Kypäriä LUTin ydinvoimalaboratoriossa.
Julkaistu 11.04.2022 klo 14:02
Päivitetty 18.05.2022 klo 21:42

Loviisan ydinvoimalaitoksen perusteknologia ostettiin Neuvostoliitosta, mutta laitoksen turvallisuusjärjestelmät suunniteltiin Suomea varten uudestaan länsimaisten, tiukempien normien mukaan.

Ydinvoimalaitosten turvallisuuden varmistamiseksi suunnittelussa varauduttiin jo 1970-luvulla häiriötilanteisiin ja onnettomuuksiin, ja laitoksiin suunniteltiin turvallisuusjärjestelmiä, jotka rajoittavat onnettomuuden seurauksia. Loviisan laitos suunniteltiin selviytymään sellaisistakin onnettomuuksista, joita neuvostoliittolaiset suunnittelijat pitivät kerrassaan mahdottomina.

Turvallisuuden vuoksi on varmistettava reaktorin tehon hallinta ja reaktorin jäähdytys.

Neuvostoliitossa ei ollut tutkittu kaikkia onnettomuusilmiöitä, jotka Suomea varten piti ottaa laitoksen suunnittelussa huomioon. Niinpä Suomessa opeteltiin tekemään itse turvallisuustutkimusta, aluksi kokeita perusilmiöiden ymmärtämiseksi, sittemmin myös laskennallista mallintamista omilla tietokoneohjelmilla.

Ydinturvallisuus on arkista lämmönsiirtoa

Ydinreaktorin turvallisuuden varmistamiseksi pitää varmistaa kaksi asiaa: reaktorin tehon hallinta ja reaktorin jäähdytys. Kaupallisissa reaktoreissa jäähdytettävyyteen liittyvät ongelmat ovat hankalampia kuin tehon hallintaan liittyvät, ja siksi LUTin Ydintekniikan tutkimusryhmä on 1970-luvulta asti tutkinut reaktoreiden jäähdytettävyyttä eri tilanteissa.

Turvallisuuskokeet ovat siis käytännössä lämmönsiirtoa ja virtausilmiöitä, ja niihin liittyvät kokeet tehdään tyypillisesti sähkölämmitteisillä koelaitteilla. Tällöin laboratoriossa ei tarvitse käsitellä radioaktiivisia aineita, ja kokeiden suorittamiseen liittyvät riskit (kuuma ja paineenalainen vesi ja höyry) ovat samanlaisia kuin teollisuudessa ja tavallisissa voimalaitoksissa.

Koelaitteet ovat käytännössä aina pienoismalleja, koska täysikokoisen voimalaitoksen mitoilla testaaminen olisi epäkäytännöllisen kallista.

LUTissa vuosikymmenien kokemus

LUTissa on vuosikymmenien rakennettu yhä isompia ja kattavampia koelaitteita suomalaisten ydinvoimalaitosten reaktoripiirien mallintamiseksi. Vuosien 1970-2000 välissä laitteet keskittyivät mallintamaan Loviisaa yhä tarkemmin ja tarkemmin; kuvassa vasemmalla näkyvä REWET-I koelaite on noin yhden huoneen korkuinen, oikean laidan PACTEL on kuusi kerrosta korkea.

Vuodesta 2000 eteenpäin LUTissa on rakennettu malleja myös Olkiluodon voimalaitoksista. Lisäksi näiden isojen koelaitteiden rinnalla on kehitelty, rakennettu, käytetty ja purettu pienempiä laitteita yksittäisten ilmiöiden tai laitteiden tutkimukseen ja kehitystyöhön, liittyen myös uusiin ydinvoimalaitoskonsepteihin.