4. YDINJÄTEHUOLLON ERI VAIHEILLE LASKETUT
4.1 Kuljetukset
4.1.3 Onnettomuustapaukset
on, että kuljetussäiliö menettäisi onnet-tomuuden seurauksena tiiviytensä15 ja radioaktiivisia aineita pääsisi vapautu-maan säiliöstä ympäristöön. Analyy-sissa selvitetään mikä olisi vaarallisen alueen suuruus kuljetussäiliön ympäris-tössä, tai mitkä olisivat väestölle sätei-lystä aiheutuvat varhais- ja myöhäis-vaikutukset. Itse laskentamenetelmiä ja –malleja on pääpiirteittäin kuvattu mm.
aiemmassa tämän raporttisarjan rapor-tissa (Rasilainen ym. 2000).
Vakavuusasteiltaan erilaisten päästöti-lanteiden ja väestölle aiheutuvien vaiku-tusten haarukointi tehdään erityyppisten laskentaskenaarioiden avulla. Seuraa-vassa esitettävien onnettomuustapausten leviämis- ja annoslaskut on tehty ARA-NO-mallin avulla (Suolanen ym. 1999).
Realistisessa onnettomuustapauksessa säiliön on oletettu iskeytyvän toiseen ajoneuvoon tai esteeseen siten, että säiliön sisällä vaurioituu pienehkö määrä polttoainesauvoja (Suolanen ym.
1999). Vaurioituneista polttoaine-sauvoista vapautuu radionuklideja ensin kuljetussäiliöön ja edelleen ympäris-töön. Säiliön ympäristössä olevalle ihmiselle aiheutuvan säteilyannoksen odotusarvo sekä yksittäiseen säätilan-teeseen liittyvä annos on esitetty kuvassa 4.3.
15 Tässä on kyseessä säteilyvaikutuksia yliarvioiva oletus, koska kuljetussäiliö nimenomaan mitoitetaan kestämään erilaisia onnettomuuksia.
1E-10 1E-09 1E-08 1E-07 1E-06 1E-05 1E-04 1E-03 1E-02 1E-01 1E+00 1E+01
0 20 40 60 80 100 120
Etäisyys (km)
Säteilyannos (Sv)
odotusarvo (50 v) sade & D-stab.
(50 v)
Kuva 4.3 Yksilölle aiheutuvan säteilyannoksen odotusarvo realistisen päästön skenaariossa (yhtenäinen viiva). Katkoviivalla on kuvattu epäedullisen säätilan vaikutusta (Suolanen ym. 1999).
Kuvan säteilyannos on laskettu yhteen-sä pilvestä, hengityksestä ja laskeumas-ta. Annos vastaa 50 vuoden kuluessa yksilölle kertyvää säteilyannosta eli periaatteessa kuvataan elinaikaista an-nosta. Säteilyannoksen odotusarvoa las-kettaessa on otettu huomioon säätilan-teeseen liittyvä epävarmuus käyttämällä todellista vuoden kuluessa kertyvää jak-sottaista säätietoa. Mahdollisessa pääs-tötilanteessa vallitsevaa säätyyppiähän ei etukäteen voida varmasti tietää.
Ylemmässä yksittäisen, vakaan16 sää-tilanteen annoskäyrässä on mukana myös sateen vaikutus. Suurin yksilölle 50 vuoden kuluessakin aiheutuva annos jää 0,1 mSv:n alapuolelle ja aiheutuisi kuljetussäiliön välittömässä läheisyy-dessä. Etäisyyden kasvaessa aiheutuva säteilyannos laskee nopeasti, koska
16 Vakaassa säätilanteessa ilmakehässä ei esiinny merkittäviä lämpötilaeroja eikä sekoittumista.
päästöpilvi laimenee laskeuman ja pilven leviämisen vaikutuksesta.
Mielenkiintoinen kysymys on, millä tavalla voimakas lämmönkehitys onnet-tomuustilanteessa vaikuttaa päästön le-viämiseen ja aiheutuviin säteilyannok-siin. Käytetyn ydinpolttoaineen kulje-tuskalustossa sinällään ei ole merkittä-västi palavaa materiaalia, mutta esi-merkiksi törmäys palavia aineita kuljet-tavaan ajoneuvoon voi käynnistää tuli-palon, jolloin myös radioaktiivisen päästöpilven lämpösisältö kasvaa mer-kittävästi ja pilvi nousee tavanomaista huomattavasti korkeammalle siihen kohdistuvan suuremman nosteen vaiku-tuksesta. Tällöin väestölle aiheutuva säteilyaltistus on suurimmillaan vasta noin kilometrin etäisyydellä säiliöstä (kuva 4.4), koska siellä aiheutuisi suurin laskeuma.
1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9
10-10
1 kk 1 v 50 v 1 kk 1 v 50 v 1 kk 1 v 50 v 1 kk 1 v 50 v 1 kk 1 v 50 v 1 kk 1 v 50 v
pilvi-annos
hengitys-annos
laskeuma-annos
Yhteensä
0,1 km
5 km
100 km 40 km
20 km 1 km
Säteilyannos (Sv)
Kuva 4.4 Yksilölle aiheutuva säteilyannos ”tulipaloskenaarion” (ns. terminen päästö) tapauksessa. Annokset on esitetty eri kertymisajoilla (1 kk, 1 v ja 50 v) sekä eri etäisyyksillä (0,1 km:sta 100 km:iin). Realistinen päästö, vakaa säätilanne ja pouta.
Kuvassa 4.4 on esitetty yksilölle kerty-vät säteilyannokset yhden kuukauden (1 kk), yhden vuoden (1 v) ja 50 vuoden ajalta realistisessa päästötapauksessa.
Yhden kuukauden annoksia tarkastele-malla voidaan tehdä päätelmiä säteilyn mahdollisista välittömistä (suorista) vai-kutuksista. Vuoden ja 50 vuoden annok-sen perusteella saadaan arvio myöhäis-vaikutuksista, kuten esimerkiksi syöpä-kuolemien esiintyvyydestä tulevaisuu-dessa.
Havaitaan, että hengityksestä ja laskeu-masta aiheutuvat annokset ovat lähes yhtä suuret ja ne ovat selvästi merkit-tävämpiä kuin pilvestä tuleva annos.
Pilvestä tuleva annos ei riipu tarkastelu-ajasta, koska annos aiheutuu välittö-mästi pilven ohikulkuajalla. Vuoden kuluessa yksilölle aiheutuva kokonais-annos on vain 0,0024 mSv yhden kilo-metrin etäisyydellä säiliöstä (Suolanen ym. 1999).
Pahin ajateltavissa oleva liikenneonnet-tomuus on sellainen, jossa kaikkien säi-liön sisällä olevien polttoainesauvojen suojakuoret vaurioituvat. Tällöin enim-mäispäästö ympäristöön on vaurioi-tuneiden polttoainesauvojen kaasu-aukoista muodostuva kokonaisaktiivi-suus. Tapauksen säteilyvaikutuksia on havainnollistettu kuvassa 4.5.
Kuva 4.5 Yksilölle aiheutuva säteilyannos pilvestä, hengityksestä ja laskeumasta pahimmassa mahdollisessa onnettomuustilanteessa (kaikki kuljetussäiliössä olevat polttoainesauvojen suojakuoret vaurioituvat). Säätilanne on oletettu vakaaksi ja poudaksi.
Yksilölle aiheutuva vuosiannos olisi tässä onnettomuustilanteessa kilometrin etäisyydelle saakka suurempi kuin säteilyturvallisuusviranomaisten ydin-voimaloiden normaalikäytön väestö-annoksille asettama taso 0,1 mSv vuodessa. Polttoainesauvojen suoja-kuorien 100 % vaurioituminen ja kaiken säiliöön vapautuvan aktiivisuuden vuotaminen säiliöstä ympäristöön ei kuitenkaan ole todennäköistä. Skenaario antaakin kuvan ydinpolttoainekulje-tusten terveysvaikuydinpolttoainekulje-tusten vakavuudesta pahimmillaan ja auttaa näin kuljetus-riskien suhteuttamisessa muihin riskeihin.
Liikenneonnettomuuksien lisäksi viit-teessä Suolanen ym. (1999) on tarkas-teltu skenaarioita, joissa aktiivisuuden vapautuminen säiliöstä ympäristöön aiheutuisi säiliön tahallisesta vakavasta vaurioittamisesta. Laskentaoletuksena tutkimuksessa on, että tällainen sabotaasi tapahtuisi tiheästi asutun
taa-jaman keskellä. Tapauksessa oletettiin, että kaikki jalokaasut, 5 % kesiumista ja 0,4 % muista aineista vapautuisi vaurioituneesta polttoaineesta ympäris-töön. Yksilölle aiheutuvia välittömiä säteilyvaikutuksia säiliön lähettyvillä saattaisi ilmetä vain, mikäli päästön aikana olisi voimakas sade.
Sabotaasitapauksesta aiheutuva väestö-annoksen17 ehdollinen18 odotusarvo olisi enintään 184 manSv, mistä aiheutuisi noin 12 vuosikymmenien kuluessa ilmenevää vakavaa myöhäis-vaikutustapausta. Näiden tilanteiden
17 Vertailun vuoksi voidaan todeta että
analyysissa tarkasteltu päästölle eniten altistuva noin 50 000 hengen ryhmä saa luonnollisesta taustasäteilystä vuodessa joka tapauksessa väestöannoksen 185 manSv eli täsmälleen saman arvon.
18 Sabotaasin todennäköisyyttä ei ole otettu huomioon, vaan oletettu sen todennäköisyy-deksi 1,0.
päästöt ja terveysvaikutukset riippuvat luonnollisesti voimakkaasti aiheutetun vaurion suuruudesta ja vaurioittamis-tavasta. Tavanomaiset terveysriskit olisivat myös oletettavasti tuolloin säteilystä aiheutuvien riskien tasolla tai suurempia.