Tuumaenergeetika on maailma üks suurimaid teadus- ja tööstusharusid. Kui käesolevas kirjutises on elektrienergia tootmist käsitletud, siis räägitakse objektidest nimetusega tuumaelektrijaam (TEJ) või aatomielektrijaam (AEJ).
Eesmärgiks on kõige avaramas plaanis terviku piiritlemise teostumine. Seetõttu on lähtutud teadlikkust kavatsusest, et teha kaalutletud valikuid ainese selekteerimisel ja selle sõnalise noosfääri loomisel. [1]
Joonis 1.
Vahe on ainult selles, et fossiilse kütuse [2] asemel rakendatakse tuumafüüsika-alastele teadmistele tuginedes maag tähisega U, eesmärgiga saada aatomijaamades elektrienergiat. Uraan on metall, mida leidub Maal 500 korda rohkem kui kulda [3]. Maagi perekonda kuuluval uraanil neid haruldase metalli probleeme ei ole, pealegi on U kontsentratsioon kõrge: 2% U 20 000 ppm majanduslik kasulikkus väljendub numbrites U konts 0,1% U 1000 ppm; nt merevesi – 0,003 ppm. Teoreetiliselt võiks pakkuda alternatiivi Eestiski leiduv diktioneema kild, sest viimasel on samuti konts 1000 ppm, kuid viimane on veel olemasolevate väljatöötatud tööstuslike tehnoloogiatega arvestatades energia tootmiseks liialt ebaühtlaselt jaotatud. Majanduslik spekter on sõltuv börsi tõmbetuultest ja maailmapanga [4] kapitali obligatsioonide müügist.
Euroopa Liidu ühtses elektrienergia poliitikas prognoositakse kütusehinna kallinemist tsüklites 2 korda: uraan 1,09, maagaas 1,60, kivisüsi 1,30. Tuumajaama kütusevarud on osaliselt paremas seisus kui fosiilkütuse omad, mida kinnitab maardlate statistika ja vastavate protsentide jaotus interkontinentaalses skaalas: Austraalia 1 mln t 30%, Kasahstan 17%, Kanada 12%, Namiibia 6%, Venemaa 4%, Usbekistan 3%.
Maag uraan on alfa-faasis kuni 662 °C ja beta-faasis üle 662 °C. Kolmanda ja neljanda põlvkonna tuumajaamades kasutatakse UO2d (uraanoksiidi) ja ka rikastatud UF6d, millest tehakse spetsiaalse järelvalve all poorsed tabletid, et neid oleks võimalik asetada reaktori kütusevarrastesse (slaavi-vene tähis tvel – teplovõdeljajushii element). Kütus on reaktoris 2,5–3,5 aastat, millest osatakse saada energiat 1% 235U, 1% Pu (plutooniumi isotoobid), 3% lagunemisprodukte ja 95%238U.
Tuumaenergeetika kogupilti hoomata püüdes peab toonitama asjaolu, et 30 maailma eri riigis 2023. aasta seisuga käigus kusagil 442 (arv on kokkuleppeline) tuumareaktorit (algupärane nimetus uraanikatel), koguvõimsusega 365 GWe. Suhtarvudes algab maailmas elektrienergiat tootvate väiksemate jaamade võimsus 40 megavatist, ületades mammutjaamade puhul 1 gigavati piiri. Aatomituuma lõhustumise teel saadud energia ülejäägi abil toodetakse umbes 16% kogu inimkonna vajaduste tarbeks mõeldud elektrist, mida ei ole suudetud olulisel määral suurendada ja seda 1990ndate keskpaigast alates.
Ehitusjärgus on kusagil 35 uut reaktorit. Prognoositav koguvõimsus on vähemalt 26 GWe. Riikide kogusummas on tellitud lisaks 90 uue reaktori ehitamine koguvõimsusega 100 GWe. Kõige optimistlikumad prognoosid lubavad varusid veel järgneva aastasaja lõpuni. Kindlat seisukohta ei saa siinkohal võtta, sest neutraliteedipõhimõttest lähtuvat laiapõhjalist globaalset statistikat pole tööstussektori enda poolt tellitud ega seda ei ole läbi viinud ka ükski teadusasutus või vastavat pädevust omavate ülikoolide akadeemiline kaader.
Ameerika Ühendriike võidakse kvantitatiivses tähenduses pidada juhtivriigiks tänu 104 reaktorile (järgnevad Prantsusmaa (58), Jaapan (50), Venemaa (32)), kuid kriitilist mõtlemist säilitades tehakse võrdlusmeetodi abil ühene järeldus, et näiteks tuumjäätmete tavad on Soomega võrreldes arengust vähemalt 20 aastat maas. Seda raporteeritakse tuumaenergeetika valdkonnas veel Jaapani ja Lõuna-Korea kohta. Ameerika Ühendriike mõjuvõimu vähenemisest tuumaenergeetikas võrreldes muu maailmaga kinnitab, et viimane on lõpetanud tuumkütuse taastöötlemise tööstuslikul teel. Ametlike andmete kohaselt tehakse seda veel üksnes kolmes riigis: Sellafieldis Inglismaal, La Hague’s Prantsusmaal ja Tšeljabinski oblastis 1955. aastal loodud Snežinski tuumakeskuses Venemaal ürgmetsade keskel.
Soome reaktoreid varustab kütusega peamiselt Kanada, kus on praegu siseriiklikult töös üksnes raskevee reaktorid, kus kütuseks on looduslik uraan 0,714% 235U. Ülejäänud maailma reaktorid töötavad rikastatud kütusel. Neljanda põlvkonna reaktorite ehituses peamine lahendust vajav tehnoloogiline probleem, et tõsta aktiivtsooni temperatuuri senisest kõrgemaks. Lisanduvad ehitust puudutavad tehnilised ja inimresurssi puudutavad küsimused.
Kui tulla nüüd Põhja-Euroopa tuumaenergeetika Rootsi kõrval juhtriigi, Soome elektrienergia tootmise juurde, siis praegu toodavad neli tuumajaama täisvõimsusel elektrienergiat, mille võimsus on kokku 2700 MWe. Viimaste aastate keskmine tuumaenergia toodang on umbkaudu 22499 GWh (+/-), mis moodustab 27–32% elektritoodangust. Olkiluotos on kaks jaama Teollisuuden Voima Oy-l (TVO) ning ülejäänud Loviisas:Fortum Power ja Heat Oy.
Loviisa-1 ja Loviisa-2 on PWR-tüüpi (surveveereaktor PWR ehk Pressurised Water Reactor) tehnoloogiaga jaamad (tuumaenergeetika leksikonis tähisega VVER-440, Atomenergoeksport). PWR-tüüpi reaktoritega tuumajaamu on praegu maailmas kõige enam, millest töös hinnanguliselt kusagil 260. Seni USAs, Prantsusmaal, Jaapanis, Venemaal enim kasutuses (netovõimsus üksikuna jaamadel 300–1500 MWe piires).
Soome jaamadest on teatud elementides Nõukogude Liidu tehnoloogilise siirde näited Loviisa kaks jaama, kummagi netovõimsus 488 MWe. Loviisa-1 ehitus kestis aastatel 1971–1977. Loviisa-2 vastavalt aastatel 1972–1980. Kummagi reaktori keskmised energiakoormusfaktorid on kõrged, vastavalt 86% ja 88%, mistõttu ollakse sunnitud nende tegevus lõpetama hiljemalt 2030. aastal.
Pilt 1.
Joonis 2.
Elektrienergiat tootvat kaks – Olkiluoto-1 ja -2 – tuumajaama reaktori võimsus on kumbki 860 MWe. Tegemist on BWR-tüüpi reaktoritega ehk vesijahutusjaamade eritüübiga (tähis: Asea-Atom, uusimalt Westinghouse Electric Sweden [5]. Tehnoloogilise lahendusena on tegemist keevveereaktoriga (BWR: Boling Water Reactor). Maailmas toodab elektrienergiat hetkel ligi 100 keevveereaktorit võimsusega umbes 1300 MWe, olles seega reaktoritüüpidest teisel kohal USAs, Jaapanis ja Rootsis.
Tegemist on Euroopa Surveveereaktori (PWR) ülemineku tehnoloogiaga, mis kuulub formaalselt veel kolmanda põlvkonna reaktorite perekonda, kuid on samas teatud elementides ettevalmistus 2030–2040. aastatel plaanitavatele neljanda põlvkonna kõrgeid temperatuure taluvatele reaktoritele, sellepärast kannab see eritähistAreva III+. [6]
IV põlvkonna reaktorite (enim arendamist leidnud tüüp Gas-Cooled Fast Reactor) üheks katsetusfaasis olevaks omaduseks võiks olla gaasijahutusega kiiretel neutronitel töötav tehnoloogia. Viimase eriliigil (Lead-Cooled Fast Reactor) toimub tinajahutussüsteem kiiretel neutronitel. Ilma kütust lisamata ja asjakohaste hooldustööde korral prognoositakse töötamist kuni 20 aastat. Reaktori elueaks pakutakse 60 aastat. Olemasolevate laboratoorsete katsetuste kohaselt tekib protsessi käigus senisest märksa vähem radioaktiivseid elemente ning elektrienergia toodang suureneb.
Tuumareaktorite arenduses võetakse arvesse, et üks tuum peab olema deuteerium ja teine kas deuteerium või triitium. Et nende raskete vesinikuisotoopide abil oleks võimalik tõhusamalt toota elektrienergiat, tuleb tõsta seniste III põlvkondade reaktortüüpidega võrreldes temperatuuri ning testida materjale ja tehnoloogiat, mis oleks töökindlad vähemalt 60 aastat, samas tekitamata olulist kahju nii inimorganismile kui ka keskkonnale.
Inimorganismile on surmav doos 2,5…5 Sv, kui see saadakse lühikese aja jooksul. Pikema aja vältel saadud kogus otseselt eluohtlik ei ole. Tuumajaamas töötavate spetsialistide aastane keskmine kiiritusdoos ei tohi inimkatsetuste kohaselt ületada kiirgusdoosi ühikud 50 mSv = 5 x 10-2 Sv = 5 rem. Selle kontrollimiseks tehakse koostööd arstidega. Maailmas saadakse keskmiselt vähemalt 2,4 mSv suurune doos 7 milj inimolendi kohta aastas. Teadlaste ja tehnoloogia arendajate vastutus on kõiki neid näitajaid alandada IV põlvkonna reaktorite puhul, et tööstus ei muutuks Maale ja sellel elavatele elusorganismidele surmavalt ohtlikuks, vaatamata üha suurenevale energiavajadusele.
Kokkuvõtlikult saab öelda üksnes seda, et tegemist on 21. sajandi esimese mastaapse tehnoloogilise-laboratoorse katsetusega (siit ka Euroopa Liidu, Prantsusmaa ja Saksamaa tugev toetus), et välja töötada neljanda põlvkonna tehnoloogiline süsteem, mida oleks võimalik rakendada ajavahemikus 2020–2030.
Soomes Olkiluoto-3 projekti teostuses järgitakse maailma tuumaenergia liidu neljanda põlvkonna rahvusvahelise foorumi juhiseid, mis said ehituse, tehnoloogia ja elektritootmisega seotud organitele ja süsteemiga seotud isikutele siduvaks alates 2001. aasta suvest.
Leping jõustus eesistuja USA ajal ning sellest võtavad osa Ladina-Ameerikas Argentiina ja Brasiilia, Põhja-Ameerikas Ühendriigid ja Kanada, Aasias Lõuna-Korea, Aafrikas Lõuna-Aafrika, Euroopas Šveits ja Euroopa Liidu toetusel tehnoloogilis-katsetuslikus tähenduses ka Soome. Venemaa ja Hiina said täieõiguslikuks liikmeks 2006. aastal. Kui tuua paralleel teise nüüdismaailma indrustriaaltsivilisatsiooni peamise energiaallika, fosiilsete kütustega (nimelt on ületatud siingi juurdekasvu piir), siis viimasega analoogselt on senised aatomijaamad arvestatava protsendi ulatuses ületamas oma kriitilise eluea (ca 30–50 aastat) piiri.
Neljanda põlvkonna reaktorite eluiga on planeeritud 60aastasele tsüklile. Neljanda põlvkonna jaamades on eesmärk tõsta reaktorprotsesside temperatuuri kuni 1000 °C. Praegu on neist enamikul töötemperatuur umbkaudu 330 °C. Kõrge temperatuuriga soojuse tõttu saaks vesiniku termo-keemilises tootmises muuta neljanda põlvkonna reaktorite abil energiast saadud saaduses tööstuslik-rakenduslikeks väljunditeks.
Kui tuua taas välja kolmanda põlvkonna reaktorite ehitusajalugu, siis kummagi reaktori ehituseks läks aega üle nelja aasta, Olkiluoto-1 alustas tootmist 1978. ja Olkiluoto-2 1980. aastal. Nende reaktorite koormusfaktorid on võrreldes Loviisa tuumajaamaga seadistatud veelgi enam kriitilise võimsuspiirini – vastavalt 92% ja 93%.
Olkiluoto-1 ja -2 jaamad tuleb sulgeda vähemalt 2040. aastaks, et ei tekiks olulist keskkonnareostust. Kuigi juba nüüd on avaldatud survet, et nende tehniliste küsimuste tõttu tuleb nad sulgeda pärast Olkiluoto-3 valmimist (umbes 2018. aastal). Konkreetne lahend ei sõltu niivõrd tuumaseadusest ja sellega liituvatest keskkonnasätetest, vaid eeskätt vastavatest poliitilistest otsustest. Kuna inimene on vaatamata sellele, et tööstusharu on kõrgelt hinnatud, olulisim faktor, siis kindlasti tuleks võtta arvesse, et koormusfaktorid on maailmas umbes 442 jaama lõikes kõrgeimate hulgas.
Mis puudutab meedias kõmu tekitanud Olkiluoto-3 tehnoloogilist ja ehituslikku külge, siis vahetute andmete põhjal on turbiiniala eest vastutav Saksa firma Siemens Global Website’i tegevus olnud ressursiökonoomia põhimõtteid arvestav [7]
Olkiluoto-3 tuumajaama prognoositavat võimsust võidakse hinnata 1600 MWe-le. TVO ja Fortum ehitavad lähiajal veel kuuenda ja seitsmenda reaktori, sest selleks on Euroopa energeetikapoliitika ja tehnoloogilisi arenguid arvesse võttes vajadus olemas.
Võrdluses teiste riikidega oleks Baltikum vastavaid olusid tundma õppide selles tööstus- ja ehitussektoris täiesti konkurentsivõimelised. Perspektiivi paljulubavust näitab kasvõi asjaolu, et kummagi reaktori elektriliseks võimsuseks võib saada umbkaudu 1000–1800 MWe ja kummagi ehituseks läheb vähemalt viis aastat. Alates 2007. aasta kevadest kuni praeguseni on käimas rahvusvahelised uuringud keskkonnamõjude hindamise alal (KMH).
Puhtalt matemaatilistele arvutustele tuginevalt prognoositakse, et praeguste tuumareaktorite eluea jooksul Olkiluotos 2500 tU ja Loviisas 1000 tU kasutatud kütusest tuleb ladustada Soome territooriumil, järgides rangeid keskkonnaohutuse reegleid ja vastavat seadusandlust. Sellele lisandub tulevikus uute ehitatavate reaktorite kasutatud kütus.
Nt Olkiluoto-3 reaktor toodaks oma eluea jooksul vähemalt 2000 tU kasutatud tuumkütust. Soomes aktsepteeritud avatud tuumkütuse tsükli poliitika ei näe ette kasutatud kütuse ümbertöötlemist. Seepärast algatati kasutatud tuumkütuse sügaval maa all asuva lõppladustusrajatise kavandamist Olkiluoto tuumajaama lähedal Erajoki omavalitsuse alal.
Põhimõtteline otsus lõppladustusrajatise loomiseks võeti vastu 2001. aastal. Esimesi ettevalmistusi detailplaneeringus ja ehitustöödel hakati tegema 2016. aastal. Posiva Oy on rajanud uurimisrajatise ONKALO (Underground Characterisation and Research Facility). Posiva teeneks võib seoses pidada seda, et viimase eestvedamisel on välja töötanud praktilistele katsetustele tuginevalt tuumkütuse ladustamise neljanda põlvkonna (ka töös olevate) reaktorite tarbeks mõeldud tehnoloogia.
Mis puutub vesinikuenergia tootmisest saadud elektrienergiasse, siis pole jõutud praktiliste ehitustöödeni ega panustatud piisavalt ressursse. Üksnes teoorias on loodud vastavaid jooniseid. Viimase toimiva ja elektrit tootva reaktori prototüübi valmisehitamine jääb samuti aastate taha, kui projekti õnnestumise taga seisid Nõukogude Liidu toonased teadlased, nagu Andrei Sahharov ja teised.
Aatomreaktor võiks olla vesiniktehnoloogial baseeruva jaama käivitaja. On algatatud projekte, mis sellele küsimusele tähelepanu pööravad ja ettevalmistusi teevad, et lähikümnenditel ehitada vesinikuenergial töötav elektrijaam. Täpsemad ametlikud andmed on leitavad nt Rahvusvahelise Aatomi-energia Agentuuri (International Atomic Energy Agency, IAEA) kodulehel [8].
Üks ainulaadselt reguleeritud valdkond Soome tuumaenergiaseaduses on ettevalmistumine tuumajäätmete käitlemiseks. Seadus kohustab koguda raha kaubandus- ja tööstusministeeriumi juurde loodud fondi sedamööda, kuidas kütust ja teisi tuumajäätmeid koguneb. See summa on mitu miljardit eurot, kuhu lisandub igal aastal täiendavaid ressursse tuumaelektri müügist. 1994. aastal jõustus ka keskkonnamõjude hindamise seadus, millega kooskõlas tuleb tuumajaama ehitamise protsessi alustuseks teha keskkonnamõjude hindamine.
Meditsiiniline, ökoloogiline ja geneetiline aspekt
Nüüd võib vahemärkusena esitada tuumaenergeetika väljaõppes tuntud küsimuse: kuidas tunneme ära radioaktiivsuslekke olemasolu? Täpne eksamivastus oleks, et seda ei ole võimalik inimmeeltega tajuda, kuid üksnes tehniliselt mõõta.
Piisab ühe tuhandiku grammi sissehingamisest, et kopsus tekiks fibroos, mis ei ole just kõige meeldivam viis suremiseks. Matemaatilise keskmise inimtüübi puhul piisab ühe miljondiku grammi plutooniumi kopsudesse sattumisest, mille tagajärjel hakkab arenema vähkkasvaja. Otse inimorganismi sattunud plutoonium tekitab kaltsiumile omase reaktsiooni. Minnes otse luudesse, tekitab ta seal alfaosakesi, mis blokeerivad punaliblede tootmise luuüdis. Sellepärast on tervisele kasulik kõigi nende osakeste sissehingemise vältimiseks spetsiaalset ülikonda.
Laiades rahvamassides on levinud arvamus, et joodi tuleb manustada vastumürgina, et kilpnäärmesse läheks tavaline, mitte radioaktiivne jood (90Sr 29,1a). Kuid mida öelda strontsiumi ladestumise kohta luudes, mis mõjutab luuüdi vereloomeorganit viisil, et vähegi tundlikuma organismi puhul tekib verevähk (134Cs 2,1 a; 137Cs 30 a)?
Sedasama võib konstanteerida tseesiumi kohta, mis asendab organismis kaaliumi ja levib seejärel kontrollimatult üle kogu organismi, mille lõppfaasis tekib üldine mürgitus. Ei aita ainuüksi see, et tseesiumikogust mõõdetakse õhus regulaarselt. Eestis tehakse seda teadaolevalt kolmes eri asupaigas. Siiski tuleb möönda, et mõõtmisel on oma positiivne külg, selle abil tehakse vahetult kindlaks aatomijaamade lekkeid ja tuumakatastroofide toimumist.
Nt Rootsi sai lääneriikidest esimesena teada enne Nõukogude Liidu vastavat ametlikku teadaannet, et Tšernobõli piirkonnas toimus tuumakatastroof, millel on negatiivne mõju nii loodusele kui ka inimorganismile tuhandete kilomeertite raadiuses. Mõõtmistulemustes avastati lubatust märksa enam PuO2 ja PuNO3.
Põletavaks probleemiks on rohujuure tasandil, et ohutustehnika raames ei teadvustada neis riikides, kus on tuumajaamat kasutusel [9] peale üldsõnaliste konstateeringute, et teatud ained ei ole elusolenditele ja ökoloogilisele keskkonnale ohutud.
Toetudes ÜRO Maailma Terviseorganisatsiooni (World Health Organization; WHO) 1946. aastast rahvusvaheliselt üldtunnustatud definitsioonile: „Tervis on täieliku füüsilise, vaimse ja sotsiaalse heaolu seisund, mitte ainult haiguse või nõtruse puudumine.” [10]
Mis puudutab Maad, siis hinnanguliselt on Novaja Zemlja geograafilises koordinaadistikus kriitilises seisus, kuigi seda ei saada empiirilistele admetele tuginedes tõendipõhiselt kinnitada ehk teadusfilosoofiliselt puudub otsene aposterioorne õigustus ent ka aprioorsele õigustusele tuginev vaidlustamatu info. [11] Täpsemini on see praeguse Ida-Kasahstanis Pavlodari ja Kargandi oblastite piiril, hõlmates enam kui 300 000 ruutkilomeetri suurust maa-ala. Perioodil 1949–1989 korraldati seal sadu plahvatusi. Kasahstan on olnud tuumaenergeetikas ja sellega tihedalt seotud tööstusharule soodsaks paigaks tooraine koha pealt.
Lisaks sellele, et nüüdki tuleb Kasahstani SKTst nafta, maagaasi ning mineraalide kaevadamisest, asuvad üle riigis uraani, kroomi, plii, tsingi ja mangaani varud, neile lisanduvad vase, söe, raua ja kulla tagavarad. Tuumaenergeetika tööstusele on oluline, et Kasahstanis asuvad peamised maagi, nimelt uraani varud, mis sunnib tuumariike looma ja hoidama vastavaid partnerlussuhteid Kashastaniga, et katta oma uraani ekspordi-impordi vajadused. Statistika koha pealt on uraani tootmine iga aastaga hüppeliselt kasvanud. 2007. aastal toodeti 6637 tonni uraani, 2008. aastal 8500 tonni, 2008. aastal 14 020 tonni, 2010. aastal 17803 tonni. Kasahastanis paikneb ligi 20% uraanivarudest. [12]
Eelnevalt nimetatud piirkonnad annavad suurepärased võimalused viia läbi laiaulatuslikke uuringuid hüpoteesil, et kas organismid võiksid olla teatud piirini kohanemisvõimelised radioaktiivsusele või ei ja seda pikemas ajalises skaalas.
Farmaatsiatööstused saavad nendes piirkondades teha inimkatsetusi radiaktsiooni kõrvalnähtude tõkestamise huvides või preparaatide väljatöötamise eesmärgil. Sobivate asukohtadega on tegemist juba seetõttu, et regulaarselt on alates 1950ndatest katsetatud vesinikenergia kasutusvõimalusi. Pärast vastavate katsete keelustamist atmosfääris tehakse neid peasjalikult spetsiaalsetes maa-alustes šahtides.
Seniste tehnoloogiliste arenduste hetkeseisu ja nende andmete põhjal võimalikke tulevikuprognoose arvestades: tuumaenergeetika edasiarenduseks saab lähikümnenditel termotuumaprotsessist saadud energiale rajatud vesinikmajandus, kus kõrvalharudena toimivad kõikvõimalikud alternatiivsed suundumused. Selle ühe alaharuga võrreldes tuleb teaduslikus ja tehnoloogilises tähenduses eristada selgelt auto- või lennukitööstuse vesinikuenergia kasutamisest uue generatsiooni mootorites.
Sõnal vesinik on tööstuses eri tähendusväljundid. Hinnates aga kõiki asjaolusid poolt ja vastu argumentide kogusummas, siis tegemist on uute tehnoloogiate võimaluste hulgas ühe osaluslahendusega tulevikuenergeetikas. See toob endaga kaasa olulised murrangud, millega tuleb juba nüüd arvestada, et kasvõi kolmekümneaastase planeeringute tsüklis püstitada konkreetseid eesmärke väikeste vaheetappide realiseerumise tarvis. Nende tegemisel tuleb võtta arvesse, et uute tehnoloogiate võimaluste hulgas võib vesinikust saada osalahendus tulevikuenergeetikas, sest on siiani mitmeid lahendamata probleeme, mis võivad saada takistuseks globaalmajanduslikus võrgustikus läbilöömisel.
Tšernobõli tuumakatastroof 1986. aastal
Katastroof andislaiapõhjalise võimaluse laboratoorseteks meditsiiniuuringuteks, mis põhinesid inimkatsetel. Neid teostati arstide, ökoloogide ja geneetikute kaasabil. Uuringuteks andis võimaluse Nõukogude Liidu impeeriumi eksistentsi eelviimasel dekaadil ja Mihhail Gorbatšovi võimuloleku ajal [13] õigeusklikus Ukrainas toimunud Tšernobõli katastroof. Kui olla täpne, siis leidis avarii registreeritud andmetele toetudes aset 26. aprilli öösel 1986. aasta esmaspäeval kell 1:23:40.
Avarii puhul oli tegemist rahvusvahelise tuumaintsidentide skaala järgi 7. taseme juhtumiga. Nimelt plahvatas tuumaelektrijaama 4. energiaploki RBMK-1000 tüüpi reaktor (vajab pidevalt ringlevat vett, kuni tuumakütust jätkub) järsu võimsuse kasvamise tagajärjel ja soojuskolde tekkides, kuna viimane viidi jaamas olevate spetsialistide kaasabil kriitilisse ebastabiilsesse olekusse, kui viimased tegid teste turvasüsteemide katsetamisel. [14]
Tegemist oli sisuliselt plaanilise hoolduse jooksul tehtud veaga, eesmärgiga katsetada reaktori turvasüsteemide töökindlust kriitilises olukorras. Õhtusel vahetusel puudusid väidetavalt RBMK-1000 reaktori hoolduse kogemused, sest nende kogemused piirdusid fossiilkütuse-elektrijaamadega. Eelnevale versioonile räägib aga vastu fakt, et katsetuse juhtivinsener ja vastutust omav isik oli Anatoli Djatlov, kellel oli piisav kutsekvalifikatsiooni kogemus allveelaevade tuumareaktoritega ning samuti varasem töökogemus RBMK-1000 tüüpi tuumajaamade reaktoritega. Tehnikaloomele on oluline tõdemus, et reaktori konstruktsiooni iseärasused ei pidanud niisugusele katsetamisele vastu.
Aururõhu suurenedes kriitilise piirini tekkis jõud, mis hävitas reaktori. Sellele järgnenud loetud sekundite jooksul toimunud teine plahvatus rebis hoonelt kaane ja tekitas suuri purustusi energiabloki hoonele. Reaktoris katkenud jahutussüsteemi töö tagajärjel süttis reaktori grafiit. Grafiidi põlemine kandis purunenud reaktorist kümne päeva kestel välja suures koguses radioaktiivset ainet, mille kahjulik mõju kandus sademete tõttu mitme tuhande kilomeetri raadiusse. Tekitatud kahjustused põhjustasid selle, et õnnetusest sai 7. taseme tuumaintsident.
On teada, et avariid käis likvideerimas sõjaväeliste kordusõppuste raames 4822 meest. Pea kõigi puhul ei olnud valitsusel mahti järgida ohutustehnika reegleid, sest maksimaalselt 60 päeva asemel viibisid mehed avarii likvideerimistöödel keskmiselt 90–120 päeva. Teostati lammutustöid, eemaldati lihtlabaselt labidatega mulla kaevamisel pinnast ja käidi isegi purunenud reaktori sarkofaagi ehitustöödel enamasti ilma igasuguste kaitsevahenditeta.
Üksnes tuumapreestritest teadlased ja muud teadlikumad inimesed kasutasid vahel kaitsevahendina tolmumaski (vati-marlimaski) lootes, et see suudab neid luust ja lihast läbitungiva radiatsiooni eest kaitsta. Nõukogude Liidu avarii likvideerimise meeskonna Eesti NSV staabi ülemaks oli ohutustehnika spetsialist ja tsiviilkaitse juht Vello Vare. [15] Vaata täiendavalt Eestis alale keskenduva Virtual Invest OÜ veebikeskkonda [16].
Joodipreparaate anti töödel osalejatele enamasti hilinemisega ja sedagi tublisti alla pooltele. Joodi tõhusust tuleks juba seetõttu täiendavalt uurida, et 87% meestel registreeriti kiiritusdoos olenemata sellest, kas võeti joodi või mitte. [17] Kiiritustooside registreerimist tõendavad vastavalt sõjaväepiletitesse ja sõjaväe-nimekirjadesse kantud meditsiinilised ülestähendused. Eelmainitud protsendi ulatuses avarii likvideerimisel ja ehitustöödel käinud said kindlasti vähemalt 50% suurema kiiritusdoosi, kui matemaatilise keskmise kohaselt saadakse tavapäraselt ühe inimelu ajal. [18]
2011. aasta 11. märtsi tuumajaama avarii Jaapanis
Maavärina ja tsunami tagajärjel kuue reaktoriga Fukushima I Daiichi tuumaelektrijaamas (福島第一原子力発電所, Fukushima Daiichi Genshiryoku hatsudensho) läks firmalt Hitachi pärinev reaktor number 4 rivist välja. Ülejäänud reaktorite (vastavalt General Electricult ja Toshibalt) jahutussüsteem sattus ebastabiilsesse olekusse, mistõttu tekkis sulamine ja radioaktiivsete elementide levimine laial pindalal.
Jaapani parlamendikomisjon leiab oma raportis, et avarii eest vastutab ühtviisi nii valitsus kui ka jaama operaatorfirma Tōkyō Denryoku [19], kelle juhtkonnal ja töötajaskonnal puudus iseseisvaks mõtlemiseks vajalik haridus ning töötajaskond järgis orjameelselt autoriteetseid käsklusi isegi siis, kui need läksid vastuollu kogu eelneva kvalifikatsiooniks vajaminevate teadmistega.
Probleemiks haridussüsteemis ja väljaõppes peeti karjäärile suunatud massitootmisele suunatud arendustegevust. Töökeskkonnas väljendub see selles, et loodetakse üksnes autoriteetsele juhtimisstiilile ning personalil puudub initsiatiivikus, et panna kahtluse alla autoriteetide tegevus ja suunised, mis lähevad vastuollu tehnoloogiliste ning ohutustehnika reeglitega ja üldseadusandlusest tulenevate juhistega. [20]
Lühidalt, juhtkonna vastutuseks oli valmistada ette tuumajaam maavärinaks ja tsunamiks, kuid seda ei tehtud ega põhjendatud hiljemgi, millistel asjaoludel jäeti kõik ettevalmistustööd tegemata, kuigi see oli eeskirjade vastane. [21]
Artikli autor Revo Jaansoo
Viited
- Noosfääri mõiste teadusalate sünteesis on toetutud Aafrika päritolu filosoofi Errol Eustace Harrise teosele: Cosmos and Antropos A Pilosophical Interperatation of the Anthropic Cosmological Principle Humanities Press Internatsional, Ins., 1991; eestindanud Laurits Leedjärv. Universum ja inimene. Kosmoloogilise antroopsusprintsiibi filosoofiline tõlgendus (Ilmamaa, Tartu, 2015), lk 228-231. ISBN 978-9985-77-524-0.
2. Settekivim, millesse on ladestunud biosfääri aineringest väljunud süsinikuühendid: nafta, maagaas, kivisüsi, põlevkivi, turvas, pruunsüsi jne.
3. Kuld. Au ja leksikonis aatomnumbriga 79 on 11. ehk IB-rühama 6. perioodi d-bloki keemiline element. Kullale on planeedil Maa antud levikult 72. koht. Kaevandatud ca alla 200 000 tonni. Leiukohtades on matemaatilisele keskmisele tuginedes alles ca 30 000 tonni. Tööd annab see täisvõimsusel tööstusele veel alla kahekümne aasta. Siis on ressursid otsas.
4. International Bank for Reconstruction and Development, IBRD.
5. Link selles valdkonnas turuosa laiendava kompanii kohta on järgmine: http://www.westing-housenu-clear.com/abo-ut/regional-operations/emea. Vaadatud 11.10.2023.
6. „The EPR [nuclear reactor]is a third generation pressurized water reactor (PWR) design. It has been designed and developed mainly by Framatome (now Areva NP) and Électricité de France (EDF) in France, and Siemens in Germany. In Europe this reactor design was called European Pressurized Reactor, and the internationalized name was Evolutionary Power Reactor, but it is now simply named EPR by Areva”. Link: https://en.wikipedia.org/-wiki/EPR_(nuclear_reactor). Vaadatud 11.10.2023.
7. Link: http://www.siemens.com/entry/cc/en/. Vaadatud 11.10.2023.
8. Link: https://www.iaea.org/. Vaadatud 11.10.2023.
9. Käesoleval dekaadil suletakse või on juba suletud mitmed Saksamaal olevad jaamad.
10. Link: http://www.who.int/about/definition/en/print.html. Vaadatud 11.10.2023.
11. Link: https://et.wikipedia.org/wiki/Novaja_Zemlja. Vaadatud 11.10.2023.
13. 1985–1991 NLKP KK peasekretär, 1988–1990 NSVLi Ülemnõukogu esimees ja Nõukogude Liidu president.
14. Tegemist on kanalreaktoriga (RBMK), mis töötati välja Nõukogude Liidu makro- ja megamaailma füüsikute ja konstruktorite poolt. Tegemist on grafiitaeglustiga reaktoritüüpiga. Neid pole 21. sajandil juurde ehitatud. Lisaks sellele on Euroopa riikides Saksamaa otsustanud olemasolevad tuumajaamad sulgeda nähtavasti 2022. aasta paiku, Šveitsis, Belgias, Itaalias arvestatav protsent elanikkonnast peab olemasolevaid tuumaenergiat tootvaid üksusi liialt ohtlikeks. Prantsusmaal poliitika näeb ette töötavate jaamade arvu vähendada. Aasia riikides on uute jaamade projekteerimine problemaatiline.
Samas viimane laiaulatuslik tööstusharu enda poolt tellitud baasenergia tootmise õnnetuste statistika, mis on laiemale üldsusele tehtud kättesaadavaks jääb aastate taha; puudutab perioodi 1970–1992 (WNA), kus Nõukogude Liidu jt riikide poolt antud statistikat ei olnud võimalik empiirilise metoodika abil piisava usalduskarantii alusel kontrollida. Ametliku retoorika tõttu tuleb rõhutada, et 1 TWa elektrikoguse tootmisel tuumaenergeetikas hukkus eelmainitud 22. aastase tsükli andmetel kusagil 10 korda vähem inimesi, kui gaasi põletava energeetika ja 100 korda vähem, kui hüdroenergia tootmisel, kuid seda tööstusharu enda huve kaitsvate teadlaste hinnangul nagu Roberts Balli ja Research Simpson: Report 20, Centre for Environmental and Risk Management (University of East Anglia, 1994), lk 1jj.
Statistika muutuks märkimisväärselt, kui arvesse võetakse täiendavalt tuumajaamade ehitustöödel ja intsidentidel tervisekahjustusi saanute ja hukkunute statistikat. Täiendavalt on jätkuvalt arvestatavaks riskiprobleemiks tuumaseadmete ohutus, tuumajulgeolek, radioaktiivsete jäätmete ja kasutatud tuumkütuse käitlemine (ka lõppladustamine) ning tuumarelvade levik. Niisiis tööstusharu vajab olulist organisatoorset, logistilist, teaduslikku kui ka tehnoloogilist kaasajastamist.
Samas inimkonna hüppelise kasvu tõttu iga järgneva dekaadi lõikes vajatakse uute tehnoloogiate väljatöötamise tarvis eri riikide lõikes pikaaegselt etteplaneerima ja vastavat arendustööd märkimisväärses ulatuses toetama. Millised oleksid alternatiivid? Lisaks sellele mõjutab protsesse uraani turuhinna märgatav kallinemine igal järgneval kümnendil. Samas elektrienergiat tootvad tuumajaamad katavad kolmandiku Euroopa elektrivajadusest. Tööstusharu jätkuvat mõjuvõimu kinnitab, et ainuüksi Euroopa Liidu riikides on +/- 140 tuumareaktorit.
15. Vello Vare autobiograafia Jälgi tallatud radadelt. Ühe elu kroonika. 1976–1999 (Infotrükk 2003), lk 74.
16. Link: http://radiatsioon.ee/kontakt-2/. Vaadatud 11.10.2023. Radiatsiooni tuumajaamade lõikes märgitakse, et tuumkütuse tsükli kõikidel etappidel tekkib radioaktiivseid jäätmeid, mida tuleb osata eristada, kas väheaktiivseteks (LLW – low-level waste) või keskaktiivseteks (ILW – intermediate-level waste) materjalideks. Positiivse arenguna saadakse esile tõsta, et üha enam riike tunnistab kolmandasse kategooriasse kuuluvate kõrgaktiivsete (HLW – high-level waste) radioaktiivsete jäätmete hulka kuuluvaks, mis eeldab maa-alusesse lõpphoidlasse ladustamise nõuete juurutamist. Reaktoris töötanud tuumkütus tuleb erinõudeid täites perioodiliselt vahetada välja ja panna hoidebasseini aastakümneteks ”jahtuma”, et seda oleks võimalik, seejärel lõppladustada. Kuid jätkuvalt on ka neid riike, kus ollakse rahvusvahelises debatis positsioonil, et uraani ja plutooniumi tulevast kasutamist silmas pidades on tegemist väärtusliku vaheproduktiga.
Selles keerulises erialases debatis toetutakse põhiliselt kütuse koostisest tulenevatele argumentidele. Nimelt analüüsid näitavad, et selles sisaldub arvestataval määral tuumkütust. Kui tugineda kasvõi Nobeli laureaadi Burton Richteri 2007. aasta hinnangutele, siis olemasoleva tuumaelektri osakaalu juures ja avatud kütusetsükli jätkudes on sunnitud ainuüksi USA ehitama lähi dekaadidel lõpuni veel üheksa sama suurt lõpphoidlat nagu Yucca Mountain. Samas pole viimastki veel osatud või tahetud majanduslikel põhjustel kasutusele võtta.
Rahvusvahelise koostöö ja siseriiklike partnerlussuhete kaasabil on võetud eesmärgiks leida vahendeid, et senisest enam hoogustuks arendustöö kiirete reaktorite leiutamise alal. Prantsusmaa, Venemaa, USA jt kavandavad sümbiootilise tuumkütusetsükli rakendamist oma maa tuumaenergeetikas. Prantsusmaal jpt on kütuse ümbertöötlemise rajatised ja U/Pu-segukütuse MOX kasutamise aastakümnete pikkused kogemused, millest saavad teised riigid ja ettevõtted õppida. Vt aruandluse linki: Radioaktiivsete jäätmete ja kasutatud kütuse käitlemine. Vaadatud 11.10.2023.
17. Arvestataval määral kasutati slaavi interdistsiplinaarse teadlase ja ida kiriku preestri Pavel Aleksandrovitš Florenski (1882-1937?) poolt 1930ndate keskel vangilaagris välja töötatud preparaati Tšernobõli tuumaavarii likvideerimistöödel. Seda preparaati oli võimalik kasutada seetõttu, et isa Pavel, kes oli umbes 14. sajandi keskaegsele romantikule omaste vaadete tõttu 1937 kohtu poolt surmaotsuse alusel hukatud, rehabiliteeriti aastal 1958 Nõukogude Liidus. Arne Hiob. Vene religioonifilosoofia lühiülevaade (EELK, 2014), lk 47-48. ISBN 978-9949-9065-4-3.
18. Vt näiteks hea õppematerjalina sissejuhatavalt vastavate tervisekahjustuste kohta eesti keeleski ilmunud Igor Kostini populaarteaduslikku autori kommentaaridega fotoraamatut: Tšernobõli reporteri pihtimused (Sinisukk, 2006) ning illustreeriva materialina Discovery 2006. aastal valminud pooleteise tunnist dokumentaalfilmi: Lahing Tšernobõli pärast. Venekeelne dokumentaalfilmi link: https://www.youtube.com/embe-d/Spi_MNiYtow?rel=0%2-2%20fram-eborder=%22-0%22%20allowfullscreen%3E%3C/iframe%3E. Vaadatud 11.10.2023.
19. Kuulub ettevõttele Tokyo Electric Power Company – TEPCO.
20. Üldsuse usaldust aitab kindlustada teadmine, kui järgitakse vastavat seadusandlust ja toimib täidesaatvale baasile tuginev riigipoolne ja rahvusvaheline järelevalve. Märgitakse, et paradoksaalsel moel on intsidendid parandanud teatud määral tuumaohutust eri maade lõikes. Seetõttu viimaste dekaadide arendused üha enam reaktoriehituses koos ohutusstandardite, tugeva järelevalve- ja inspektsioonisüsteemiga on taganud tuumaenergia hädapärase ohutuse. Kuid jätkuvad intsidendid on näidanud, et hüppeliselt kasvavad riskid, kasvõi ükski neist süsteemidest või tööstussektori huvigruppidest ei täida oma ülesandeid piisavalt efektiivselt ning järelvalvet tegevatel ametnikel puudub hea tahe teha oma tööd.
21. Vt https://www.youtube.com/watch?v=JP5pX3_VWiE. Vaadatud 11.10.2023.
Loe lisaks:
