LIITE

YHTEISEN TUTKIMUSKESKUKSEN ERITYISOHJELMA

1.   Tavoite

Erityisohjelman yleistavoitteena on antaa asiakaslähtöistä tieteellistä ja teknistä tukea unionin politiikalle ydinenergia-alalla ja täyttää Euratomin perustamissopimuksesta johtuvat velvoitteet. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi on tarpeen kehittää jatkuvasti tietämystä, taitoja ja pätevyyttä, jotta voidaan tarjota tarvittavaa tieteellistä huipputasoa edustavaa asiantuntemusta ydinreaktoreiden turvallisuuden, ydinmateriaalivalvonnan sekä ydinvalvonnan aloilla.

2.   Lähestymistapa

JRC:n ydinalan toimilla pyritään täyttämään Euratomin perustamissopimuksesta johtuvat tutkimuksen ja kehityksen (T&K) alan velvoitteet ja tukemaan sekä komissiota että jäsenvaltioita ydinmateriaalivalvonnan ja ydinaseiden leviämisen estämisen, ydinjätehuollon, ydinlaitosten ja polttoainekierron turvallisuuden, ympäristön radioaktiivisuuden ja säteilysuojelun aloilla. Ydinaseiden leviämisen estämisen alaan kiinnitetään mahdollisimman suurta huomiota ottaen huomioon, että ydinturvallisuutta painotetaan yhä enemmän, mikä on johtanut ydintutkimuksen kohdentamiseen uudelleen.

Puiteohjelmassa tutkimus- ja tukitoimet keskittyvät edelleen seuraaviin aihealueisiin:

a)	ydinjätehuolto, ympäristövaikutukset ja perustietämys;

b)	Euroopan kannalta merkityksellisten reaktorijärjestelmien ydinturvallisuus;

c)	ydinvalvonta (mukaan lukien ydinmateriaalivalvonta, ydinaseiden leviämisen estäminen, laittoman kaupan torjuminen ja rikosoikeudellinen ydinmateriaalitutkimus).

Lisäksi JRC lujittaa edelleen asemaansa eurooppalaisena vertailukeskuksena tiedon levittämisessä ja nuorten tutkijoiden koulutuksessa.

3.   Toimet

3.1   Ydinjätehuolto, ympäristövaikutukset ja perustietämys

3.1.1   Käytetyn polttoaineen ja korkea-aktiivisen jätteen karakterisointi, varastointi ja loppusijoittaminen

Käytetystä polttoaineesta ja korkea-aktiivisesta ydinjätteestä huolehtimiseen kuuluu prosessointi, käsittely, kuljettaminen, välivarastointi ja geologinen loppusijoitus. Perimmäisenä tavoitteena on estää radionuklidien pääsy biosfääriin kaikissa näissä vaiheissa niiden hyvin pitkän hajoamisajan aikana. Rakennettujen ja luonnollisten vapautumisesteiden suunnittelu, arviointi ja toiminta kyseisellä aikajänteellä ovat olennaisia osatekijöitä näiden tavoitteiden saavuttamisen kannalta ja sidoksissa muun muassa polttoaineen ja/tai jätteen käyttäytymiseen geologisessa ympäristössä. Tähän liittyvät tutkimukset kuuluvat tämän erityisohjelman piiriin.

3.1.2   Partitio ja transmutaatio

Tärkeimmässä ydinenergiajärjestelmiä varten kaavaillussa strategiassa pyritään polttoainekierron sulkemiseen tavoitteena vähentää ydinjätteen pitkäaikaista radiotoksisuutta ja tehostaa resurssien turvallista ja tehokasta käyttöä. Tärkeimmät tähän liittyvät haasteet ovat partitiotekniikoiden optimointi valittujen pitkäikäisten radionuklidien erottamiseksi käytetystä polttoaineesta sekä turvallisten ja luotettavien polttoaineiden tuotanto ja kvalifiointi aktinidien transmutaatiota varten. Partitioon liittyvä kokeellinen työ sisältää JRC:ssa sekä vesiliuoksiin että pyrometallurgisiin prosesseihin (suolamediumissa) kohdistuvan tutkimuksen.

3.1.3   Aktinidien perustutkimus

Asiantuntemuksen ja johtoaseman säilyttämiseksi siviiliydinteknologian alalla on olennaista tukea ydinmateriaalien tieteidenvälistä perustutkimusta, joka voi synnyttää uusia teknologisia innovaatioita. Tämä vaatii puolestaan tietämystä ns. 5f-alkuaineiden (aktinidien) ja niiden yhdisteiden reagoinnista (yleensä äärimmäisiin) termodynaamisiin parametreihin. Kokeellisen tietopohjan suppeuden ja mallintamiseen liittyvän kompleksisuuden vuoksi nykyinen tietämys näistä mekanismeista on rajallista. Perustutkimusta tarvitaan, jotta voidaan ymmärtää näiden alkuaineiden käyttäytymistä ja pysyä tiiviin aineen fysiikan nykytietämyksen kärjessä. Kokeellisten ohjelmien vaikutuksen tehostamiseksi on määrä hyödyntää pitkälle kehitettyä mallintamista ja simulaatiota.

JRC:n aktinidien perustutkimusohjelma on edelleen aktinidien fysiikan ja kemian tutkimuksen kärjessä. Sen keskeisenä tavoitteena on tarjota korkeakoulujen ja tutkimuslaitosten tutkijoiden käyttöön maailman huippuluokan koelaitteistot, joiden avulla ne voivat tutkia aktinidien ominaisuuksia ja sitä kautta täydentää koulutustaan ja antaa panoksensa ydintieteiden kehitykseen.

3.1.4   Ydinalan tutkimusdata

Kaavailtuja kevyempien aktinidien poltinratkaisuja ja kehittyneitä ydinenergian tuotantokonsepteja varten tarvitaan huomattavasti nykyistä tarkempaa tutkimustietoa. Kokeellisen tiedon laadulla on keskeinen merkitys turvallisuusnormien parantamisen ja virhemarginaalien pienentämisen kannalta. Se vaikuttaa sitä kautta myös uusien reaktorijärjestelmien suunnittelun ja rakentamisen kustannustehokkuuteen. Teollisuuden ja tutkimuslaboratorioiden käyttämien tietojen, OECD:n ydinenergiajärjestön tiedostot mukaan luettuina, on oltava kattavaa, tarkkaa ja selkeästi määritellyissä laadunvarmistusmenettelyissä validoitua.

JRC tuottaa kansainvälisesti tarvittavaa dataa ja jatkaa Van de Graaff ja GELINA-lineaarikiihdyttimien turvallista käyttöä.

3.1.5   Ydintutkimuksen lääketieteelliset sovellukset

Kohdennettu alfahiukkashoito (targeted alpha therapy, TAT) on uusi syövän hoitomuoto, jossa hyödynnetään alfasäteilyn ainutkertaisia fysikaalisia ominaisuuksia (erityisesti sen suurta energiaa ja lyhyttä kantamaa ihmiskudoksessa), joiden avulla sairaat solut voidaan valita kohdennetusti ja tuhota vahingoittamatta ympäröivää tervettä kudosta. Näitä tekniikoita voidaan käyttää syövän lisäksi myös tartuntatautien hoidossa.

JRC tukee edelleen kohdennetun alfahiukkashoidon kehittämistä tiiviissä yhteistyössä kansallisten organisaatioiden kanssa ja keskittyy tässä erityisesti alfasäteilijöiden tuotannon vaihtoehtoisiin prosesseihin ja radioaktiivisesti merkattujen biomolekyylien radiobiologiseen testaukseen. JRC arvioi niiden tehokkuutta ja soveltuvuutta ja pyrkii tuomaan nämä uudet sovellukset sairaaloiden ja lääketeollisuuden käyttöön.

3.1.6   Ympäristön radioaktiivisuuden seuranta

Euratomin perustamissopimuksen toisen osaston III luvussa määrätään, että on vahvistettava perusnormit väestön ja työntekijöiden terveyden suojelemiseksi ionisoivan säteilyn aiheuttamilta vaaroilta. Perustamissopimuksen 31–38 artiklassa annetaan säännöt jäsenvaltioiden ja komission tehtävistä terveyden suojelussa, ympäristön radioaktiivisuustasojen ja päästöjen valvonnassa sekä ydinjätehuollossa. Tähän sisältyy myös onnettomuuksien hallintaa koskevia keskeisiä näkökohtia. Perustamissopimuksen 39 artiklan mukaan JRC avustaa komissiota tämän tehtävän suorittamisessa.

Juomaveden ja elintarvikkeiden uusia radionuklidien enimmäismääriä silmällä pitäen JRC kehittää analyysitekniikoita ja tuottaa tarvittavia vertailumateriaaleja. Jäsenvaltioiden valvontalaboratorioiden kanssa toteutetaan vertailuja Euratomin perustamissopimuksen 35 ja 36 artiklan mukaisesti raportoitavien valvontatietojen vertailtavuuden selvittämiseksi ja radioaktiivisuuden seurantajärjestelmien yhdenmukaistamiseksi testauksissa käytettävien vertailumateriaalien avulla.

3.1.7   Tietämyksen hallinta ja koulutus

On tärkeää, että ydinalan uudet tutkija- ja insinöörisukupolvet voivat ylläpitää ja syventää tutkimus- ja sovellusohjelmien tuottamiin koe- ja tutkimustuloksiin, tulkintoihin ja osaamiseen pohjautuvaa ydinalan tietämystä.

JRC pyrkii osaltaan huolehtimaan siitä, että tämä tietämys on helposti saatavilla, asianmukaisesti jäsennettyä ja hyvin dokumentoitua, sekä tukemaan alan korkeakoulutusta Euroopassa jo käytössä olevien reaktoreiden ja innovatiivisten neljännen sukupolven reaktoreiden osalta. Lisäksi JRC kehittää EHRO-N-hanketta (European Human Resources Observatory for the Nuclear Energy Sector) Euroopan kehityssuuntausten analysoimiseksi ja tieteellisen tuen antamiseksi unionin poliittiselle päätöksenteolle. JRC edistää myös edelleen ydinalan tiedottamisen parantamista varsinkin kansalaisten hyväksyntään kohdistuvana sekä yleisemmin yleistä energiatietoisuutta koskevien strategioiden osalta. JRC:n pitkä kokemus ja ydindatamittauksiin käytettävät ainutlaatuiset laitteistot antavat myös erinomaiset mahdollisuudet ydintutkijoiden ja insinöörien täydennyskoulutukseen yliopistoissa tarjoamalla käytännön kokemusta ydinlaitteistojen käytöstä.

3.2   Ydinturvallisuus

3.2.1   Ydinreaktorien turvallisuus

Jotta ydinvoimalaitosten turvallisuutta voidaan ylläpitää ja parantaa, on laajennettava ja validoitava pitkälle kehitettyjä ja viimeisteltyjä turvallisuuden arviointimenetelmiä ja vastaavia analyysivälineitä. JRC:ssa toteutetaan kohdennettuja kokeellisia tutkimuksia, jotta voidaan ymmärtää paremmin taustalla vaikuttavia fysikaalisia ilmiöitä ja prosesseja, jolloin voidaan validoida ja verifioida deterministiset ja todennäköisyyspohjaiset turvallisuuden arviointivälineet. Tutkimukset perustuvat laitosprosessien (reaktiivisuus ja lämpöhydrauliikka), komponenttien (käyttökuormitus/vanheneminen) sekä inhimillisten ja organisatoristen tekijöiden pitkälle kehitettyyn mallintamiseen. JRC:lla on myös edelleen keskeinen asema kaikkien jäsenvaltioiden eduksi toimivan ydinvoimalaitosten käyttökokemusten hyödyntämistä käsittelevän eurooppalaisen foorumin (European Clearinghouse for Operational Experience Feedback) perustamisessa ja toiminnassa. Se laatii kaikille Euroopan sääntelyviranomaisille aihekohtaisia selvityksiä yksittäisiin laitoksiin liittyvistä kysymyksistä ja helpottaa käyttökokemusten tehokasta jakamista ja hyödyntämistä ydinvoimalaitosten turvallisuuden parantamiseksi ja ydinonnettomuuksien todennäköisyyden pienentämiseksi. Se toteuttaa tutkimusohjelmia, joilla tuetaan turvallisuusvaatimusten ja edistyksellisten arviointimenetelmien kehittämistä ydinturvallisuuden kannalta merkityksellisiä reaktorijärjestelmiä varten. Se käsittelee myös reaktoreiden ja niiden infrastruktuurin käytöstä poistamista koskevan tutkimuksen keskeisiä näkökohtia (menetelmät, koulutus, tieteellinen tausta).

3.2.2   Ydinpolttoaineen turvallisuus unionissa toimivissa voimalaitoksissa

Toisen ja kolmannen sukupolven kevytvesireaktoreita tulee todennäköisesti olemaan käytössä koko kuluvan vuosisadan. Niiden turvallisuuden maksimoimiseksi on parannettava tietämystä polttoainesauvojen (polttoaine ja suojakuori) käyttäytymisestä reaktorissa tavanomaisissa olosuhteissa sekä häiriö- ja onnettomuustilanteissa, erityisesti käyttöiän pidentämistä ajatellen. Tutkimuksen kaksi tärkeintä näkökohtaa ovat polttoainesauvojen mekaaninen eheys reaktorin käyttöiän aikana ja polttoaineen reagoiminen epävakaisiin olosuhteisiin (mukaan lukien vakavat reaktorionnettomuudet, myös sydämen sulamisonnettomuus).

Selkeästi määriteltyihin fysikaalisiin ja kemiallisiin mekanismeihin liittyvän kokeellisen ja teoreettisen työn on määrä johtaa moniskaalaiseen mallinnukseen ja viime kädessä polttoaineen suorituskyvyn koodeihin.

JRC:n tutkimuksella pyritään myös parantamaan kokeellisia benchmark-tietoja UO2- ja MOX-polttoaineiden käyttäytymisestä korkeassa palamassa.

3.2.3   Kehittyneiden ydinenergiajärjestelmien turvallinen toiminta

Uudet reaktoristrategiat, joilla lisätään turvallisuutta, ydinmateriaalivalvontaa ja kestävyyttä, ovat maailmanlaajuisesti uusi tutkimuskohde, johon keskitytään erityisesti neljännen sukupolven reaktoreita käsittelevän kansainvälisen tutkimus- ja kehitysfoorumin puitteissa (Generation IV International Forum, GIF). Jäsenvaltiot ovat antaneet JRC:lle toimeenpanevan tehtävän Euratomin osallistumisessa GIF:n toimintaan. JRC koordinoi tässä ominaisuudessa Euroopan (suorina tai epäsuorina toimina tai jäsenvaltioiden kautta toteutettavaa) osuutta GIF:n eri hankkeissa.

JRC:n laboratorioissa tehtävissä tutkimuksissa tarkastellaan pääasiassa uusien innovatiivisten ratkaisujen ja innovatiivisten polttoainekiertojen turvallisuusnäkökohtia, erityisesti uusien polttoainetyyppien karakterisointia, säteilytystestausta ja säteilytyksen jälkeistä tutkimusta, sekä innovatiivisten rakenne- ja suojamateriaalien karakterisointia ja kvalifiointia. Tutkimukset koskevat myös uuden reaktorisukupolven turvallisuusvaatimuksia ja ydinjärjestelmien pitkälle kehitettyä arviointia. Tavoitteena on tukea yhteisen eurooppalaisen lähestymistavan aikaansaamista uusien innovatiivisten ratkaisujen turvallisuuden arvioinnissa. Tältä osin pyritään tarvittaessa synergiaan kestävän ydinenergian teknologiayhteisön (Sustainable Nuclear Energy Technology Platform, SNETP) kanssa.

3.3   Ydinvalvonta

3.3.1   Ydinmateriaalivalvonta

Ydinenergialla on kasvava merkitys sähköntuotannossa Euroopassa ja koko maailmassa, minkä vuoksi ydinmateriaalien käsittely polttoainekierrossa lisääntyy kaiken aikaa. Jotta voidaan estää näiden materiaalien päätyminen muuhun kuin niiden ilmoitettuun käyttötarkoitukseen, tarvitaan vahva ja luotettava ydinmateriaalivalvonnan ja ydinaseiden leviämisen estämisen järjestelmä. Kehittyvän ydinmateriaalivalvontapolitiikan toteuttaminen edellyttää jatkuvia teknisiä innovaatioita ja parannuksia. Haasteena on lisätä automaatiota ja parantaa tietojen analysoinnin välineitä, jotta tarkastajille ja alan teollisuudelle aiheutuvaa työtaakkaa voidaan pienentää. Ydinmateriaalivalvontaa koskevia uusia ja innovatiivisia lähestymistapoja sovelletaan myös Euroopan kannalta merkityksellisiin reaktorijärjestelmiin ja niiden polttoainekiertoihin.

3.3.2   Lisäpöytäkirja

Lisäpöytäkirjalla pyritään estämään ilmoittamattomat ydinoperaatiot. Sen täytäntöönpano edellyttää tekniikoita, jotka eroavat ydinmateriaalikirjanpidon tarkastamiseen käytetyistä tekniikoista tai jotka ovat niitä pitemmälle kehitettyjä. Ilmoitettujen tietojen täydellisyyden tarkastamisen ennakoidaan vaativan lisää sellaisia menetelmiä koskevaa T&K-työtä, joiden avulla voidaan havaita laittomat ohjelmat. Näissä menetelmissä käytetään joissain tapauksissa samoja tekniikoita kuin rikosoikeudellisessa ydinmateriaalitutkimuksessa. Paljon työtä on tehtävä partikkelianalyysin menetelmien parantamiseksi, jotta voidaan verifioida ilmoitetut toimet ja havaita ilmoittamattomat toimet.

3.3.3   Ydinaseiden leviämisen estämistä koskevan tiedon keruu julkisista lähteistä

Tukeakseen komission yksiköitä ja tehdäkseen yhteistyötä IAEA:n ja jäsenvaltioiden viranomaisten kanssa JRC jatkaa järjestelmällistä tietojen keruuta ja analysointia eri lähteistä (internet, ammattikirjallisuus, tietokannat) ydinaseiden leviämisen estämistä koskevissa kysymyksissä. Tiedon pohjalta laaditaan maaraportteja, joissa seurataan tiiviisti ydinalan toiminnan kehittymistä sekä ydinteknisten laitteiden ja tekniikoiden (sekä suoraan sotilaallisiin tarkoituksiin käytettävien että kaksikäyttölaitteiden ja -tekniikoiden) maahantuontia ja/tai vientiä valituissa maissa. JRC myös seuraa vientivalvontajärjestelmien teknistä kehitystä ja antaa teknistä tukea asianomaisille komission yksiköille.

3.3.4   Ydinmateriaalien laittoman kaupan torjunta ja rikosoikeudellinen ydinmateriaalitutkimus

Ydinmateriaalin ja muiden radioaktiivisten aineiden laiton kauppa sekä siitä johtuva ydinaseiden leviämisriski ja ydinterrorismin uhka edellyttävät toimenpiteitä laittoman kaupan estämiseksi ja havaitsemiseksi sekä sen vastaisiin toimiin ryhtymiseksi. Ydinvalvontaan kiinnitetään yhä enemmän huomiota kaikilla tasoilla, esimerkiksi kansainvälisten aloitteiden kuten ydinterrorismin torjumista koskevan maailmanlaajuisen aloitteen (Global Initiative on Combating Nuclear Terrorism), joukkotuhoaseiden leviämisen estämistä koskevan aloitteen (Proliferation Security Initiative), YK:n turvallisuusneuvoston päätöslauselman 1540 ja muiden aloitteiden sekä monenvälisen yhteistyön ja teknisen kehityksen puitteissa. Henkilöstön koulutuksella on keskeinen merkitys ydinvalvontatoimien täytäntöönpanon kannalta. JRC jakaa jäsenvaltioiden kanssa ja kansainvälisten järjestöjen kanssa kokemuksensa ja asiantuntemuksensa ydinalalla yleensä ja ydinvalvonnan alalla erityisesti.

Tätä varten on kehitettävä tai parannettava erilaisia koulutusohjelmia sekä luotava tai päivitettävä niihin liittyviä koulutusmoduuleja. JRC aikoo perustaa Euroopan valvontakoulutusohjelman (European Security Training Centre), joka keskittyy ensi vaiheessa ydin- ja säteilyvalvontaan.

4.   Eettiset näkökohdat

Erityisohjelman täytäntöönpanossa ja siihen perustuvassa tutkimustoiminnassa on noudatettava eettisiä perusperiaatteita, joita ovat muun muassa Euroopan unionin perusoikeuskirjasta ilmenevät periaatteet.

Toissijaisuusperiaatteen mukaisesti ja koska Euroopassa sovelletaan useita erilaisia lähestymistapoja, tutkimushankkeisiin osallistuvien on noudatettava tutkimuksen suoritusmaassa voimassa olevia lakeja, määräyksiä ja eettisiä sääntöjä. Kansallisia säännöksiä sovelletaan kaikissa tapauksissa, eikä Euratom rahoita missään jäsenvaltiossa tai muussa maassa sellaista tutkimusta, joka on kielletty kyseisessä jäsenvaltiossa tai maassa.

Tutkimushankkeiden toteuttajien on tarvittaessa pyydettävä asianomaisilta kansallisilta tai paikallisilta eettisiltä toimikunnilta hyväksyntä ennen toimien aloittamista. Lisäksi komissio tekee poikkeuksetta eettisen arvioinnin ehdotuksista, jotka koskevat eettisesti arkaluonteisia kysymyksiä tai joissa eettisiä näkökohtia ei ole otettu riittävällä tavalla huomioon. Erityistapauksissa eettinen arviointi voidaan tehdä myös hankkeen toteutuksen aikana.

Euroopan unionin toiminnasta tehdyn sopimuksen 13 artiklassa edellytetään, että unioni ja jäsenvaltiot ottavat eläinten hyvinvoinnin vaatimukset täysimääräisesti huomioon laatiessaan ja pannessaan täytäntöön unionin politiikkoja, tutkimus mukaan lukien.