Uraanipitoisuudet Suomen kallioperässä ja vesistössä

Suomessa on kymmeniä uraani- ja toriumesiintymiä tai -mineralisaatioita, joita on tutkittu syväkairauksin ja/tai tutkimuskaivannoin.

Tunnetuista uraaniesiintymistä merkittävimpiä ovat Kolarin-Kittilän alueella Kesänkitunturin kerrosmyötäinen esiintymä, Kuusamon alueelta löydetyt pienet uraaniesiintymät, Kolin-Kaltimon kvartsiittijakso Pohjois-Karjalassa, Rompaksen kulta-uraani-esiintymä Ylitorniossa ja Etelä-Suomessa Uusimaa, joka erottuu sekä radiometrisesti että geokemiallisesti alueena, jonka kallioperässä ja pohjavedessä on laajoilla alueilla korkeampia uraanipitoisuuksia kuin muualla Suomessa.

Suomessa aloitettiin uraaninetsintä 1950-luvun puolivälissä ja sitä jatkettiin jokseenkin systemaattisesti, mutta vähin resurssein 1980-luvun loppupuolelle. Pitkän tauon jälkeen uusi etsintävaihe alkoi vuonna 2004, jolloin tehtiin ensimmäiset valtausvaraukset. Vuosina 2004-2006 lähes kaikkiin ennestään tunnettuihin uraani- ja torium-malmiaiheisiin on haettu kaivoslain mukaista valtausvarausta tai valtausta. Hakijoina on useita kansainvälisiä yhtiöitä.


Uraani kallioperässä

Maan kuoressa uraani on rikastunut ensisijaisesti graniittisiin kivilajeihin sekä graniittien ja liuskeiden muodostamiin seoskivilajeihin (migmatiitteihin). Uraania esiintyy runsaasti etenkin Etelä-Suomen nuorimpia graniitteja käsittävillä kivilajialueilla. Luonnossa esiintyvä uraani koostuu kolmesta isotoopista, U-238 (99,9 %), U-235 (0,71 %) ja U-234 (0,005 %).

Isotoopilla U-235 on luonnostaan kyky spontaaniin halkeamiseen, kun sen ydintä pommitetaan neutroneilla, ja siitä vapautuvaa energiaa käytetään hyväksi muun muassa ydinvoimaloissa.

Isotooppi U-238 muodostaa 14-portaisen radioaktiivisen hajoamissarjan, jossa uraani muuttuu usean tytäraineen kautta viimein lyijyksi (Pb-206).

Uraanin radioaktiivinen puoliintuminen kestää 4,5 miljardia vuotta. Tytäraineista ovat geologisesti mielenkiintoisimmat radium-226, jonka puoliintumisaika on 1 620 vuotta sekä sen tytäraine radon-222 (puoliintumisaika 3,82 vuorokautta). Radon on kaasumaisena kärkäs liikkumaan maankamarassa sekä maaperän huokosilmassa että veteen liuenneena.

Uraanipitoisuus ilmaistaan usein paino-osuuden miljoonasosina (ppm eli part per million). Suomen kallioperässä arvioidaan olevan uraania keskimäärin 4 ppm. Ydinenergia-asetuksessa on uraanimalmiksi määritelty kivennäinen, jossa uraanin keskimääräinen pitoisuus on vähintään 1000 ppm.

Uraani-238:n puoliintumisaika on merkittävästi pidempi kuin uraani-234:n. Tästä seuraa, että kun uraanin pitoisuus ilmoitetaan massana tilavuus- tai painoyksikköä kohden (mg/l tai mg/kg = ppm), koostuu uraanin massa lähes yksinomaan uraani-238:sta. Kun puhutaan uraanin aktiivisuudesta, on muistettava, että uraanin kokonaisaktiivisuus koostuu kaikista kolmesta uraanin isotoopista, joista U-238:n ja U-234:n aktiivisuudet kiinteässä kalliossa ovat yhtä suuret (1 mg luonnon uraania sisältää uraani-238:aa ja uraani-234:ää kumpaakin 12,4 Bq ja uraani-235:tä 0,58 Bq).

Uraanin pitoisuudet kallioperässä vaihtelevat huomattavasti. Suomen kallioperässä arvioidaan olevan uraania keskimäärin 4 ppm. Karttakuvasta nähdään, että graniittisissa kivilajeissa esiintyy varsin yleisesti keskimääräistä suurempia pitoisuuksia (4–50 ppm), erityisesti Kaakkois-Suomen rapakivialueilla. Esimerkiksi Talvivaaran mustaliuskeessa uraanipitoisuus on 15–20 ppm, eli ei poikkeuksellisen korkea Suomen kallioperän pitoisuusvaihteluihin nähden. Tyypilliset uraanipitoisuudet liuske- ja gneissivyöhykkeissä eivät ole suuremmat kuin graniiteissa, vaikkakin niissä sijaitsevat käytännössä kaikki maamme uraaniesiintymät. Tähän mennessä inventoiduissa esiintymissä keskimääräinen uraanipitoisuus on ollut 300–1200 ppm ja uraanin kokonaismäärä noin 1000 tonnia.

Suomen graniitit

Uraani luonnonvesissä

Maamme porakaivovesissä uraanin (uraani-238 ja uraani-234) keskimääräinen aktiivisuuspitoisuus on noin 0,3 becquereliä litrassa (Bq/l) (21 mikrogrammaa litrassa), mutta vaihtelualue on hyvin laaja: enimmäispitoisuudet ovat noin 150–300 Bq/l. Maaperäkaivojen vedessä aktiivisuuspitoisuudet ovat keskimäärin kymmenesosa porakaivovesien aktiivisuuksista ja uraanipitoisuuden enimmäisarvot jäävät paljon pienemmiksi, noin yksi mikrogramma litrassa.
Maamme luonnonvesissä uraanipitoisuudet ovat tyypillisesti 0,0001–0,001 Bq/l (alle 0,01–0,1 mikrogrammaa litrassa). Kuitenkin esimerkiksi Itä- ja Keski-Uudellamaalla ne ovat selvästi keskimääräistä korkeammat: 0,006–0,03 Bq/l (0,5–2,4 mikrogrammaa litrassa).

 

Jaa tämä sivu

Yhteyshenkilö

Yhteyshenkilö