Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

Posiva

​​​

Ydinjätehuollon uranuurtaja Posiva

Leena Koskenlaakso | 8.12.2016

​Maailman ensimmäinen käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitos aloittaa suunnitelmien mukaan toimintansa 2020-luvun alussa Eurajoella. Posiva on pohjustanut loppusijoitushanketta laajoilla ja perusteellisilla tutkimuksilla.

Suomen länsirannikolla, Olkiluodon ydinvoimalan läheisyydessä on ensi vuosikymmenen alkupuolella käynnistymässä maailman ensimmäinen käytetyn ydinpolttoaineen loppu­sijoituslaitos. Teollisuuden Voiman ja Fortumin ydinvoimaloiden käytettyä ydinpolttoainetta aletaan loppusijoittaa Olkiluodon peruskallioon noin 400 metrin syvyyteen massiivisissa kuparivalurautakapseleissa. 

 
– Loppusijoituslaitoksen toiminnan on tarkoitus jatkua 100 vuotta. Sen jälkeen vielä täyttämättömät maanalaiset tilat täytetään ja maanpäälliset tilat puretaan sekä maisemoidaan. Tämä passiivinen ratkaisu ei vaadi mitään valvontatoimia, kertoo Posivan kehitysjohtaja Tiina Jalonen.

 
– Kansainvälinen kiinnostus on valtavaa.

 
Posiva_7.jpg
 

 

Haitalliset aineet pysyvät maan alla

Loppusijoitus perustuu moninkertaisiin vapautumisesteisiin, joiden avulla varmistetaan, ettei käytettyä radioaktiivista polttoainetta pääse luontoon tai ihmisten ulottuville. 

 
Kallio toimii luonnollisena vapautumisesteenä. Sitä täydentävät ihmisen tekemät tekniset vapautumisesteet. Niitä ovat kuparivalurautainen loppusijoituskapseli, johon polttoaine-elementit sijoitetaan, kapselin ympäröiminen loppusijoitus­reiässä puskurina toimivalla bentoniittisavella, joka hidastaa veden liikkeitä ja suojaa kapselia vahingoittumasta, tunnelin täyttö savella sekä sen suulle tuleva päätytulppa. 

 
– Eri malleilla on osoitettu, että vaikka yksi tai useampi vapautumiseste menettäisi toiminta­kykynsä, ei haitallisia aineita siitä huolimatta kulkeudu maan pinnalle, kertoo T&K-koordinaattori Johanna Hansen

 

Rakentamistyö etenee vaiheittain

Loppusijoituksen turvallisuus on varmistettu perusteellisella suunnittelulla ja monivuotisilla tutkimusprojekteilla, joihin myös VTT on osallistunut. 

 
– Tällä hetkellä tehdään testejä maanalaisessa ONKALO-tutkimustilassa. ONKALOn rakentamisen ansiosta on voitu tutkia Olkiluodon kallioperää ja kehitetty rakentamismenetelmiä. Viime aikoina on testattu loppusijoitustoimintoja. Tämän vuoden lopulla valmistuva ONKALO on tarkoitus kytkeä osaksi loppusijoitustiloja.

 
Loppusijoitustilojen rakentaminen aloitetaan heti ONKALOn valmistuttua. Ilmanvaihdon ja nostinlaitteiden rakentaminen on jo käynnissä. Alkuvaiheessa ne palvelevat ONKALOa.

 
Lisäksi on aloitettu maanrakennustyöt, joissa tehdään kapselointilaitoksen pohja. Kapselointi­laitoksessa käytetty ydinpolttoaine kuivataan ja siirretään kapseliin, joka suljetaan, hitsataan, tarkastetaan ja lähetetään loppusijoitustilaan tai välivarastoon. 

 
– Maanalaisiin tiloihin on jo olemassa kulkureittejä. Seuraavassa vaiheessa alkaa keskus­tunnelien rakentaminen ja lähivuosina varsinaisten loppusijoitustunnelien rakentaminen. Tällä hetkellä suunnitellaan tarkemmin ensimmäisiä maanalaisia loppusijoitusalueita, Hansen kertoo. 

 
Posiva_5.jpg

 

Tarkentavat T&K-ohjelmat

– Tämänhetkisissä T&K-ohjelmissamme tutkitaan joitain loppusijoituksen turvallisuuteen liittyviä lisäkysymyksiä, joihin vastaamista Suomen säteilyturvaviranomainen STUK edellytti Posivalle marraskuussa 2015 myönnetyn rakentamisluvan yhteydessä, Jalonen kertoo. 

 
Ohjelmissa tutkitaan loppusijoituskapseleita ja polttoainetta, puskuria, tunnelien täyttöä ja sulkemista, itse sijoituspaikkaa sekä valmistautumista tuotantoon. STUKin vaatimuksiin vastaamisen ohella tarkoituksena on saada lisätietoa kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen suunnittelua ja rakentamista varten. 

 
– Tämä on työtä, jolla on merkitystä. Posivalaisten mielestä on hienoa olla osa tällaista projektia. Globaalin ydinjätehaasteen ratkaiseminen todella motivoi meitä, Jalonen sanoo. 

 

Kiikarissa käyttölupa

Lisätietoa tarvitaan myös uuteen turvallisuusperusteluun, joka Posivan on tehtävä loppusijoituspaikan käyttölupahakemusta varten. Uusi turvallisuusperustelu on tarkoitus jättää vuonna 2020. 

 
Käyttöluvan saaminen vaatii paljon suunnittelua ja testausta. Posivan täytyy myös osoittaa, että loppusijoitus toimii siten, kuin on oletettu. 

 
– Tällä hetkellä menossa on täyden mittakaavan järjestelmäkokeen suunnitteluvaihe. Me teemme ONKALOssa oleviin demotiloihin ja -reikiin loppusijoituskokeen, jossa käytetään teknisten vapautumisesteiden asentamiseen tarkoitettuja prototyyppikoneita sekä olemassa olevia oikeita vapautumisestekomponentteja. Toki polttoainetta ei vielä käytetä kapseleissa, kertoo kehitysinsinööri Pasi Rantamäki.

 
Pääkonsulttina suunnittelussa toimii VTT. 
 

VTT mukana teknisessä kehitystyössä

– VTT:llä on jo pitkään ollut keskeinen rooli T&K-työssämme. Olemme käyttäneet VTT:n asiantuntemusta muun muassa kapselin suunnittelussa, loppusijoitustilojen lämpömitoituksessa, sementti- ja savimateriaalien kehitystyössä, bentoniittisavipuskurien kehittämisessä ja testaamisessa sekä mallinnuksessa. Sen avulla arvioidaan loppusijoitusjärjestelmän pitkän aikajänteen käyttäytymistä. VTT:llä on ollut merkittävä rooli myös kapselien tarkastus­tekniikan kehittämisessä, Jalonen kertoo. 

 
– Monitieteellistä loppusijoitushankettamme tukee se, että VTT:ssä on monta eri osaamisaluetta. Usein VTT:läiset ovat voineet tuoda tietyn osa-alueen toimeksiantoon innovatiivisen menetelmän ihan eri alalta, Hansen sanoo.  

 
Jalosen mukaan VTT:n taustalla oleva tiede­yhteisö tuo luottamusta VTT:n työhön. 

 
– Meidän alallamme luottamuksen rakentaminen ja ylläpito on tosi tärkeää, hän muistuttaa.

 
Posivalaiset ovat tyytyväisiä VTT:n toiminta­tapoihin ja ajallaan tuleviin raportteihin. He kiittävät VTT:tä siitä, että osaavaa väkeä rekrytoidaan eläköityvien asiantuntijoiden tilalle. 

 
Jalosen mukaan Posiva ei enää jatkossa tee perustutkimusta itse, vaan ostaa sitä tarvittaessa talon ulkopuolelta. 

 
​​​​​Posiva_13.jpg

 

Menestyksekästä tutkimusyhteistyötä

Elokuussa päättyneessä, yhteiseurooppalaisess​a DOPAS-hankkeessa tutkittiin loppusijoitustilojen sulkemista. Hankkeen POPLU-alaprojektissa VTT osallistui ONKALOssa toteutettuun täyden mittakaavan päätytulppademonstraatioon. 

 
– VTT:n Infrastructure Health -tiimin päällikkö Edgar Bohner veti instrumentointi- ja monitorointitiimiä, joka teki POPLU-testitulppaan instrumentoinnin sekä painetestaus- ja vuotovesien seurantalaitteiston. Yhteistyömme toimi hyvin, ja saimme aikaan erittäin hyviä tuloksia, kertoo Posivan ohjelmapäällikkö Petri Koho, joka toimi POPLU-projektin projektipäällikkönä. 

 
– Meidän tiimimme tukee Posivaa parhaiden ja turvallisten loppusijoitusratkaisujen löytämisessä. Me kehitämme materiaaleja, ja erityisosaamistamme on alhaisen pH:n betonin kehittäminen, Bohner sanoo.

 
Bohnerin tiimiläiset suunnittelevat vapautumis­esteitä ja tutkivat bentoniittisavesta tehtyjen puskurilohkojen teollista valmistusta. He kehittävät muun muassa langattomia sensoreita, joilla siirretään monitorointisignaaleja loppusijoitustilasta ulkomaailmaan. Tiimi sai hiljattain tilauksen ONKALOssa tehtävän täyden mittakaavan järjestelmäkokeen koejärjestelyiden suunnittelusta. 

 
Posivan ja VTT:n yhteistyö on jatkunut jo parikymmentä vuotta. VTT:n johtava tutkija Antti Poteri on tehnyt tutkimusta jo Posivan edeltäjälle eli TVO:n ydinjätetoimistolle. 

 
– Tekemäni tutkimus painottuu radioaktiivisten aineiden eli radionuklidien kulkeutumiseen kallioperän läpi. Mallinnuslaskelmiamme käytettiin osana Posivan rakentamislupahakemusta varten laadittua turvallisuusperustelua. Posivan valmistautuessa nyt loppusijoitus­laitoksen käyttölupahakemuksen jättämiseen on tutkimuksen painopiste siirtynyt uuden turvallisuusperustelun laatimiseen, Poteri kertoo.  ​

 

 

Posiva

  • Vuonna 1995 perustettu asiantuntijaorganisaatio.
  • Vastaa omistajiensa käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta ja muista ydinjätehuollon asiantuntijatehtävistä.
  • Omistajat: Teollisuuden Voima (TVO) 60 %, 
Fortum Power and Heat 40 %.
  • Henkilöstö: noin 80 henkilöä + noin 200 alihankkijaa ja konsulttia. 
  • Liikevaihto 2015: noin 63 miljoonaa euroa.
  • Palveluliiketoimintaan keskittyvä tytäryritys Posiva 
Solutions on perustettu 2016.​

 

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
ChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Chemsheet-innovaatioilla-tietä-uusille-ratkaisuille.aspxChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuille
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Suomi suuntaa vähähiiliseen älyliikenteeseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-suuntaa-vahahiiliseen-alyliikenteeseen.aspxSuomi suuntaa vähähiiliseen älyliikenteeseen
Ilman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ilman-hiilidioksidista-raaka-aine-polttoaineisiin-kemikaaleihin-ja-ruokaan.aspxIlman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaan
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Multifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksiahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Multifunktionaaliset-polysakkaridit-avaavat-uusia-mahdollisuuksia.aspxMultifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksia
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Huoltoapua astronauteillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Avoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Avoimen-lahdekoodin-infrastruktuuri-sahkomekaanisen-alan-tuotekehityksessa.aspxAvoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessä
Minima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Minima-Processor-Oy-Energiatehokkuuden-maailmanennätys-kiihdyttää-IoT-kehitystä.aspxMinima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystä
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Yrittäjien velvollisuus on etsiä kasvuahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yrittajien-velvollisuus-on-etsia-kasvua.aspxYrittäjien velvollisuus on etsiä kasvua
Tuottoa sijoituksillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
5G tuo vauhtia verkkopalveluihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5G-tuo-vauhtia-verkkopalveluihin.aspx5G tuo vauhtia verkkopalveluihin
Älyliikenteestä suomalaisia vientivalttejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alyliikenteesta-suomalaisia-vientivaltteja.aspxÄlyliikenteestä suomalaisia vientivaltteja
Maailma kuluttajien silminhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Mediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoonhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mediatuotannossa-ja-asumispalveluissa-valmistaudutaan-5G-verkkoon.aspxMediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoon
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Asuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asuinmukavuus-ja-energiatehokkuus-mahtuvat-samaan-kotiin.aspxAsuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiin
Tuottoisaa käyttöä Suomen biomassoillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoisaa-kayttoa-Suomen-biomassoille.aspxTuottoisaa käyttöä Suomen biomassoille
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Uutta virtaa elektroniikkateollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uutta-virtaa-elektroniikkateollisuuteen.aspxUutta virtaa elektroniikkateollisuuteen
Impulssi 1/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2016.aspxImpulssi 1/2016
VTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuuttahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nuoret-tutkijat-tekevat-tulevaisuutta.aspxVTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuutta
Panimolaboratorio – Paremman oluen puolestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Panimolaboratorio-paremman-oluen-puolesta.aspxPanimolaboratorio – Paremman oluen puolesta
Suomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-tavoittelee-karkipaikkaa-tekoalyn-soveltamisessa.aspxSuomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessa
Impulssi 2/2014http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2014.aspxImpulssi 2/2014
Impulssi 2/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2016.aspxImpulssi 2/2016
Suomi on hyvä investointihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Ikäteknologia arjen apuna ja turvanahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ikäteknologia-arjen-apuna-ja-turvana.aspxIkäteknologia arjen apuna ja turvana
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?