Väitös radioaktiivisten aineiden käyttäytymisestä kaivosprosesseissa

Helsingin yliopiston kemian laitoksen radiokemian laboratorio käynnisti yhteistyökumppaneineen Suomen Akatemian rahoittaman nelivuotisen projektin vuonna 2010, jossa tutkittiin luonnossa olevasta uraanista ja toriumista peräisin olevien radioaktiivisten aineiden (uraani, torium, radium polonium ja radiolyijy)liukenemista erilaisista kaivannaisjätteistä Suomen ympäristössä. Tutkimuskohteina olivat Paukkajanvaaran entinen koeluontoinen uraanikaivos Pohjois-Karjalassa, Soklin fosforimalmin koerikastuksen entinen jätekenttä Itä-Lapissa ja Talvivaaran nikkelikaivos Sotkamossa.

Marraskuussa Helsingin yliopistossa väittelevän Hanna Tuovisen väitöskirjatutkimuksessa selvitettiin Paukkajanvaaran entisen uraanikaivoksen radioaktiivisten aineiden liukoisuutta 1990-luvun alussa tehtyjen jälkihoitotoimenpiteiden jälkeen. Alueella on kaksi ensisijaista päästölähdettä: sivukivikasa (raakku) ja rikastushiekka-alue. Tulosten perusteella on todennäköistä, että ainakin radiumin liukenemista raakkukasasta ja mahdollisesti rikastushiekkakentältä tapahtuu edelleen.

Soklissa tutkittiin radionuklidien liukenemista rikastusjätteistä, jotka ovat peräisin 1970-luvun lopulla tehdyistä fosforimalmin koerikastuksista. Tulosten mukaan radionuklideja ei ole liuennut malmista tai kaivosjätteestä. Kokeet myös osoittivat, etteivät uraani ja torium esiinny malmissa ja jätteessä helposti liukenevassa muodossa, ja näin ollen ne eivät vapaudu liuokseen helposti; uraanista tosin pieni osa (4 prosenttia) oli osittain liukenevassa muodossa heikosti happamissa olosuhteissa. Sen sijaan torium oli edelleen tiukasti kiinni mineraaleissa.

Talvivaaran tutkimuksessa selvitettiin radioaktiivisten aineiden uraanin, toriumin, radiumin, lyijyn ja poloniumin käyttäytymistä kaivosprosessissa. Biokasaliuotuksessa uraani liukenee malmin sisältämästä uraniniittimineraalista prosessiliuokseen ja päätyy lopulta pääosin kipsisakka-altaaseen. Radium ja torium jäävät suurelta osin liuotuskasoihin. Myös radiolyijy ja polonium jäävät pääosin kasoihin, joskin pientä liukenemista tutkimuksessa havaittiin.

Tulevaisuudessa hapanta kaivosvaluntaa saattaa syntyä Talvivaarassa ja Paukkajanvaarassa. Nikkeli ja uraani esiintyvät sulfidimalmeissa, jotka voivat ajan kuluessa johtaa happamaan kaivosvaluntaan ja edelleen radioaktiivisten aineiden liukenemiseen.

- Jotta voidaan valita sopivat jälkihoitotoimenpiteet ja välttää mahdolliset ympäristöongelmat tulevaisuudessa, on tärkeää, että radioaktiivisten aineiden käyttäytyminen kaivosprosesseissa tunnetaan hyvin, sanoo Hanna Tuovinen.

Hanna Tuovinen väittelee 27.11.2015 Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa aiheesta Mobilization of natural uranium series radionuclides at three mining sites in Finland. Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa.

Väittelijän yhteystiedot:

Hanna Tuovinen, 050 528 9364, Helsingin yliopiston kemian laitos, radiokemian laboratorio, hanna.p.tuovinen@helsinki.fi

Ystävällisin terveisin
Minna Meriläinen-Tenhu, 050 415 0316, @MinnaMeriTenhu