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  上世纪80年代苏联切尔诺贝利核电站发生泄漏事故后,关于核废料处理的抗议声就在国际上不绝于耳。而在最近签下一个价值约2000亿元的“天价”核电大单之后,甘肃嘉峪关金塔县成为了法国公司在中国设立的核废料处理基地。但事实上,核废料回收目前存在安全问题,核废料处理成本也很高,而中国目前没有必要进行核废料处理。[新闻回顾]
  核废料再处理环境污染风险极高  

核能的安全性和环境风险一直是人们争议的焦点,自1986年世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生后,关于核废料处理的抗议声就在国际上不绝于耳。在甘肃金城建立核废料处理基地也意味着,今后运往甘肃的核废料,不仅来自国内的核电站,还很有可能来自周边国家。而国内专家对此表示中国核废料在处理技术成熟度和安全性方面尚需论证。


核废料
全球核电发展一览:中国核电发展量并不高,但却在核废料处理方面比其他国家更为坚定。法国是核废料处理技术最成熟的国家,而他们的核电占据发电总量的77%,中国只占2%。

核废料仍具有辐射危害,仅10毫克钚就能令人毙命

 

乏燃料并不等于核废料,其中含有许多有用的物质,如没有“烧净”的铀235,以及新生的俘获产物和裂变产物等。在俘获产物中,有钚的各种同位素;在裂变产物中,还有一些可利用的同位素,此外还有大量的铀238(是最常见的一种铀元素但不是实用的核燃料)等。核废料主要分为高放射性、中放射性、低放射性三类。高放射性核废料含有多种对人体危害极大的高放射性元素,甚至仅仅10毫克钚就能令人毙命。在国家原子能机构官方网站对乏燃料后处理的介绍中可以看到,“乏燃料后处理具有放射性强,毒性大,有发生临界事故的危险等特点,因而必须采取严格的安全防护措施。”

 

核废料处理涉及军事安全,其中的钚可制造核弹

 

核废料再处理也涉及到军事方面的安全。美国政府曾在30年前就决定要对核废料进行后处理,认为大约95.6%的来自于核反应堆废料在原燃料中是相同的铀氧化物。剩下的废料由热核裂变产物和长期的锕元素例如钚。但在1976年时任总统格纳德福禁止这一可循环的做法,并且他的继任者对此也是支持态度,他们认为这会带来潜在的危险,因为钚也可以用于制造炸弹。

 

世界各国核废料再处理事故频发,法国一个月内发生四次事故

 

全球各国的核燃料公司常有核废料再处理工厂事故发生,2005年5月英国索普 核废料再处理工厂曾发生过输送液体泄露事故,其中泄露的核燃料几乎可装满半个标准泳池,仅钚的含量就达200公斤,用它们至少可以造出20枚核武器;2010年7月,全世界核废料再处理最成熟的国家法国,也出现过核废料处理厂在一个月内连续发生四次核泄漏事故。2010年8月2日,日本青森县一家核废料再处理工厂发生微量的高水平放射性非也泄露。该核废料再处理厂此前曾多次出现故障,原定于2000年投入使用却因为事故频发被推迟到2006年。《科学美国人》杂志曾刊文披露美国的核废料处理问题,给出的结论是“短期内什么也不做,也许是最明智的解决方法”。

  中国大力发展核废料回收并无必要 

中国有关专家认为对核废料进行再处理的前提是“铀原料不够了”,否则根本不必冒着二度核污染的风险处理这些乏燃料。而国际原子能机构(iaea)预测中国铀矿资源储量可观,可能的铀储量为177万吨,是世界上铀资源潜力最大的国家之一。就算全世界的铀资源越来越少后,接下来能用的或将是品位较低的铀矿,其中能用来发电的钚的作用不一定能马上显示出来,其经济性目前来看并不合算。


核废料再处理
国内核电站设计运行之时,都准备了充足的废料暂存池,几年之后,这些燃料组就不需要再储存于水中了。它们被转移到钢制套桶中,在那里干燥充入惰性气体,然后被封闭。
核废料再处理
甘肃嘉峪关的核废料再处理基地涉及到中法一笔2000亿元的交易,中国核工业集团与法国阿海珐公司签署的协议,法国在中国建立的这个基地是为其国际客户进行商业化核废料处理。
核废料再处理
核废料处理引起各国民众的抗议,图为德国运载核废料的列车。

中核接手外国核废料旨在“做大做强”,技术设备由国家买单

 

2011年1月3日“中国核能技术获重大突破,铀利用率提升60倍”的官方消息,高调宣传了中国在核废料处理技术上的突破。对此有关学者认为这只是中国对外释放一个强有力的信号:法国不跟中国合作,中国自己也能搞核废料再处理。但据《南方周末》报道,甘肃嘉峪关的核废料再处理基地涉及到中法一笔2000亿元的交易,中国核工业集团与法国阿海珐公司签署的协议,法国在中国建立的这个基地是为其国际客户进行商业化核废料处理。阿海珐中国区总裁安德龙对媒体表示:阿海珐将提供从建设到正常运营的一整套工艺,技术支持以及主要部件。对此专家认为,这是中核集团想在产业链上做大做强的表现,而这一切只是由国家买单。

 

再处理得铀成本高于收购新鲜铀料,没有必要再处理核废料

 

在国际上核废料回收并没有大规模使用,天然铀的成本还是低很多,而且核废料回收技术只有应用在第四代核反应堆上,其经济效益才可能更好。国际原子能机构(iaea)预测中国铀矿资源储量可观,可能的铀储量为177万吨,是世界上铀资源潜力最大的国家之一。而目前国际上采用的乏燃料再处理方法是“快中子反应堆(简称快堆)”,采用这种解决方案,每3至4座传统反应堆就需要建造一座快堆,才能处理它们产生的核废料。但重新开始建造这种三十多年前的反应堆,是一个棘手的问题。围绕快堆的争论焦点是价格:快堆的冷却剂是熔融态的钠而不是水。与同等大小的传统反应堆相比,每个快堆的造价大约贵10亿到20亿美元。因此中国专家推算,目前经过回收循环得来的二次铀料,远比目前市场上的新鲜铀料贵得多。此外,清华大学国际问题研究所核问题专家李彬在接受《世界新闻报》采访时曾表示,当铀资源越来越少之后,接下来发挥作用的可能是那些铀矿石品位较低的铀矿,钚的作用不一定能马上显示出来。因此从乏燃料中提取钚来发电,其经济性目前来看并不合算。

 

中国核电站备有充足废料暂存池,核废料处理并非紧迫问题

 

中科华核电技术研究院主任傅先刚认为“处理核废料问题并不是那么紧迫”。民用核设施的一组燃料在反应堆内会经历3次新旧移动的循环,总共花费3至6年的时间。燃料组被移出后,高放射性的裂变产物将产生数十千瓦的热辐射。如果仅靠空气冷却,核燃料外包围的金属壁就会融化,甚至燃烧,因此移出的核燃料都被保存在乏燃料贮存池中。国内核电站设计运行之时,都准备了充足的废料暂存池,几年之后,这些燃料组就不需要再储存于水中了。它们被转移到钢制套桶中,在那里干燥,充入惰性气体,然后被封闭,因此“处理核废料问题并不是那么紧迫。”而美国能源技术专家曾说“我们总是谈论大量的废料,而真正的废料其实非常少”根据国家原子能机构的数据,依据国际原子能机构的数据,一座发电能力为1,000兆瓦的反应堆,每年只产生大约33吨核废料。这些物质若装到一辆大货车里,只能盖满它的底。

 

  世界处理核废料主流方式仍为“永久储藏”  

在现阶段深地质处置是核废料处置最现实的一种方法,芬兰甚至修建了地下放置库,可以保证其核废料10万年之内不会被外界碰触到;而对乏燃料的再处理问题还处于摸索阶段。除了法国、英国以及俄罗斯等国在上个世纪就走上了“乏燃料回收和循环”的道路,其他国家仍然在保持观望。


核废料再处理
对于核废料的处理,美国在1982年的核废料政策法中明确指出,使用者要将反应堆释放出每千瓦时能量的十分之一付给政府管理的核废料信托基金。
核废料再处理
芬兰也在修建地下核废料处置库,这座巨型掩埋场将被用来密封芬兰全国的核垃圾,至少10万年不被碰触。

核废料处理风险极高,除英法俄日外其他国家大多仍在观望

 

法国、英国以及俄罗斯等国在上个世纪走上了“乏燃料回收和循环”的道路,其他国家仍然在保持观望。经济效益、安全风险以及技术成熟度等因素的考量,都成为目前观望的主要因素。法国、英国、俄罗斯、日本、印度等国掌握动力堆乏燃料后处理技术,但对自己的核心技术体系每个国家都是严格保密。迄今世界上只有法国COGEMA公司、英国BNFL公司和俄罗斯“灯塔”公司能够将核废料加工为供核反应堆继续使用的燃料,其创造的年产值共计约50亿美元。早在2001年俄国家杜马和联邦委员会曾拟定修正案,希望引进国外核废料,但当时部分议会党团和联邦主体对引进和在加工核燃料过程的安全问题存疑虑而未通过。

 

美国核废料处理依赖政策法,利益与核废料信托基金均沾

 

对于核废料的处理,美国在1982年的核废料政策法中明确指出,使用者要将反应堆释放出每千瓦时能量的十分之一付给政府管理的核废料信托基金。而反过来,政府则同意帮助选址埋放废料。能源部强迫使用者签署合同,并承诺于1998年1月开始交付。由于福特的决定,美国采用了一种“开放”的燃料循环方式,意味着燃料将进行单向的旅行——从摇篮到坟墓——而非闭合的循环,在闭合的循环中,很多燃料可以进行二次或三次的核反应。

 

欧洲处理核废料仍以填埋为主,把高辐射废料埋入地下500米

 

  法国政府日前出台“放射性废料处理国家计划”,对不同性质的核废料处理进行了规范。约90%的核废料都将通过地表“永久储藏”的方式进行处理,其余10%由于在化学性质等方面的特殊性,必须使用其他办法,比如法国电力公司第一代核反应堆所使用的石墨,其辐射性较弱但周期较长,因此需要将其埋藏在地下15米到200米的深处;而高辐射性核废料的埋藏深度将达到地下500米。另外,芬兰也在修建地下核废料处置库,这座巨型掩埋场将被用来密封芬兰全国的核垃圾,至少10万年不被碰触。这条隧道将有3英里长,1600英尺深,贯穿芬兰地底有18亿年历史的结晶片麻岩层。


 
  极高的安全风险以及技术方面的比成熟,让世界各国对核废料回收仍持观望态度。在这样的环境下中国贸然选择接手欧洲的核垃圾回收值得商榷——我们总以为自己能控制别人不能控制的东西,但中国原子能科学研究院科技委副主任顾忠茂曾表示“我们的后处理技术比印度还落后20年”。

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