaluda neid Soome ja Rootsi partneritega mitte ainult teoreetiliselt, vaid juba ka praktilisemalt.
Tuumajaama on mõtet planeerida ainult sinna, kus see saab toimida ohutult ja ümbritsevat võimalikult vähe mõjutades. Samuti on mõistlik võimalike asukohtade valikul välistada sobimatud. Tuumajaama võimaliku asukoha valikul tuleb hinnata kõiki faktoreid tervikuna, et oleks võimalik tagada nii jaama ohutus kui ka minimaalne mõju ümbritsevale, seal hulgas nii inimestele kui looduskeskkonnale. Tuumajaama ei ole mõistlik ehitada üleujutusohtlikele aladele, pankrannikule, suurte linnade külje alla, looduskaitsealale, suurtest ülekandeliinidest või jahutusveest väga kaugele, ega ka kohta, kus geoloogia seda ei soosi. Oluliseks faktoriks on ka kohaliku kogukonna mõistmine ja toetus, ilma selleta pole demokraatlikus riigis asjade ajamine mõeldav.
Aatomituuma lõhustamine annab kümme miljonit korda rohkem energiat kui sama koguse fossiilkütuse, näiteks põlevkivi põletamine. Samuti ei ole uraani kaevandamine kuigivõrd keerulisem muude maavarade kaevandamisest – uraanimaagi turuhind on umbes 50 eurot kilogrammi kohta (millele lisandub töötlemise hind). Kuna tuumkütus on väga suure energiasisaldusega ehk teda kulub väga vähe, siis tuumkütus moodustab tuumaelektrijaama tootmiskuludest ainult umbes 15% (võrdluseks, söejaamades moodustab kütuse kulu umbes 78% ja gaasi-jaamas 87% tootmiskuludest). Tuumaenergia on konkurentsitult kõige efektiivsem ja puhtam energialiik, mis ei sõltu ilmast ja omab väikest keskkonnamõju.
Ohud
Ohte saab edukalt vältida ainult juhul, kui mõistame nende olemust ja käitume sellest mõistmisest lähtuvalt. Tuumaenergeetika ja radioaktiivsusega on seotud palju müüte, mis tekitavad teadmatusest kantud paanikat ja vale käitumist ning on seeläbi isegi suuremaks ohuks kui see, mida algselt kardeti.
Tuumajaamade ohtudest rääkides tuleb silmas pidada, et mitte iga kiirgusallikas pole inimesele või keskkonnale ohtlik (seda juhul, kui peame looduslikku kiirgusfooni, mis meid niikuinii igapäevaselt ümbritseb, ohutuks). Väga lihtsustatult öeldes on inimesele ohtlik vaid radioaktiivne kiirgus ainult juhul, kui inimene viibib kiirgusallikale väga lähedal, või veidi kaugemal, kuid pikemat aega. Seetõttu on ka tuumajaamade õnnetused oma ohtlikkuselt väga erinevad – reaktori rike ei pruugi igal juhul olla ohtlik, kui kiirgus kaitsekihtidest läbi ei pääse või kui väike kogus lühikese poolestusajaga radioaktiivset isotoopi merevees seguneb ja hajub. Küll aga on tõsiseks probleemiks, kui pika poolestusajaga radioaktiivsed elemendid kanduvad suurele maa-alale või kui kiirgustase tõuseb üle piirnormide seal, kus seda juhtuda ei tohiks.
Arvestada tuleb ka kaudsete ohtudega – näiteks Fukushima õnnetuse puhul ei olnud peamiseks ohuks inimeludele mitte kiirgusdoos, vaid evakuatsioonist tingitud probleemid ja stress.
Jah, kuid seejuures tuleb mõista, et iga asi võib olla ohtlik, kui seda valesti kasutada või ohutusreeglitest mitte kinni pidada. Tuumajaamade ohutusreeglid on väga põhjalikud ning näiteks Euroopas, kus üldine ohutuskultuur on väga kõrge, pole kogu tuumaenergeetika ajaloo vältel juhtunud ühtki inimese surmaga lõppenud õnnetust, erinevalt kõigist teistest elektri tootmise viisidest. Eesti peab enda regulatsiooni arendamisel lähtuma Rahvusvahelise Tuumaenergia Agentuuri standarditest ja Euroopa Liidu direktiividest. Samuti on Eestis mõistlik rajada vaid juba mujal edukalt litsenseeritud ja elektrit tootev reaktoritüüp. Need asjaolud annavad kindluse, et ka Eesti tuumajaama rajatakse ja käitatakse ohutult, nagu seda on tehtud juba üle neljakümne aasta Soomes, Rootsis, Belgias, Hollandis ja mujal Euroopas töötavate tuumajaamadega. Tuumaenergia on tõendatult ohutuim energialiik.
Kiirguse mõju organismile kirjeldab paremini ekvivalentdoos, mille ühik on siivert (Sv). Kui mõõdetakse kogu inimese keha saadavat efektiivdoosi, tuleb arvesse võtta ka kiirguse käes veedetud aega.
Näiteks loodusliku kiirgusfooni normaalseks vahemikuks loetakse keskmiselt 2,4 millisiivertit aastas (mSv/a). Sellest doosist umbes poole (1,26 mSv/a) annab sissehingatav õhk, 0,29 mSv/a saame toidust, 0,48 mSv/a maapinnast ning 0,39 mSv/a kosmilisest kiirgusest. Kui lisada siia arvutuslik keskmine doos röntgenülesvõtetest, kompuutertomograafiast (peamine inimtekkelise kiirguse allikas ongi meditsiin, keskmiselt 0,6 mSv/a), tuumaõnnetuste ja tuumakatsetuste mõju, on keskmise inimese keskmine kiirgusdoos kokku 3,01 mSv/a. Tundidesse ümber arvestades teeb see 0,00034 mSv/h ehk 0,34 mikrosiivertit tunnis (μSv/h).
Meid ümbritsev kiirgusfoon erineb piirkonniti väga palju – näiteks Brasiilias, populaarses Guarapari rannas 90 μSv/h (mikrosiivertit tunnis), Tšernobõli tuumareaktori sarkofaagi kõrval on see aga üle 100 korra madalam – 0,81 μSv/h. Võrdluseks, Soome keskmine looduslik kiirgusfoon on 0,09 μSv/h, Eestis 0,08 μSv/h. 10 km kõrgusel lendavas lennukis on kiirgusfoon umbes 5 μSv/h.
Seega saab normaalseks pidada kiirgusfooni maapinnal vahemikus umbes 0,1-1 μSv/h, lisades sellele kiirgusdoosid ka lennureisidest, meditsiiniuuringutest ja muust inimtegevusest, lühiajaliselt kuni 10 μSv/h.
Teatud meditsiiniseadmed annavad lühikese aja jooksul suurema kiirgusdoosi – nii võib ühe kompuutertomograafia ülesvõtte käigus saada inimene 10-30 mSv doosi, või akumuleerida 80 mSv doosi 6 kuu jooksul rahvusvahelises kosmosejaamas.
Terviseohtu kätkevad doosid on siiski oluliselt suuremad ja sõltuvad suuresti ka kiirituse kestusest. Näiteks on tõendatult vähktõve esinemise tõenäosust suurendavaks miinimumdoosiks 100 mSv/a ehk 100 000 μSv/a, kuid näiteks kiiritusravis kasutatakse vähi raviks väga lokaalsed hetkedoose, mis ületavad 2000 mSv ehk 2 000 000 μSv/h. Kui inimene peaks niisuguses kiirguses veetma tunde, oleks surm vägagi tõenäoline.
Seega kaasneb tuumainetega oht tervisele eelkõige neile kaua aega lähedal viibides.
Igasuguse inimtegevusega kaasneb ümbritsevale mingi mõju, nii ka tuumajaamade puhul. Peamiseks pidevaks keskkonnamõjuks võiks tuumajaamade puhul lugeda auruturbiini auru jahutamist. Kesk-Euroopas sisemaistel asukohtades on see teostatud kuni 200m kõrguste jahutustornide ehk gradiiridega, kuid merede ääres mereveega. See jahutusfunktsioon on sama kõigil kondensatsioonielektrijaamadel. Narva elektrijaamades jahutatakse turbiiniauru Narva jõe veega.
Tuumajaam ise ei ole looduslikust kiirgusfoonist radioktiivsem. Kogu tuumakütusest lähtuv kiirgus on varjestatud nii jahutusvee, reaktori surveanuma kui betooniga. Soome tuumajaamade ümbruses on tehtud põhjalikke mõõtmisi ning pole tuvastatud märgatavat kiirgustaseme tõusu. Võrreldes põlevkivijaamade ja hakkepuidu põletuse heitmetega, on nii suurte kui ka väikese tuumajaama mõju keskkonnale palju väiksem. Täpsemalt saab mõjusid keskkonnale hakata hindama siis, kui välja on valitud kasutatav tehnoloogia.
See sõltub valitavast tehnoloogiast. Osad tehnoloogiad, mida ka Fermi analüüsib, on olemuslikult juba nii ohutud, et ka reaktori rikke puhul piirneb ohutsoon tuumajaama piirdeaiaga – kaugemale kahjulik kogus kiirgust lihtsalt ei jõua, sest radioaktiivset materjali on jaamas niivõrd vähe, või on selle kiirgus tehnoloogiliselt ohjeldatud. Teistel puhkudel jääb avariiplaneermistsooni raadius mõnesaja meetri kuni paari kilomeetri piiresse.
Seni maailmas kasutusel olnud (suurte) tuumajaamade evakuatsioonipiirkonna (avariiolukorra planeermise tsoon) raadius jääb ca 20 km piiresse. See aga ei tähenda, et tuumajaama vahetus läheduses ei saaks või ei oleks lubatud eldada, vastupidi, avariiolukorra planeerimistsoonis elavatele inimestele jagatakse täpsemat infot protseduuride kohta, kui midagi peaks juhtuma. Euroopas on mitmeid tuumajaamu, mis on praktiliselt keset linna, näiteks Tihange tuumajaam.
Ei, see on täiesti võimatu. Tuumarelvas peab olema U-235 rikastusaste 80%, et toimuks nii kiire ahelreaktsioon, et toimuks plahvatus. Elektrijaama tuumkütuses on rikastusaste umbes 4-5% ehk 20 korda madalam.
Ei. Tšernobõli RBMK reaktor oli ohtlik projekteerimisvea ja opereerimisreeglite räigete rikkumiste pärast. Lisaks oli RBMK (toonases konfiguratsioonis) ka unikaalselt võimeline selliseks auru-ja vesinikplahvatuse jadaks, selliseks grafiidi põlemiseks ja väga suureks radioaktiivse materjali leviku allikaks. Kõik lääneriikides arendatud reaktorid omavad plahvatuskindlat surveanumat, kaitsekesta ning ei oma positiivset reaktiivsuskoefitsenti või detonaatorina toiminud sulgemisvardaid, nagu see oli RBMK reaktoritüübi puhul. Samuti ei sisalda ükski lääne reaktor nii suurt kogust kütust ega grafiiti koos veega, mis ülikõrgel temperatuuril muutus vesinikuks ja paiskas plahvatuses reaktorisüdamiku õhku.
Halvim võimalik veereaktorite õnnetus realiseerus Tokuhu maavärina ja tsunami tõttu Fukushima Daichi (esimene), kus mitte keegi ei saanud eluohtlikku kiirgusdoosi. Tänaseks on elanikud lubatud tagasi elama kõikidesse Fukushima jaama evakuatsioonitsooni asulatesse (kohalikku kiirgusinfot saab siit). Väärib märkimist, et Fukushima teises (Daini) ja maavärinale lähimas Onagawa mitme reaktoriga tuumajaamas toimus sulgemine tõrgeteta.
Fukushima õnnetus on küll kahetsusväärne, aga pigem hea näide tuumaenergia turvalisusest, sest maavärinas ja tsunamis hukkus 15 000 – 20 000 inimest, aga radioaktiivsuse tõttu ei hukkunud mitte ühtegi.
Tuumaintsidentide tõsidust hinnatakse INES skaalal (International Nuclear and Radiological Event Scale) seitsmel tasemel. Tegemist on hinnangulise abivahendiga, mis aitab lihtsamini mõista intsidentide tõsidust ja seletada nende mõju laiemale avalikkusele. INES skaala on logaritmiline, mis tähendab, et iga järgnev aste on eelmisest kümme korda tõsisem.
- Anomaalia – tuumaseadme kõrvalekalle normaalsest töörežiimist, mis võib põhjustada ohtu.
- Intsident – lokaalse mõjuga või potentsiaalselt ohtlik häire tuumaseadme töös.
- Raske intsident – intsident tuumajaamas, mille mõju väljaspool jaama ei ületa ohutustaset.
- Kohaliku ulatusega õnnetus – õnnetus tuumajaamas, mille jaamast välja ulatuv mõju on märgatav, aga ei vaja vastumeetmeid.
- Laia ulatusega õnnetus – mõningane radioaktiivsete ainete pihkumine. Vaja on turvameetmeid osaliselt rakendada.
- Raske õnnetus – õnnetusega kaasneb ulatuslik mõju keskkonnale ja ohutusele. Vaja on kõiki plaanitud turvameetmeid rakendada.
- Väga suur õnnetus – õnnetusega kaasneb lai mõju keskkonnale ja ohutusele. Vaja on erakordseid meetmeid tagajärgede likvideerimiseks.
Väga suuri õnnetusi on ajaloos olnud kaks – 1986. aastal Ukrainas Tšernobõlis ja 2011. aastal Jaapanis Fukushimas.
Ainus 6. taseme õnnetus juhtus 1957. aastal Tšeljabinski oblastis, praeguse nimega Ozjorskis, kus toimus plahvatus radioaktiivsete jäätmete hoidlas. Plahvatuse tagajärjel paiskus hoidlast välja 70-80 tonni radioaktivseid jäätmeid, millest kümnendik kandus tuulega umbes 10×800 km suurusele alale. Laiali kantud radioaktiivse aine kogus oli umbes 20 korda väiksem kui Tšernobõli katastroofi puhul. Esimesed elanikud evakueeriti saastunud alalt 1-2 nädala jooksul, suurem osa aga poolteist aastat pärast õnnetust. Nõukogude Liit salgas juhtunut kuni 1989. aastani, et varjata sellele riigikorrale iseloomulikku lohakust, ohutusnõuete räiget rikkumist ja tahtmatust või suutmatust õnnetuse tagajärgi minimeerida.
Täpsemalt saab INES skaalast ja tuumajaamadega seotud õnnetuste tõsidusastmetest aimu Wikipedia vastavalt lehelt.
Nii suuremad kui väiksemad õnnetused on tänapäeval hästi monitooritud ja info nende kohta on avalik – seda nii tuumajaamade käitamise kui muude radioloogiliste juhtumite kohta. Infot niisuguste juhtumite kohta koondab Rahvusvaheline Aatomienergia Agentuur.
Tuumajaamas asub tuumakütus (ainus päriselt ohtlik materjal) reaktori sees ning harilikult veeanumas, kuna vesi blokeerib lisaks alfa- ja beetakiirgusele suhteliselt tõhusalt ka gammakiiri (gammakiirgus kaotab 50% oma energiast 15 cm vee läbimisel). (Vesi ise radioaktiivseks ei muutu, vaid kuumeneb ning voolab läbi soojusvaheti, andes ära suure hulga soojust. See soojus kuumutab omakorda teises mahutis olevat vett, mis aurustub ning paneb auru jõul tööle turbiini.) Lisaks paksule veekihile takistab kiirguse levikut ka reaktori paks kest. Sellest väljaspool on kiirgustase inimestele piisavalt ohutu. Reaktorihoone konstruktsioon ja atmosfääriõhk vähendavad kiirguse energiat veelgi ning tuumajaama aia taga on kiirgustase võrreldav loodusliku fooniga.
Kõige tähtsam faktor keskkonna kaitsmisel on tuumajaamale sobiliku asukoha valik. Eesti põhjarannik on selleks ideaalne, kuna seal on tüse mitmekümnemeetrine veekindel sinisavi kiht maapinnale lähedal ning seetõttu põhjavee reostuse risk geoloogiliselt välditud.
Tuumkütus ja tuumjäätmed
Tuumaenergia on uraani või plutooniumi aatomituuma lõhustumisel tekkiv osakeste kineetiline energia, mis väljendub soojusenergias. Kõige levinum tuumkütus ongi uraan.
Looduses leidub uraani peamiselt kahe isotoobina, U-235 ja U-238. Neist esimene ongi peamine tuumaenergia allikas, sest selle aatomituum lõhustub neutroni absorbeerimisel suure tõenäosusega. U-238-l selliseid omadusi ei ole. Uraanimaak sisaldab tavaliselt mõlemat isotoopi, 99,3% U-238 ja 0,7% U-235. Selleks, et ahelreaktsioon toimuks efektiivsemalt, tuleb uraani rikastada ehk tõsta U-235 kontsentratsiooni umbes 4-5%-ni. Uraani rikastamine on keeruline ja energiamahukas protsess, mistõttu on välja töötatud tehnoloogiad, mis kasutavad rikastamata uraani, kuid on seejuures muudes aspektides keerukamad.
Uraani leidub maakoores pea kõikjal – kivimites, mullas ja samuti merevees. Üldiselt on uraanisisaldus keskkonnas küllaltki väike ning selle eraldamine näiteks mereveest kulukas. Suurema uraanisisaldusega (üle 0,1%) maaki kaevandatakse nagu teisigi maavarasid, peal- või allmaakaevandustes. Samuti kasutatakse maailmas ka uraani keemilist leostamist ning uraan lahustatakse maapinnas happega ning lahus pumbatakse välja, kuid see on keskkonnale selgelt kahjulikum kaevanamisviis. Suurimad uraanimaagi kaevandajad on Kasahstan, Kanada (eriti kõrge uraanisisaldusega maak) ja Austraalia. Euroopa Liidu liikmesriikidest umbes pooltes on ajaloos uraanimaaki kaevandatud, enamuses neist väikestes kogustes ja teiste maavarade kõrvalsaadusena. Praegu kaevandatakse uraani Euroopas suhteliselt vähe, peamiselt Tšehhis.
2020. aasta veebruaris otsustas Soome valitsus hakata kaevandama uraani Soome idaosas Kainuu maakonnas juba kasutuses olevast niklikaevandusest. Ka Eestis leidub uraanisisaldusega kivimeid Põhja-Eesti diktüoneemakildis, kuid seda ei kaevandata. Praegu ei ole graptoliitargiliidi kaevandamiseks ühtegi taotlust esitatud, sellise loa vastu pole ükski ettevõte Eestis huvi üles näidanud. Juhul, kui keegi peaks soovima Eestis uuesti uraani kaevandada, tuleks kõigepealt selle kaevandamisega kaasnevat mõju väga põhjalikult uurida. Viimati kaevandati Eestis uraani aastatel 1946-1952.
Loe tuumkütustest lähemalt moodulreaktor.ee-st
Kasutatud tuumkütus hoiustatakse jahtumisbasseinides tuumajaamas 5-8 aastat, peale mida võib neid hoiustada kas vesi- või õhkjahutusel või töödelda ümber uueks tuumkütuseks eraldades lõhustumisjäägid (U-235 tuuma lõhustumisel tekkinud uued elemendid), mis klaasistatakse ja lõpphoiustatakse. Täpsed kasutatud tuumkütuse kogused, käitlemise ja hoiustamise strateegiad ja võimalused selguvad 2020. aasta lõpuks teostatava analüüsi käigus. Strateegia kasutatud tuumkütuse käitlemiseks tuleb välja valida koostöös riigiga.
Varia
Tuumareaktori sisemusest tehtud piltidel on tihti näha, et kütusevarrastest lähtub eriline sinine kuma. Seda nähtust nimetatakse Tšerenkovi efektiks ning see tekib siis, kui kiired osakesed, näiteks elektronid, läbivad vett valgusest kiiremini. Valguse kiirus on läbipaistvates materjalides, seal hulgas vees pisut väiksem kui vaakumis, kuid elektroni liikumiskiirusele see mõju ei avalda ning kiiremini liikudes tekitabki elektron sinise valguskuma. Tegu on hariliku elektromagnetkiirgusega ehk lihtsalt valgusega, mis on täiesti kahjutu.
Vesiniku tootmiseks on tõhusaim süsnikheitmeta viis elektrolüüs, milles läbi veeauru juhitud elektrivool lahutab omavahel vesiniku ja hapniku molekulid. Kuna tuumareaktor toodab nii elektrit kui ka väga puhast kuuma veeauru, ongi tuumajaam parim koht püsival režiimil suures koguses vesiniku tootmiseks eriti tööstuslikeks rakendusteks. Vesinikku kasutatakse Euroopa Liidus 40 miljardi euro väärtuses keemiatööstuses, energeetikas, transpordis, väetiste tootmises ja paljudel muudel elualadel. Lähikümnendil ennustatakse vesinikule ennekõike sünteetilise kütuse toormena, aga ka kõrge energiasisaldusega ja puhta vedelkütusele kümnekordset nõudluse kasvu, sest seda saab kasutada nii laevadel kui lennukitel, mis seni sõltuvad fossiilkütustest energiatiheda alternatiivkütuse puudumise tõttu. Samuti on vesinik oluliseks koostisosaks metanooli valmistamisel, mida kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses baaskemikaalina.
Õpi veel
- Tuumaenergia paljude tahkudega saab tutvust teha Kaasaegse Tuumaenergia Infokeskuse abil.
- Reaktorireede on iga kuu viimasel reedel toimuv loengusari (alates 2024. aastast veebisaatesari), kus valdkonna eksperdid tutvustavad tuumaenergiaga seotud valdkondi, olgu selleks kiirgus, nukleaarmeditsiin, energiaturud, tuumaenergia ajalugu, kasutusviisid ja tulevik, Paldiski õppereaktorite lammutustööd või osakestefüüsika.
- Heaks üldiseks sissejuhatuseks tuumaenergiasse on ka Tartu Ülikooli teaduskooli minikursus Kosmilisest kiirgusest tuumajaamani.