Käytetty ydinpolttoaine

Suomessa on ydinenergian käytön seurauksena vuonna 2010 yhteensä noin 1750 tonnia käytettyä ydinpolttoainetta, joka aikanaan tulee loppusijoittaa Suomeen. Vuoteen 1996 asti Loviisan ydinvoimalaitoksen käytetty ydinpolttoaine palautettiin Venäjälle. Vuosittain käytettyä polttoainetta kertyy noin 65 tonnia.

Uraanipolttoaine on reaktorissa polttoainesauvoista muodostuvina nippuina. Itse uraani on sauvojen sisässä keraamisina nappeina. Yhdessä nipussa, korkeudeltaan 3–4 m, on uraania 120–180 kg  ja nippuja puolestaan on reaktorissa muutamia satoja. Polttoainetta käsitellään nippuina ja kukin nippu vaihdetaan uuteen 3–5 vuoden välein. Uraanin halkeavan isotoopin U-235 osuus on tällöin vähentynyt luonnonuraanin tasolle.

Käytetty polttoaine on edelleen pääosin (96 %) uraania, joskin reaktorissa uraanista muodostuu myös erilaisia fissio- eli halkeamistuotteita (mm. jodia, kesiumia ja teknetiumia) ja muita aineita kuten esim.  plutoniumia.

Varsinaiset halkeamisreaktiot päättyvät, kun reaktori sammutetaan. Kuitenkin tämän jälkeen polttoaineen sisältämät radioaktiiviset aineet säteilevät edelleen voimakkaasti ja tuottavat lämpöä. Suomessa käytetyt polttoaineniput siirretäänkin reaktorista jäähtymään vesialtaisiin muutamiksi vuosiksi. Altaissa niiden radioaktiivisuus laskee jo vuoden aikana sadasosaan siitä, mitä se oli reaktorista poistettaessa. Periaatteessa jäähdytys voitaisiin hoitaa myös kaasulla tai ilmalla.

Jäähdytysvaiheen jälkeen polttoaineniput siirretään kuljetussäiliöissä laitosalueella sijaitsevaan välivarastoon odottamaan loppusijoitusta kallioperään. Joissakin maissa käytetty ydinpolttoaine jälleenkäsitellään. Jälleenkäsittelyssä käytetystä ydinpolttoaineesta erotetaan käyttökelpoinen uraani ja plutonium jatkokäyttöä varten. Jälleenkäsittely ei poista loppusijoituksen tarvetta vaan prosessista jää aina jäljelle tietty määrä runsasaktiivista jätettä, joka on viime kädessä loppusijoitettava.