Andrea Sand: Ydinvoiman uusi aikakausi / The New Era of Nuclear Power

Ydinvoiman uusi aikakausi

Ydinenergia elää parhaillaan merkittävää muutoksen aikaa. Yleisön suhtautuminen ydinenergiaan sekä Suomessa että kansainvälisesti on myönteisempää kuin aikoihin, ja jopa vihreät puolueet ovat alkaneet tukea ydinvoimaa. Monissa Euroopan maissa suunnitellaan nyt uusia ydinvoimaloita, ja useat valtiot pyrkivät käynnistämään ydinenergian tuottamisen.

Osallistuin äskettäin konferenssiin, jossa käsiteltiin säteilyn vaikutusten mallintamista materiaaleissa. Tutkimustavoitteidemme soveltamista ydinreaktorien suunnitteluun esiteltiin avoimemmin ja ylpeämmin kuin koskaan aiemmin. Tämä on selkeä vastakohta varhaisille kokemuksilleni samasta konferenssisarjasta Yhdysvalloissa muutama vuosi sitten, jolloin välttelin tarkoituksella mainitsemasta sanaa ”nuclear” lentokentän turvatarkastuksessa, kun minulta kysyttiin matkani tarkoitusta ja tutkimusaihettani.

Ydinenergiaa kohtaan kasvava kiinnostus ja hyväksyntä on ymmärrettävää, kun otetaan huomioon ilmastonmuutoksen jatkuvat haasteet sekä se, että muut vihreiksi ja uusiutuviksi luokitellut energialähteet ovat osoittautuneet vähemmän ympäristön kannalta kestäviksi ja eivät niin aidosti uusiutuviksi kuin alun perin ajateltiin.

Äskettäisellä lennolla Saksan yllä huomiotani herättivät lukuisat tuulivoimalat ja aurinkopaneelipuistot, jotka olivat levinneet muuten idyllisiin maisemiin. Näistä mittavista asennuksista huolimatta aurinko- ja tuulivoima kattavat yhä vain murto-osan Saksan sähköntarpeesta. On yhä selvempää, ettei tämä lähestymistapa riitä täyttämään energiantarvettamme erityisesti siksi, että tuotantoa rajoittavat sääolosuhteiden ja vuorokaudenajan tuoma epävakaus.

Viimeaikaiset kehityssuunnat ja uusien ydinvoimaloiden rakentaminen edellyttävät kymmenientuhansien ydinvoima-alan ammattilaisten palkkaamista. Euroopan yliopistot pyrkivät vastaamaan asiantuntijoiden kasvavaan tarpeeseen, mikä on haasteellista, kun pitkän aikaa sekä tutkimusta että koulutusta on vähennetty useimmissa maissa. Kansainvälinen yhteistyö on nyt entistäkin tärkeämpää, ei vain koulutuksen ja infrastruktuurin rajallisten resurssien vuoksi, vaan myös jotta voimme tukea maita, jotka vasta pyrkivät ydinenergian tuottajiksi ja joilla on toistaiseksi vähemmän kotimaista asiantuntemusta.

Vastataksemme tähän tarpeeseen Aalto-yliopisto osallistuu aktiivisesti useisiin hankkeisiin, kuten ENEN- ja Unite!-ohjelmiin. Lisäksi Aalto tekee yhteistyötä Tšekin teknillisen yliopiston kanssa hyödyntäen heidän tutkimusreaktoriaan, jotta Suomen seuraavan sukupolven ydinvoima-asiantuntijat saavat tarvitsemaansa käytännön koulutusta. Myös teollisuuden osallistuminen koulutustalkoisiin on ratkaisevan tärkeätä, jotta koulutusohjelmat pysyvät relevantteina yksityiselle sektorille. Tässä suhteessa merkittävänä askeleena voidaan pitää uutta DENSE-tohtorikoulutusverkostoa, jota rahoittaa Valtion ydinjätehuoltorahasto VYR ja johon osallistuvat kaikki suomalaiset yliopistot ja tutkimuslaitokset.

Kasvavan asiantuntijatarpeen kattamisen lisäksi on tarvetta panostaa tieteelliseen tutkimukseen ja teknologiseen kehitykseen. Tutkimus vaatii riittävää rahoitusta, joka ydinvoimateknologian alalla on viime aikoina kohdistunut pääasiassa fuusioon sekä nykyisten reaktoreiden turvallisuuden varmistamiseen. Fuusiota pidetään usein ydinenergian tuotannon ”graalin maljana”, kun taas olemassa olevien reaktoreiden turvallisuus on kaikille perustavanlaatuinen tavoite.

Näiden lisäksi kuitenkin monilla muilla teknologioilla on potentiaalia tarjota merkittäviä hyötyjä. Yliopistot ja tutkimuslaitokset voivat olla avainasemassa näiden teknologioiden tutkimisessa ja kehittämisessä erityisesti ratkaistaessa haasteita, jotka liittyvät materiaalien käyttäytymiseen uusissa käyttöolosuhteissa sekä käytetyn polttoaineen kierrätykseen liittyvään kemiaan—kierrätys kun on keskeinen osa kestävää kiertotaloutta.

Suomi on pieni maa, mutta vahvuutemme piilee joustavuudessamme ja päättäväisyydessämme. Kun päätämme yhdessä, että jokin on tarpeellista, osaamme toimia globaaleina edelläkävijöinä, kuten Posivan loppusijoituslaitoksen onnistunut valmistuminen osoittaa. Nyt on aika sitoutua johtamaan maailmaa paitsi ydinjätteen turvallisessa loppusijoituksessa niin myös ydinvoimateknologian uuden sukupolven kehittämisessä. Meillä on tietynlainen globaali vastuu ottaa johtava rooli uusissa kehityshankkeissa, erityisesti kun huomioidaan asiantuntemuksemme ydinvoiman turvallisuudessa, joka on maailmalla tunnustettu ja jota on aina pidettävä ensisijaisena prioriteettinamme.

The New Era of Nuclear Power

Nuclear energy is currently witnessing a period of significant transformation. Public opinion, both in Finland and internationally, is more favorable than we have seen in a long time, with even the green parties turning pro-nuclear. Numerous European countries are now planning new nuclear power plants, and several nations are pursuing nuclear energy production for the first time.

At a recent conference that I attended, on modeling radiation effects in materials, the application of our research objectives to the advancement of nuclear reactor design was presented with a level of openness and pride that has been previously absent. This marks a sharp contrast to my early experience from the same conference series, in the United States some years ago, where I deliberately avoided mentioning the term “nuclear” during airport security checks, when questioned about the purpose of my travel and my research topic.

The resurgence of interest in and acceptance of nuclear energy is understandable, given the ongoing challenges with global warming, and the realization that other energy sources deemed to be green and renewable are proving to be less environmentally sustainable and not as genuinely renewable as initially perceived.

During a recent flight over Germany, I was struck by the vast number of wind turbines and solar panel farms dispersed across the otherwise scenic landscapes. Despite these extensive installations, solar and wind power still generate only a fraction of Germany’s electricity requirements. It is becoming increasingly evident that this approach will not suffice to meet our population’s energy demands, not least of all because of the instability of production from sources dependent on the weather or the time of day.

These recent developments, and the forthcoming construction of new nuclear power plants, will necessitate the employment of tens of thousands of skilled professionals in the nuclear field. France, for instance, anticipates the need for 100,000 new employees solely for its own energy production, while Sweden's requirements also number in the tens of thousands.

Universities across Europe are striving to address the impending demand for experts, following an extended period during which both research and education in this field were significantly reduced in most countries worldwide. The urgent need for international collaboration is apparent, not only to address the limited resources available for education and infrastructure but also to support countries with less domestic expertise.

In response to this need, Aalto University is actively involved in various initiatives, including educational programs like ENEN and Unite!. Additionally, Aalto maintains a partnership with Czech Technical University, utilizing their research reactor to train Finland’s next generation of nuclear experts. The involvement of industry is also a crucial factor in ensuring that education remains relevant to the private sector. The newly established DENSE doctoral education network, funded by the National Nuclear Waste Management Fund VYR and involving all Finnish universities and research institutes, represents a decisive step in this direction.

In addition to the growing demand for highly educated experts, there is also a pressing need for scientific research and technological development. Research necessitates adequate funding, which, within the realm of new nuclear technology, has primarily been directed towards fusion, as well as supporting the enhancement of safety measures in existing reactors.

Fusion is often regarded as the “holy grail” of nuclear energy production, while the safety of current reactors remains a critical concern for all nations. However, numerous other technologies also hold the potential to offer substantial benefits. Universities and research institutes can play a pivotal role in exploring and advancing these technologies, addressing challenges ranging from the material demands stemming from new operating conditions to the chemistry involved in recycling spent fuel—a crucial component of a sustainable circular economy.

Finland is a small nation, and our strength lies in our flexibility and determination. When we collectively decide that something is necessary, we possess the capability to lead on a global scale, as evidenced by the successful completion of Posiva’s final repository for spent nuclear fuel. It is now time to commit to leading the world not only in the safe disposal of nuclear waste but also in the renewal of the generation of nuclear power. In a sense, we have a responsibility to the global community to take a leading role in new developments, particularly given our recognized expertise in nuclear safety, which must always remain our foremost priority.