Onko ydinvoima ratkaisu?
MAAILMA ja erityisesti Yhdysvallat on voimakriisin edessä, koska saatavissa olevat energianlähteet – hiili, öljy ja luonnonkaasu – ovat ehtymässä. Mistä löytyy ratkaisu?
Monet asiantuntijat sanovat: ydinvoimasta! Scientific American -lehti sanoi syyskuussa 1971: ”Jos energianlähteen on koskaan voitu sanoa saapuneen yhdennellätoista hetkellä, niin ydinvoimasta se pitää paikkansa.”
Kasvava teollisuus
Yhdysvalloissa on toiminnassa jo yli kaksikymmentä ydinsähkövoimalaa, ja yli sata uutta on joko rakenteilla tai tilattuna. Noin kaksi prosenttia kansakunnan käyttämästä sähköstä tuotetaan näissä laitoksissa, ja vuoteen 1980 mennessä tuotetun määrän ennustetaan lisääntyvän 10:een tai jopa 25 prosenttiin. Muutkin maat tuottavat sähköä ydinvoimalla. Vuonna 1970 Yhdysvaltojen ulkopuolella tuotti sähkövoimaa yli 90 ydinvoimalaa.
Ei ole epäilystäkään siitä, että atomi pitää sisällään suunnattomia voimia. Siitä saatiin selvä näyte vuonna 1945 Hirošimassa Japanissa. Yksi ainoa suhteellisen pieni ydinpommi räjäytti kaupungin pirstaleiksi ja surmasi yli 92000 henkeä. Ihmiset myös muistavat, että jatkuvasti vuosikymmeniä jälkeenpäin monet lähiseudun ihmiset sairastuivat ja kuolivat säteilyn aiheuttamaan syöpään.
On siis ymmärrettävää, että ihmiset kysyvät: Onko turvallista halkaista atomeja ja valjastaa vapautuva energia tuottamaan sähköä? Voiko syntyvä radioaktiivisuus vahingoittaa ihmistä?
Ristiriitaisia raportteja
Yhdysvaltain atomienergiakomissio ja sähkövoimateollisuus haluaisivat ihmisten uskovan, että atomienergia on vaaratonta. Televisiomainokset ja muut ilmoitukset antavat säännöllisesti tämän vaikutelman. Yhdessä niistä nähdään palava tulitikku ja siinä sanotaankin: ydinvoimala levittää vähemmän saastetta kuin tämä tulitikku.
Jotkin uutisraportit saattavat kuitenkin panna kysymään, miten tosia tällaiset väitteet ovat. Atomienergiakomissio myönsi esimerkiksi eräälle Minnesotassa sijaitsevalle ydinvoimalalle toimiluvan, joka salli sen päästää päivässä savupiipustaan 41400 curieta radioaktiivista säteilyä. Minnesotan saastumisenvalvontatoimisto halusi kuitenkin asettaa rajan 860 curieen. Jotkut tiedemiehet pelkäävät, että sitä suurempi radioaktiivisen säteilyn määrä on uhka yleiselle terveydelle. Tiedemiehet John W. Gofman ja Arthur R. Tamplin kirjoittivat Scientific American -lehdessä:
”Tutkimustemme perusteella olemme vakuuttuneita siitä, että nopeasti laajenevista atomienergiaohjelmista odotettavissa oleva säteily on paljon vakavampi uhka kuin aiemmin ajateltiin mahdolliseksi. . . .
”Ja me uskomme, että etevä, hyvin rahoitettu, harhauttava propagandakampanja ’puhtaasta, halvasta, turvallisesta ydinvoimasta’ pettää ihmiset.”
Voisivatko sellaiset syytökset olla tosia? Miten ydinvoimalaitokset tuottavat sähköä? Miten ne poistavat radioaktiiviset jätteet?
Miten ydinvoimaa tuotetaan
Vastoin yleistä käsitystä sähkövoimaa ei kehitetä suoraan atomien halkaisemisesta (fissio) ydinreaktorissa. Reaktorissa tapahtuva fissio tuottaa pikemminkin vain lämmön lähteen. Siten se korvaa tavanomaisen voimalaitoksen tulipesän. Reaktorista tuleva kuumuus panee veden kiehumaan ja tuottaa höyryä. Höyry pyörittää turbiinia, ja turbiini vuorostaan käyttää generaattoria, joka tuottaa sähköä.
Ydinreaktorin suunnaton kuumuus syntyy pitkissä, ohuissa metallikuorisissa polttoainetangoissa. Ne on täytetty pienillä uraanidioksidikuulilla, jotka antavat kullekin tangolle 5400 hiilitonnia vastaavan energian. Suuressa reaktorissa saattaa olla noin 40000 polttoainetankoa, jotka sisältävät noin sata tonnia uraanikuulia. Se on enemmän uraania kuin on yli sadassa atomipommissa! Reaktorin kuumuus tuotetaan halkaisemalla uraani-isotooppi-235:n atomeja.
Halkeamisreaktiossa neutroni törmää uraani-235:n atomiin ja halkaisee sen tavallisesti kahdeksi pienemmäksi atomiksi. Halkeamisessa vapautuu paitsi lämpöä myös kaksi tai kolme neutronia, jotka vuorostaan törmäävät toisiin atomeihin ja halkaisevat ne. Siten ydinten halkeamiset muodostavat ketjureaktion. Suuressa reaktorissa halkaistaan joka sekunti noin 10000000000000000 atomia!
Halkeamisreaktion nopeuden hillitsemiseksi reaktorin sisään työnnetään pitkiä säätötankoja, jotka imevät itseensä kiitävät neutronit. Siten halkeamisreaktion nopeutta valvotaan työntämällä nämä tangot eri syvyyksiin. Kun ne työnnetään kokonaan sisään, ne imevät itseensä kaikki neutronit, ja halkeamisreaktio lakkaa.
Radioaktiivisten jätteiden vapautuminen
Kun miljardit uraaniatomit halkeavat reaktorissa joka sekunti, niistä muodostuu muiden alkuaineiden pienempiä atomeja, jotka ovat radioaktiivisia. Suuri reaktori tuottaa vuoden aikana yhtä paljon pitkäikäisiä radioaktiivisia aineita, kuin vapautuisi tuhannen Hirošiman pommin räjähtäessä! Niin kauan kuin tämä suunnaton radioaktiivisten aineiden määrä pysyy polttoainetangoissa, ei synny mitään välitöntä pulmaa. Mutta ne eivät pysy siellä kokonaan.
Kaasumaiset atomit pakenevat polttoainetankojen metallikuoren heikkojen kohtien läpi. Tämän radioaktiivisuuden kasaantuminen on uhka niille, joiden on pidettävä voimalaitos toiminnassa. Radioaktiivisuutta vapautuu ilmaan voimalan savupiipun kautta. Radioaktiivisuutta pääsee myös reaktorissa käytettävään veteen, jonka mukana sitä lasketaan jokeen tai järveen.
Väitetään kuitenkin, että ilmaan ja veteen vapautetut radioaktiiviset jätteet ovat riittämättömiä vahingoittaakseen ihmistä. Mutta vaikka säteily ei kohdistuisikaan suoraan välittömässä läheisyydessä asuviin ihmisiin, se on kuitenkin vakava uhka niille, jotka asuvat monien kilometrien päässä. Radioaktiivisuutta voi nimittäin rikastua ruoka-aineisiin. Sitä saattaa esimerkiksi laskeutua ruohoon, jota lehmät syövät, ja siten se saattaa rikastua niiden maitoon. Lapset, jotka juovat maitoa, voivat sitten saada elimistöönsä vaarallisia määriä radioaktiivisuutta.
Monet tiedemiehet ovat huolissaan erityisesti siksi, että pian ehkä sadat ydinvoimalat syytävät radioaktiivisia jätteitä. Pittsburghin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan säteilyfysiikan professori tri Ernest J. Sternglass uskoo, että ydinvoimalat ovat jo vastuussa lasten kuolemantapauksista. Hänen esittämänsä tiedot osoittavat, että ydinreaktoreiden lähellä olevilla alueilla kuolee, niin kuin hän sanoo, ”liian paljon” lapsia.
Entä onnettomuudet?
Monet ovat huolissaan paitsi tästä valvotusta radioaktiivisuuden levittämisestä myös onnettomuuksien mahdollisuudesta. Jotkut pelkäävät, että esimerkiksi maanjäristyksen sattuessa ydinvoimalaitos voisi rikkoutua, ja suunnattomat määrät radioaktiivisia jätteitä voisi hajaantua ilmaan! Tai entäpä jos sabotoija kätkisi pommin voimalaitokseen? Pelkkä sellaisen mahdollisuuden ajatteleminenkin saa jähmettymään!
Mutta onnettomuudet ovat mahdollisia myös inhimillisen erehdyksen tai laitteiden toimintahäiriön vuoksi. Ydininsinöörien mukaan todennäköisin onnettomuus olisi se, että reaktori menettäisi äkisti jäähdytysvetensä. Näin voisi käydä, jos joku esimerkiksi sulkisi väärän venttiilin tai jos jokin putki halkeaisi. Kuumuuden lisääntymisen vuoksi polttoaine sulaisi, ja muodostunut paine voisi suihkuttaa radioaktiivisuuden hyvinkin laajalle.
Vuonna 1966 sellainen toimintahäiriö esiintyikin. Detroitin lähellä Michiganissa Yhdysvalloissa siirtyi ohjauslevy paikaltaan ja esti jäähdytysaineen virtaamisen ydinreaktoriin. Tämä aiheutti polttoaine-elementtien ylikuumenemisen ja polttoaineen osittaisen sulamisen. Vähään aikaan kukaan paikalla ollut ei tietänyt, olisiko koko Detroitin alue täytynyt evakuoida. Kirjoittajat ovat kutsuneet sitä ”tapaukseksi, joka oli niin lähellä Harmagedonia kuin tämä maa tietää koskaan olleensa”.
Suuret määrät radioaktiivisia jätteitä on jo päässyt ympäristöön ydinvoimaloissa sattuneiden onnettomuuksien tähden. Yksi onnettomuus sattui Windscalessa Englannissa. Niin paljon radioaktiivisia aineita pääsi ympäristöön, että hallitus takavarikoi kaikki ravintokasvit 640 kilometrin säteeltä voimalaitoksen ympäriltä. Tuon laitoksen päästämien jätteiden vuoksi läheisen Irlanninmeren radioaktiivisuus on niin korkea, että kalojen alkioilla esiintyy epämuodostuneita selkärankoja! Aivan äskettäin meni jotakin vikaan Northern States Power Companyn voimalaitoksella Yhdysvalloissa, ja 38000 litraa radioaktiivista vettä kaadettiin Mississippijokeen, mikä sai Minneapolisin kaupungin sulkemaan vedenottoporttinsa.
On kuitenkin olemassa ehkä vielä suurempi mahdollinen vaara.
Radioaktiivisten jätteiden hävittäminen
Ydinreaktoriin kertyvät radioaktiiviset jätteet on aika ajoin poistettava, sillä ne saavat reaktorin menettämään tehoaan. Niinpä joka toinen vuosi on suuri reaktori suljettava ja jätteet poistettava. Se merkitsee yhtä suuren pitkäikäisen radioaktiivisen myrkkymäärän käsittelemistä kuin syntyisi 2000:sta Hirošiman pommista – mikä hirvittävä vaaranmahdollisuus!
On esitetty joukko ehdotuksia sellaisten jätteiden käsittelemiseksi, kuten niiden paneminen raketteihin ja lähettäminen aurinkoon. Se ei olisi kuitenkaan pelkästään kallista vaan myös erittäin vaarallista. Jätteet ovat aivan liian vaarallisia kaadettaviksi valtameriin. Niinpä nyt puhutaan niiden tiivistämisestä kiinteään muotoon ja hautaamisesta syvälle suolakerrostumiin. Nykyään Yhdysvaltain atomienergiakomissiolla on varastossa yli 300 miljoonaa litraa nestemäisiä jätteitä eri paikoissa sijaitsevissa maanalaisissa metallitankeissa.
Kun yhä useampia ydinreaktoreita käynnistetään, syntyy kuolettavia jätteitä suunnattoman paljon. Tulevaisuudennäkymät ovat pelottavat! Myös presidentti Nixonin tieteellinen neuvonantaja Edward E. David j:r myönsi: ”Alkaa heikottaa, kun ajattelee sellaista, minkä on pysyttävä maan alla ja oltava sangen tiukasti lukittu 25000 vuotta, ennen kuin se on vaaratonta.”
Lämpösaaste
Jätepulmaan liittyy muutakin – lämpösaaste. Laitteidensa jäähdyttämiseksi ydinvoimalaitos imee valtavat määrät kylmää vettä läheisestä joesta tai järvestä ja laskee sen sitten takaisin lämpimänä. Tavanomaisetkin voimalaitokset tekevät näin, mutta ydinvoimalat vapauttavat paljon enemmän lämpöä. Atomienergiakomission jäsen Wilfred E. Johnson huomautti: ”Vuoteen 1990 mennessä yli puolet Yhdysvaltojen kaikista jokivesistä tarvittaisiin jäähdytykseen.” Mikä olisi seuraus?
Kun joen tai järven lämpötilaa näin kohotetaan, veden happipitoisuus pienenee. Tämä ei ainoastaan tapa kaloja, vaan se usein lisää levien kasvua, jotka sitten mädätessään kuluttavat vielä enemmän happea. Pian vesi alkaa haista ja maistua pahalta. Pelätään, että ydinvoimalaitosten lisääntyessä lämpösaaste turmelee maan joet ja järvet.
Uhka terveydelle ja turvallisuudelle
On ilmeistä, että ydinvoima ei ole niin turvallista kuin teollisuudenedistämismainokset saattaisivat johtaa ihmiset uskomaan. Itse asiassa edesmennyt Yhdysvaltain korkeimman oikeuden tuomari Hugo Black ja hänen virkatoverinsa William Douglas nimittivät tätä voimantuotantokeinoa ”pelottavimmaksi, kuolettavimmaksi ja vaarallisimmaksi menetelmäksi, minkä ihminen on koskaan keksinyt”.
Myöskään tunnettu atomitiedemies Edward Teller ei pitänyt atomivoimaloita ystävällisinä naapureina huomauttaessaan: ”Hiljalleen vuotava ydinreaktori voi sijoittaa radioaktiivisen myrkkynsä pysyvän inversiokerroksen alle ja keskittää sen joidenkin satojen neliökilometrien alueelle todella kuolettavalla tavalla. Tämän tähden ydinreaktorit eivät kuulu maan päälle.”
Kuitenkin monet tiedemiehet uskovat, että myrkkyjä voidaan suuressa määrin valvoa, ja niinpä heidän mielestään ydinvoimalaitokset ovat vaarojen arvoiset. Voiman tuottaminen fossiilipolttoaineista asettaa myös omat vaaransa terveydelle ja turvallisuudelle, he huomauttavat. Esimerkiksi ydinfyysikko Ralph E. Lapp kiinnitti huomion ”hiiliaikakauden vuosikymmeniin” ja valitti sitä ”yhteiskunnallista sokeutta, joka kahmaisi 33 miljardia tonnia hiiltä maasta, tappoi yli 100000 kaivostyöläistä, likasi maaseutua ja saastutti kaupunkejamme keuhkoja piinaavilla höyryillä”.
On totta, että miljoonat ovat sairastaneet hengityselinten tauteja, ja epäilemättä heidän elämänsä on lyhentynyt sen vuoksi, että sähköä on kehitetty saasteita synnyttävillä fossiilipolttoaineilla. Toisaalta ydinvoimalaitokset eivät tavallisesti levitä näkyviä tai tunnusteltavia saasteita. Itse asiassa pienien säteilymäärien ei ole havaittu vaikuttavan mitenkään haitallisesti. Kuitenkin vuosien kuluttua niissä, jotka ovat olleet alttiina riittävän suurille määrille, saattaa kehittyä vaarallinen syöpä. Toiveena on, että ydinvoimaloiden päivittäiset säteilymäärät eivät johda tulevaisuudessa syöpävitsaukseen ja että onnettomuudet eivät aiheuta välittömämpiä suurtuhoja.
Näin ollen vaikka jotkut tervehtivät ydinvoimaa voimapulan ratkaisuna, toisilla on vakavia varauksia sen suhteen, onko sen käyttö vaarojen arvoista. Mutta onko olemassa muita vaihtoehtoja? Kun fossiilipolttoaineet ehtyvät, onko ydinvoima silloin ainoa vaihtoehto?
On yhä jokia, jotka voidaan padota vesivoimaloiden muodostamiseksi. Jotkut uskovat kuitenkin, että Yhdysvalloissa tätä voimanlähdettä on käytetty hyödyksi suurin piirtein niin paljon kuin on mahdollista. Myös geotermisen energian – maansisäisen höyryn – mahdollisuuksia pidetään sangen vähäisinä. Mutta entäpä auringosta saatava energia? Mahdollisuutta käyttää auringon energiaa tyydyttämään ihmisen voiman tarpeet käsitellään tämän lehden jossakin tulevassa numerossa.