Probleem: Kas rajada Eestisse tuumajaam?

Teadmised tuumaenergeetikast

Tuumaenergia tänapäeval

  

Esimene tööstuslik tuumareaktor lasti käiku 1957. aastal Shippingport'is. 1994. aasta lõpul oli maailmas 432 tuumajaama koguvõimsusega 340 GW . Kogu aastasest elektritoodangust moodustas tuumajaamades toodetu17%.
Tuumaenergia kindlustab mõningaid riike energiasõltumatusega. Isegi kui tuumakütus veetakse sisse, on kerge ja suhteliselt odav varuda mitme aasta kütusevarud.
Samas on 3 põhjust, mis mõjutavad tuumaenergia laialdast kasutamist: ohutus, jäätmetöötlus ja tuumarelva väljatöötamise risk.

Radioaktiivsuse keemiline taust

 
Radioaktiivsuseks nimetatakse keemiliste elementide aatomituumade iseeneslikku lagunemist.
Elemendi radioaktiivsust iseloomustatakse poolestusajaga, s.o. aeg mis on vajalik alghetkel võetud arvu kahekordseks vähendamiseks. Erinevate radioaktiivsete elementide poolestusajad on erinevad alates sekundi murdosast küündides miljardite aastateni.
Radioaktiivne lagunemine võib toimuda mitmesugust mehhanismide kaudu, olulisim neist on lähtetuuma spontaanne lagunemine kaheks laengult ja massilt võrreldavaks tütartuumaks. Spontaanne lagunemine on põhjustatud prootonite vahel valitsevast väga tugevast elektrostaatilisest tõukumisest, mistõttu suure prootoniarvuga tuumad muutuvad äärmiselt ebastabiilseks.
92U + n ---> Rb + Cs + xn
x = 2-3
Need neutronid põhjustavad omakorda 2-3 U tuuma lagunemise, kusjuures vabaneb 6-9 neutronit jne. Seda protsessi nimetatakse hargnevaks ahelreaktsiooniks ja iseeneslikul kulgemisel lõpeks see plahvatusega. Tuumareaktoris viiakse reaktsiooni läbi kontrollitud tingimustes, kus sobiva materjaliga (grafiit, raske vesi, berüllium jne.) neelatakse reaktsiooniahela hargnemist põhjustavad U lagunemisel vabanenud liigsed neutronid, eralduv soojus muudetakse vastavate seadmete abil elektrienergiaks.
Tuumaelektrijaamades kasutatakse tänapäeval põhiliselt isotoopi 238U.
238U + n ---> 239U --->239 Np + e ---> 239Pu + e

Tuumajäätmete keskkonnaohutu käitlemine

 
Tuumaelektrijaamades kasutatud kütus on väga kuum ning radioaktiivne kui ta reaktorist eemaldatakse ning seepärast peab ta seisma enne edasist töötlemist. Kasutatud kütust võib pidada ka jäätmeiks ning likvideerida otseselt või ümbertöötlemisel, mille käigus eraldatakse produktid, mida võib uuesti kasutada. Kõik kasutatavad seadmed on samuti mingil määral saastatud. Jäätmed saab jagada nende radioaktiivsuse järgi.
Kõige suurem kogus tekib madalatasemelist saasta, see sisaldab suhteliselt lühikese aja jooksul lagunevaid aineid (poolestusaeg kümned aastad või isegi vähem). Madalatasemeline saast ei vaja transportimisel varjestust ning on kõlblik koheseks mahamatmiseks. Sageli, vähendamaks mahtu, see pressitakse kokku või tuhastatakse enne likvideerimist.
Väga väike kogus jäätmeid on sedavõrd radioaktiivsed, et nende lagundamisel eralduv soojus on märkimisväärne ja nad vajavad pidevat jahutamist, ja seda sadu aastaid. Sellise kõrgetasemelise saasta töötlemiseks on katsetatud mitmesuguseid võimalusi. Praegu on levinud nende jäätmete matmine erilistesse hoidlatesse sügavale maapõue. 
Keskmise radioaktiivsuse tasemega jäätmeid moodustub tunduvalt vähem. Need jäätmed vajavad kaitseks juba varjestust. Sageli need lahustatakse või suletakse püsivasse ümbrisesse nagu betoon või bituumen.

Radioaktiivsuse ökoloogiline mõju

 
On arusaadav, et iga inimtegevusega seotu on mingil määral riskantne, kuid oluline on riski teadvustamine rahvale. Ei saa väita, et tuumaenergia kasutamisel pole mingit ohtu, kuid ka fossiilkütusel põhineva elektri tootmine sisaldab ohte, selleks vajaliku tooraine kui sellest tulenevate jäätmete töötlemisel.
Tuumaenergia ohtlikkuse võib jagada kõige üldisemalt kaheks: tuumajäätmetega seonduvaks ja tuumajaama töökindlusest tulenevaks.

Kiirguse mõju tervisele

 
Kiirguse põhjustatud tervisekahjustusi võib üldjoontes kindlaks määrata kiiritusdoosi abil. Mida rohkem kiiritust, seda rohkem tekib ionisatsiooni tõttu rakukahjustusi.

Kuidas siis tekib kiirituskahjustus? Ioniseeriv kiirgus tekitab aines vabu elektrone, mida tavaliselt seal ei ole või on vähe. Vedelas keskkonnas, mille hulka kuulub ka elusaine, tekitavad need omakorda vabu radikaale.

Halb on ka siis, kui rike tekib raku pärilikkusaines - DNA-s. Pärilikkusaine võib muutuda ohtlikuks egoistiks, nimelt kasvaja DNA-ks. Kui normaalse raku  DNA hoolitseb selle eest, et iga tema poolt toodetud uus rakk oleks eelmisele täpselt sarnane, siis kasvaja DNA toodab raku, mis on väga sarnane tavalise rakuga. Selle sarnasusega  Petab ta ära organismi kaitsejõud. Need ei taju temas vaenlast ja ei  hukka teda õigel ajal. Samas on aga see rakk niivõrd egoistlik, et ei taha enam temale organismi poolt ette nähtud ülesannetest osa võtta, paljuneb aga kiiresti. Selline DNA muutumine on haruldane. Kui see aga juhtub, võib tagajärjeks olla vähkkasvaja.
Seitse aastat pärast õnnetust ületas Valgevenes suremus sündivuse, saastatud aladel oli tüdrukute suguorganites viis korda rohkem deformatsioone ja poistel normist kolm korda rohkem. Igal aastal sündis 2500 geneetiliste mutatsioonidega last ja 500 rasedust tuli katkestada mutatsioonide avastamise tõttu. Riskitsoonis, kus ikka veel elab umbes miljon inimest, on registreeritud tuhandeid kilpnäärmevähi juhtumeid. Eriti palju esineb kilpnäärme kasvajat teismelistel. Paljud noored pole üldse võimelised lapsi saama.