E.Realo, TÜ Füüsika Instituut 

Nagu igasugune suuremastaabiline ja keeruline tehnoloogia, ei saa ka tuumaenergeetika olla täielikult riskivaba. Teame hästi, et pingutustest hoolimata ei anna absoluutseid ohutusgarantiisid autotransport, lennundus, biotehnoloogia ja paljud muud valdkonnad. Küsimus on vaid nende riskide suuruses ja riskide-hüvede suhte aktsepteeritavuses avalikkuse poolt. Objektiivselt hinnates ei ole reaalse tuumaenergeetika riskinäitajad üldse halvad. Baasenergia tootmise õnnetuste statistika[1] 1970–1992 (WNA) kinnitab, et 1 TWa elektrikoguse tootmisel on tuumaenergeetikas hukkunud 10 korda vähem inimesi kui gaasi põletava energeetika ja 100 korda vähem kui hüdroenergia puhul.

Kahtlemata on tegelikeks ja tõsistes käsitlustes alati arvestatavateks suurimateks riskiprobleemideks: tuumaseadmete ohutus, tuumajulgeolek, radioaktiivsete jäätmete ja kasutatud tuumkütuse käitlemine, sh lõppladustamine, ning võimalik tuumarelvade levik.  

Tuumaseadmete ohutus

Ohutuse tagamise suhtes on tuumaenergia arengu kestel väga palju tehtud ja saavutatud. Euroopa Liidu kui maailma suurima tuumaelektri tootja seadmetes ei ole kogu ajaloo jooksul toimunud ühtki tõsisemat avariid. Enamik praegustest töötavatest tuumareaktoritest on ohutuse suurendamiseks ja käidu lihtsustamiseks täiustatud. Eriti kehtib see uue põlvkonna kergevee reaktorite kohta, mille ehitusse on projekteeritud lihtsustatud hooldussüsteemid ja passiivsed, see on operaatorist sõltumatult toimivad, ohutussüsteemid.

Tuumaenergeetikas võivad ohutuse rikkumise tagajärjed ulatuda kaugele väljapoole tuumajaama ennast. Selgeks näiteks oli puuduliku konstruktsiooniga reaktori ja ohutusreeglite jõhkra rikkumise tulemusena arenenud Tšernobõli avarii 1986. a. Seepärast ei saa tuumaohutusega seotud tegevust ainult tuumajaama operaatori kontrolli alla jätta. Igal juhul on õigustatud tõhus asjakohasele seadusandlikule ja täidesaatvale baasile tuginev riigipoolne ja rahvusvaheline järelevalve. Nii irooniline kui see ka ei näi, soodustas just eelnimetatud avarii tuumaohutuse tohutut parandamist kogu maailmas. Võib täie kindlusega väita, et kaasaegsed arendused reaktoriehituses koos praeguste ohutusstandardite, käidupraktika, tugeva järelevalve- ja inspektsioonisüsteemiga on võimelised tagama tuumaenergia ohutuse. Samas suurenevad riskid vältimatult, kui ükski neist süsteemidest ei täida oma ülesandeid korralikult. 

Tuumajaamade julgeolek

Ekstremistlike rühmituste korraldatud terroriaktid mitmetes maades, eriti 11. septembri 2001 rünnak New Yorkis, on muutnud tööstusrajatiste, sh tuumajaamade ja radioaktiivsete jäätmete rajatiste, julgeolekuküsimused ülimalt aktuaalseks. Tulemusena on kogu maailmas viimastel aastatel ümber hinnatud senised julgeolekukontseptsioonid, rakendatud olulisi täiendavaid protseduure ja meetmeid tuumajaamade, tuumkütuse, kiirgusallikate ja radioaktiivsete ainete füüsiliseks kaitsmiseks ning turvamiseks. Parimate asjatundjate poolt korraldatakse põhjalikke hinnanguid ja katsetusi, selgitamaks olemasolevate rajatiste vastupidavust ja turvalisust kõikvõimalike rünnete puhul. Seejuures on põhjalikult analüüsitud nn saastepommi (i.k. dirty bomb) ohte ja võimalusi selle valmistamise vältimiseks. Niipalju kui on avalikke andmeid hinnangute tulemuste kohta, tagavad reaktorite ja kasutatud kütuse hoidlate ehituslikud (massiivsed terasest ja raudbetoonist kaitsekestad jm) ja  korralduslikud iseärasused piisava turvalisuse. Kus vaja, rakendatakse hinnangute alusel asjakohaseid turvameetmeid. Kahjuks puudutavad viimased ka teabe ja tuumarajatistele juurdepääsu piiranguid. Olukorra negatiivseim külg on tõsiasi, et takistades terroriste abistava teabe levikut ja suurendades selliselt tuumarajatiste ohutust, piiratakse samal ajal ka avalikkusele tuumarajatiste ohutusest selge ja läbipaistva ülevaate andmist. 

Radioaktiivsete jäätmete ja kasutatud tuumkütuse käitlemine

Tuumkütuse tsükli kõikidel etappidel tekkib radioaktiivseid jäätmeid, mis kuuluvad kas väheaktiivsete (LLW – low-level waste) või keskaktiivsete (ILW – intermediate-level waste) kategooriasse. Nende enamasti suhteliselt lühiealise radioaktiivsusega jäätmete käitlemise, sh ladustamise, ohutus on teaduslik-tehniliselt lahendatud ja küllaltki palju nõuetekohaseid maapinna-lähedasi hoidlaid erinevates riikides rajatud. Suure ohu allikaks neid nõuetekohase käitlemise korral ei peeta.

Keerulisem on olukord kasutatud tuumkütusega, mida osa riike tunnistab kõrgaktiivsete (HLW – high-level waste) radioaktiivsete jäätmete hulka kuuluvaks ja seega - maa-alusesse lõpphoidlasse ladustatavaks. Samas mitmetes riikides nii ei arvata, vaid peetakse seda uraani ja plutooniumi tulevast kasutamist silmas pidades hoopis väärtuslikuks vaheproduktiks. Miks nii? Põhjus selgub vaadeldes kasutatud kütuse koostist, milles veel sisaldub palju tuumkütust (Vt. Radioaktiivsete jäätmete ja kasutatud kütuse käitlemine!). NB! Link sinna!

Reaktoris töötanud tuumkütus vahetatakse teatavasti perioodiliselt uue vastu välja ja pannakse hoidebasseini aastakümneteks ”jahtuma”, et see hiljem lõppladustada. Avatud tuumkütusetsükli puhul erinevaid komponente ei eraldata ja ei taaskasutata, tähendab kogu kasutatud tuumkütuse ladustamine suuri maa-aluste nn geoloogiliste lõpphoidlate mahte. Nobeli laureaat Burton Richter hindab (2007), et praeguse tuumaelektri osakaalu juures ja avatud kütusetsükli jätkudes peaks ainult USA ehitama käesoleva sajandi lõpuni veel üheksa sama suurt lõpphoidlat nagu Yucca Mountain. Samas pole viimastki veel suudetud kasutusele võtta! Kogu maailmas laienevat tuumaenergeetikat arvestades, on enamik eksperte praeguseks üksmeelel, et mitmeks sajandiks avatud tuumkütuse tsükkel kindlasti jätkusuutlik ei ole. Riskid peituvad lõppladustamata järjest lisanduva tugevalt radioaktiivse kasutatud kütuse pikaajalises ohutus hoidmises.

Lahendus on põhimõtteliselt lihtne ja küllalt hästi teada - suletud nn sümbiootilise tuumkütusetsükli rakendamine. Sel juhul töödeldakse aeglaste neutronite reaktorite kasutatud tuumkütus ümber, eraldatakse tema põhikomponendid, millest igaüht käideldakse erinevalt. Uraani, plutooniumi ja väikeaktiniide kasutatakse uue tuumkütuse valmistamiseks kiirete neutronite reaktori jaoks. Viimastes väikeaktiniidid ”põletatakse” muudeks lühemaealisteks radioaktiivseteks isotoopideks. Kiiretes reaktorites uraanist briiderprotsessiga toodetud plutoonium, kasutatud kütuse väikeaktiniidid ning järelejäänud uraan töödeldakse omakorda ümber uueks tuumkütuseks. Tulemusena klaasistatakse ainult lõhustusproduktid ja paigutatakse maapinna-lähedasse hoidlasse mõneks sajandiks ohutuks lagunema. Maa-alust lõppladustamist vajavate jäätmete kogus väheneb sel juhul kümneid kordi ja samast tuumkütusest saadakse lisaks 50 - 60 korda rohkem kasulikku energiat. Senini kahjuks ainult põhimõtteliselt!

Möödunud sajandi lõpukümnendite madalad fossiilkütuste ja uraani hinnad ning teatav pidurdumine tuumaenergeetika arengus ei soodustanud kütuse uute ümbertöötlemisrajatiste ehitamist ja kiirete tuumareaktorite kasutuselevõtmist. Sellest hoolimata on valdav osa teaduslikke ja tehnoloogilisi lahendusi suletud kütusetsükli tarvis juba olemas. Praegu toimub paljudes maades, sh rahvusvahelises koostöös, väga aktiivne tegevus lahendamaks veel lahendamata probleeme, sh kiirete reaktorite arendamist. Teada on, et Prantsusmaa, USA jt kavandavad sümbiootilise tuumkütusetsükli rakendamist oma maa tuumaenergeetikas. Prantsusmaal jpt on kütuse ümbertöötlemise rajatised ja U/Pu-segukütuse MOX kasutamise pikaajalised kogemused. Nagu tavatsetakse ütelda – olukord on suurepärane, kuid mitte lootusetu! 

Tuumarelvade leviku riskid

Tuumarelvastust omavate maade arvu võimalik suurenemine kujutab endast kahtlemata üht suurimat tuumaenergeetika arendamisega kaasnevat ohtu. Enamik maailma riike on ühinenud tuumarelvade leviku tõkestamise jm asjakohaste rahvusvaheliste konventsioonidega ning täidab nende sätteid. Paika on pandud järelevalvesüsteem. Tuumarelvastuse leviku tõkestamise eesmärgil kasutavad USA ja mitmed teised riigid tuumaenergeetikas avatud tuumkütusetsüklit. Kahjuks aga ei anna tõkestamismeetmed alati tulemusi. Tuumaenergia laienev kasutamine järjest suuremas arvus riikides suurendab veelgi riske, et mõnes neist tekkib ahvatlus tuumarelva valmistamiseks. Mida rohkem on tuumakütusetsükli rajatisi, seda raskem on neid efektiivselt kontrolli all hoida. Ohu reaalsust kinnitab lähiajaloo kogemus täielikult. Tänapäeval on tuumarelva füüsika ja tehnika hästi teada ja selle valmistamiseni on jõudnud salaja nii tööstuslikult-majanduslikult tugevad kui nõrgad riigid. Seejuures on kasutatud tehnoloogiaid kütusetsükli mõlemast otsast: LAV ja Pakistan rakendasid uraani ²³⁵U rikastamist (kütusetsükli algus); India, Iisrael ja Põhja-Korea – plutooniumi ²³⁹Pu eraldamist raskeveereaktori kasutatud kütusest (kütusetsükli lõpp). Praegu tekitavad maailmas ärevust Iraani võimalikud ambitsioonid tuumarelva saamiseks. Sellest murettekitavast asjaolust tuleneb samas oluline järeldus tuumaenergeetika edasise arengu ja jätkusuutlikkuse suhtes: avatud kütusetsüklil ei ole tuumarelva leviku riski vähendamisel olulisi eeliseid suletud tsükli ees. Sama järeldust kinnitab ka 2004. a. USA Energiaministeeriumi tellimusel valminud rahvusvahelise ekspertrühma korraldatud põhjalik riskianalüüs.[2]

Abi võib olla hiljutistest IAEA peadirektori M. ElBaradei ja USA presidendi G. Bushi tuumaenergia rahvusvahelisemaks muutmise ettepanekutest. Nende sisu taandub ideele: koondada uraani rikastamine ja kasutatud kütuse ümbertöötlemine piiratud arvu nn tarnijariikide kätte. Ülejäänud, nn kasutajariigid, saaksid tarnijatelt oma tuumajaamade kütuse ja tagastaksid kasutatud kütuse. Sellega kaoks arvukate kasutajate kätest nii kütusetsükli alguse kui lõpu tuumarelvamaterjalid. Suurim kasu oleks sellest kindlasti väikeriikidel, kes ei peaks arendama välja oma kulukaid kütusetsükli rajatisi, sh kasutatud kütuse lõpp-hoidlaid.

Ohu ja riskide vähendamine selles valdkonnas saab siiski seisneda ainult riikide tõhusamas sidumises rahvusvaheliste lepetega, efektiivsemas ja paremate tehniliste vahenditega tagatud kontrollis kõikide tuumamaterjalide, -seadmete ja –rajatiste üle ning rangetes sanktsioonides lepete eirajate suhtes.

Kokkuvõtteks. Ohud on tuumaenergeetikas vaieldamatult olemas, nii nagu ka teed nende vähendamiseks. Kõiki riske ja hüvesid asjakohaselt arvestades jõuavad kliimamuutuste taustal maailma ja erinevate riikide energiaperspektiive analüüsivad arvukad rahvusvahelised ekspertide rühmad järeldusele: tuleviku energiakokteilis on tuumaenergial oluline koht. Nagu seda väljendab autoriteetne Prantsuse tuumaekspert Bertrand Barré: „Tuumaenergia ei lahenda kõike, kuid ilma temata lahendust ei ole“. Maailma silmapaistev keskkonnateadlikkuse arengu liider ja Gaia kontseptsiooni autor James Lovelock järeldab, et kui me tahame tsivilisatsiooni säilitada, siis tuumaenergiale mõistlikku alternatiivi ei ole. 

Baasenergia tootmise õnnetuste statistika 1970 – 1992 (WNA) [3]

Märkus: 1 TWa on võimsusega 1000000 MWe ühe aasta jooksul toodetud elekter. Elektritootmine moodustab ~ 40% kogu baasenergiast. 

www-pub.iaea.org/MTCD/Meetings/PDFplus/2005/SF_Presentations05/Session1/BRichter_IAEA_Session_1.pdf

[1] Ball, Roberts and Simpson, Research Report #20, Centre for Environmental and Risk Management, University of East Anglia, 1994

[2] Hirschberg et al., Paul Scherrer Institut, 1996; in: Sustainable Development and Nuclear Power, IAEA, Vienna, 1997

[3] Severe Accidents in the Energy Sector, Paul Scherrer Institut, 2001.