Ydinvoima tai atomivoima kuten sitä aikaisemmin kutsuttiin, on uusin tulokas energianlähteiden joukossa. Jo Antiikin filosofit pystyivät päättelemällä ymmärtämään aineen luonteen ja atomin olemassaolon. Atomin nimi tuleekin kreikankielisestä sanasta atomos eli jakamaton. Vaikka muinaiset filosofit erehtyivätkin atomin rakenteesta ja ajattelivat atomin olevan jakamaton, nimi jäi käyttöön. Vasta paljon myöhemmin saatiin selville, että atomi jakautuu pienempiin osiin. Atomin ydin koostuu protoneista ja neutroneista. Atomin ydintä ympäröi elektroniverho ja suurin osa atomin massasta keskittyy sen ytimeen. Mutta tähän tulokseen pääseminen kesti useita vuosisatoja.. Ensimmäiset vakavat yritykset atomivoiman kehittämiseen alkoivat vasta 1800-luvun loppupuolella. Antoine Henri Becquerel löysi vuonna 1896 radioaktiivisuuden. 1900-luvun alkupuolella löydettiin ensin neutroni ja myöhemmin protoni. Tästä päästiin hyvin nopeasti ensimmäisen ydinreaktorin rakentamiseen koemielessä vuonna 1940 Chicagon yliopistossa. Tarkoituksena oli kehittää ydinase toisen maailmansodan riehuessa ja varautua Saksan uhkaan ja mahdollisuuteen, että Saksassa tämä ase olisi jo kehitteillä. Loppujen lopuksi ydinasetta testattiin kesällä 1945 Uudessa Meksikossa ja vaikka sota Euroopassa oli jo lopuillaan ja Saksa antautunut, löydettiin ydinaseelle uusi kohde: Japani. Ydinpommit pudotettiin Hiroshiman ja Nagasakin kaupunkeihin aivan sodan lopussa.
Ydinenergiaa on käytetty sähköntuotantoon viime vuosisadan puolesta välistä alkaen. Maailman ensimmäinen ydinvoimala, joka tuotti sähköä sähkäverkostoon, avattiin Venäjällä vuonna 1954. Tämä Moskovan lähellä sijaitseva Obninskin ydinvoimala tuotti sähköä noin 2000 kotitaloudelle. Muutamia vuosia myöhemmin avattiin Englannissa maan ensimmäinen ydinvoimala ja vuotta myöhemmin myös Yhdysvalloissa saatiin ydinvoimala käyntiin. Vuoteen 1999 mennessä niitä oli maailmassa 428. Nykyään maailman sähköstä tuotetaan noin 13 % ydinvoimalla.
Ydinvoima Suomessa
Suomessa on tällä hetkellä toiminnassa neljä ydinreaktoria. Sekä Loviisan että Olkiluodon voimaloissa on molemmissa kaksi reaktoria. Kaikki reaktorit rakennettiin 1970-luvulla. Olkiluodon reaktorit omistaa Teollisuuden Voima ja niiden käyttöluvat ovat voimassa vuoteen 2018. Fortumin omistamilla Loviisan reaktoreilla on luvat vuosiin 2027 ja 2030 saakka. Nykyään ydinvoimalat tuottavat koko Suomen sähköstä noin neljäsosan. Suurimmassa osassa kehittyneistä maailman maista on luovuttu uusien ydinvoimaloiden rakentamisesta viimeisinä vuosikymmeninä, vaikka sähkön tuottaminen ydinvoimalla on ilmastonmuutoksen kannalta erittäin puhdasta. Tästä poikkeuksen muodostavat Venäjä, Kiina, Brasilia, Turkki ja Intia, joissa rakennetaan ydinreaktoreita edelleen. Suomessa on rakenteilla uusi ydinreaktori Olkiluoto 3 ja on mahdollista, että niitä rakennetaan vielä kaksi uutta, sillä niille on jo annettu luvat. Eurajoen Olkiluotoon on myös suunnitteilla ydinjätteen varastointiratkaisun rakentaminen. Kehittyneissä maissa ydinvoiman rakentaminen on lähes pysähdyksissä, kun taas kehitysmaissa ydinvoima on kasvussa. Tästä huolimatta ydinvoiman tuottaman sähkön määrä maailmassa lähti laskuun vuoden 2005 jälkeen, eikä tähän ainakaan toistaiseksi ole näkyvissä muutosta.
Suomessa voit hankkia ydinvoimaa sisältävän sähkösopimuksen helposti kilpailutuksen avulla.
Ydinvoiman vaikutus ilmastoon
Ydinvoimalla tuotetaan sähköä ilman kasvihuonekaasupäästöjä. Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n suunnitelman mukaan fossiiliperäisiä polttoaineita maailmassa tulisi vähentää ja lisätä ydinenergian käyttöä ilmastopäästöjen vähentämiseksi. Järjestön mukaan vuoteen 2035 mennessä sähköntuotannon tulisi jakautua seuraavasti: 50 % tuulivoimaa tai maakaasua, 15 % hiilivoimaa, 15 % vesivoimaa ja 15 % ydinvoimaa. Ydinvoiman osuus ei kuulosta kovin suurelta, mutta tähän tavoitteeseen pääseminen edellyttäisi yli 200 ydinvoimalan rakentamista vuoteen 2035 mennessä!
Tyypillisesti ydinvoimalan rakentaminen kestää noin kymmenen vuotta, joten pelkästään tästä syystä ei tunnu todennäköiseltä, että energiajärjestön tavoitteeseen päästäisiin. Mutta jos ydinvoimaloita ryhdyttäisiin rakentamaan lisää myös ydinjäte lisääntyisi valtavasti ja sen sijoittamiseen ja käsittelyyn tulisi löytää ratkaisu, jota tällä hetkellä ei ole olemassa. Jos tästä huolimatta ydinvoimaloita haluttaisiin lisätä, niitä tulisi rakentaa maihin, joissa sähkön kulutus on nopeasti kasvamassa eli kehittyviin maihin. Toisaalta juuri näissä maissa turvallisuus yleensä ei ole kovin hyvä ja maat ovat poliittisesti epävakaita. Ydinvoimaloiden suurempi määrä myös lisäisi onnettomuuden mahdollisuutta. Myös ilmastonmuutos saattaa asettaa uusia haasteita ydinvoimaloille sääolosuhteiden muuttumisen vuoksi. Tulevaisuudessa esimerkiksi helleaallot, äärimmäinen kuivuus ja meren pinnan kohoaminen voivat olla riskitekijöitä ydinvoimaloille. Kun puhutaan ydinvoimaloista on ehdottamasti otettava huomioon, että ydinvoimaloiden rakentamisen myötä suuremmalla määrällä maita ja ihmisiä olisi mahdollisuus ydinaseiden valmistamiseen. Ydinvoiman käyttö edellyttää, että ydinpolttoainetta on riittävästi kaikkien ydinreaktoreiden käyttöön. Uuraanikaivokset ja malminrikastamot tulisi saada tuottamaan lisää.
Ydinvoiman tulevaisuus
Huolimatta energiajärjestö IEA:n tavoitteista lisätä ydinvoimaa tulevaisuudessa, kehitys näyttäisi ainakin tällä hetkellä olevan täysin päinvastainen. Japanissa vuonna 2011 tapahtuneen Fukushiman onnettomuuden jälkeen useat maat Euroopassa sulkivat ydinreaktoreitaan ja tekivät päätöksiä ydinvoiman vähentämiseksi tulevaisuudessa. Esimerkiksi Saksa sulki suuren määrän maassa olevista ydinvoimaloistaan ja julkaisi aikomuksensa tuottaa sähköä lisäämällä maakaasun ja muiden uusiutuvien energianlähteiden käyttöä. Seuraavana vuonna Saksassa aurinkoenergialla ja tuuli- ja vesivoimalla tuotetun sähkön määrä lisääntyi suuresti korvaamaan ydinvoimaa ja jopa fossiilisia polttoaineita olisi voitu vähentää sähkön tuotannossa. Saksassa kuitenkin hiilen käyttö lisääntyi valtavasti pääasiassa hiilen halvan hinnan vuoksi. Samaan aikaan maakasua käytettiin vähemmän kuin edellisenä vuonna. Sekä ydinvoimasta että hiilestä voitaisiin luopua, Saksan tilanne osoitti tämän kiistattomasti, jos asetetut tavoitteet uusiutuvan energian käyttölle toteutetaan suunnitelmien mukaisesti.
Ydinvoimala ja onnettomuudet
Kun puhutaan ydinvoimasta on mahdotonta olla puhumatta onnettomuuksista. Onnettomuudet ovat huomattavasti yleisempiä kuin mitä riskiarvioiden pohjalta voitaisiin olettaa. Tähän mennessä kuolonuhreja vaatineita ydinonnettomuuksia on tapahtunut noin 10 vuoden välein. Ottaen huomioon, että ydinvoimaloita on maailmassa yli 400 ei onnettomuuksien määrä ole kovin suuri. Mutta ydinonnettomuuden vaikutukset leviävät suurelle alueelle ja vaikutukset kestävät usean sukupolven ajan. Onnettomuuksien sattuessa laajat alueet saastuvat joko kemiallisista myrkyistä tai radioaktivisesta säteilystä. Radioaktiivinen säteily vaurioittaa kehon DNA:ta ja aiheuttaa suurina määrinä vakavia soluvaurioita ja johtaa lopulta kuolemaan. Pienemmät määrät säteilyä aiheuttavat vaurioita soluissa, jotka korjautuvat väärällä tavalla tuottaen sekä syöpää että vaurioita perimään.
Voimaloiden käytöstä syntyvä normaali matala- ja keskiaktiivinen jäte tulee säilyttää eristyksissa noin 200 vuotta. Sen sijaan erittäin radioaktiivinen korkea-aktiivinen ydinjäte täytyy varastoida 100 000 vuoden ajan. Eristäminen ja turvallinen varastointi ovat ainoa tapa käsitellä radioaktiivista ydinjätettä. Jo tapahtuneista ydinonnettomuuksista voidaan oppia parantamalla turvallisuutta uusia ydinvoimaloita rakennettaessa. Mutta mitä korkeampi turvallisuus on sitä suuremmiksi nousevat kustannukset. Valitettavasti jopa niinkin vakavassa hankkeessa, kuin ydinvoimalan rakentamisessa, on ilmennyt laadusta ja turvallisuudesta tinkimistä rakennuskulujen kurissa pitämiseksi. Ensimmäinen vakava ydinvoimalaonnettomuus tapahtui jo vuonna 1957 Windscalen voimalassa Luoteis-Englannissa. Ydinreaktorissa syttynyt tulipalo kesti useita tunteja ja siitä vapautui radioaktiivisia aineita, joita mitattiin jopa Sveitsissä saakka. Myohemmin ydinvoimalan nimi vaihdettiin ja siitä tuli Sellafield. Seuraava paha onnettomuus tapahtui Neuvostoliitossa vuonna 1957 Mayakin ydinvoimalan jätteenkäsittelylaitoksella. Onnettomuudesta ei ole kovin paljon tietoa, sillä Neuvostoliitto salasi onnettomuuden muilta mailta ja se tuli julkisuuteen lähes kaksikymmentä vuotta myöhemmin. Kuitenkin tiedetään , että jätteenkäsittelylaitokselta vapautui ympäristön lähikyliin korkea-aktiivista jätettä noin 70-80 tonnia. Vielä tänäkin päivänä Mayakin ympäristö on yksi maailman saastuneimmista alueista.
Vuonna 1979 tapahtui Yhdysvaltojen Harrisburgissa vakava onnettomuus, joka johtui sekä inhimillisistä virheistä että teknisistä ongelmista. Toinen voimalan rekatoreista suli osittain ja radioaktiivisia aineita vapautui ilmakehään, kun reaktorin painetta tasattiin päästämällä ilmaa ulos. Tshernobylin onnettomuus Neuvostoliitossa tapahtui vuonna 1986. Onnettomuuden jälkeisinä päivinä kuoli 31 pelastustyöntekijää. Ydinvoimalan onnettomuus tapahtui turvajärjestelmien testaamisen yhteydessä. Radioaktiivisia aineita levisi ympäri Eurooppaa. Kaksi viimeisintä vakavaa onnettomuutta ovat tapahtuneet Japanissa. Ensimmäinen niistä sattui vuonna 1999 Tokaimuran voimalassa. Tämän onnettomuuden aiheutti inhimillinen eregdys, kun työntekijät sekoittivat suuria määriä nestemäistä uraaniseosta turvallisuusohjeiden vastaisesti. Tästä käynnistyi ketjureaktio, joka aiheutti korkea-aktiivisten aineiden pääsyn ympäristöön. Kaksi voimalan työntekijää kuoli säteilyn vaikutuksesta. Toinen Japanissa vuonna 2011 tapahtunut onnettomuus on viimeisin maailmassa tapahtuneista ydinonnettomuuksista. Onnettomuus Fukushima Daiichin voimalassa johtui maanjäristyksestä ja sen aiheuttamasta hyökyaallosta eli tsunamista. Voimala vaurioitui eivätkä jäähdytysjärjestelmät toimineet virran katketessa. Kolmessa käytössä olleessa reaktorissa tapahtui vetyräjähdys. Radioaktiivisia aineita vapautui suuria määriä mereen ja maalle. Vaikka kuolonuhreja ei onnettomuudessa ollutkaan, lasketaan, että yli 1600 henkeä kuoli evakuointien yhteydessä tai muuten onnettomuudesta johtuen. Myös yli 150 000 henkeä menetti kotinsa.
