原標(biāo)題:萬噸核反應(yīng)堆乏燃料為啥成了燙手山芋
院士痛陳核燃料后處理研發(fā)與工藝裝備嚴(yán)重滯后
本報記者張曄
“在核燃料后處理上我們是一個后進(jìn)的國家,這不得不承認(rèn)。”
雖然,,朱永公式院士手拿話筒有些顫抖,,但他的語氣卻異常冷靜:“多年來,我國對核燃料循環(huán)后段處理缺乏系統(tǒng)研究,,沒有頂層科學(xué)規(guī)劃,,研究力量分散,基礎(chǔ)研究缺乏支持,,這樣下去勢必影響核電站的可持續(xù)發(fā)展,。”
今年10月16日,,是我國第一顆原子彈試驗(yàn)成功52周年,。15日,朱院士與其他9位核化學(xué)與放射化學(xué)界院士相聚在北京應(yīng)物會議中心,,他們理應(yīng)拍手相慶,,但是一說起我國的核燃料后處理的現(xiàn)狀,氣氛一下子變得嚴(yán)肅起來,。
而在今年8月,,中法合作核循環(huán)項(xiàng)目在連云港擬選廠址一事引起了當(dāng)?shù)鼐用駨?qiáng)烈反對,最終地方政府宣布永久停止該項(xiàng)目的選址規(guī)劃,。
我國首個商業(yè)核電站1991年就投入運(yùn)行,,為何到今天還在為乏燃料處理廠選址困惑?朱院士痛陳的問題其根源又在哪,?多位院士和專家向科技日報記者闡述觀點(diǎn),。
乏燃料是“魔鬼”嗎
乏燃料,是指在反應(yīng)堆內(nèi)燃燒過的核燃料,,經(jīng)過一定的時間從反應(yīng)堆內(nèi)卸出,。乏燃料并非核廢料。其中仍有95%的鈾沒有燃燒,,同時還會產(chǎn)生一些新核素,,如1%的钚和4%的其他核素。
到2020年,,我國預(yù)計(jì)建成5800萬千瓦核反應(yīng)堆機(jī)組,,每年產(chǎn)生的乏燃料超過1000噸,乏燃料累計(jì)總量約1萬噸,。
“諾貝爾獎獲得者伯頓·里克特曾經(jīng)寫過一篇討論核能的文章《兩個魔鬼之間》,,我們干的就是降妖除魔的事。”清華大學(xué)教授陳靖形象地說,。
乏燃料具有很強(qiáng)的放射性,,如果處置不當(dāng)將引發(fā)難以估量的災(zāi)難。對于這個“魔鬼”,,國際上有兩種辦法:一是永久禁錮在地下,,二是“招安”部分可用之才,。
“美國耗資1000億美元在尤卡山挖了一個幾百米深的地下儲藏基地,但是到2015年,,儲量已經(jīng)達(dá)到75%,,過不了幾年就要裝滿了,接下來怎么辦,?”陳靖反問道,。因此,自奧巴馬上任后,,美國政府就暫停向尤卡山繼續(xù)存放乏燃料,,另尋出路。
而我國人多地少的國情決定了環(huán)境容量更為有限,,把問題留給后代既不負(fù)責(zé)也不現(xiàn)實(shí),。
如何鎖緊“潘多拉魔盒”
在天然鈾中,僅有不到1%的鈾同位素鈾235,,能夠在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應(yīng),,而占天然鈾絕大部分的鈾238卻不能。這就意味著,,鈾燃料中有99%的能量未被利用,。
因此,核燃料循環(huán)后處理就是要回收鈾,、钚等易裂變材料,,以及可以利用的次錒系元素等物質(zhì),并制成核燃料組件再次使用,,而其他放射性核素固化制成玻璃塊狀的高放廢物封存,。
那么,對乏燃料的處理是否意味著打開了“潘多拉魔盒”,?
“所有的處理都在常溫下進(jìn)行,,這與切爾諾貝利或福島因?yàn)楹朔磻?yīng)堆高溫導(dǎo)致泄露完全不同。”陳靖說,,“再配合成熟的臨界安全管控措施,,處理廠的風(fēng)險是非常低的。”
專家介紹,,后處理廠在操作過程中確實(shí)有部分放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境,。比如氚,國際慣例是排放到海水中,,因?yàn)樗诤K刑烊淮嬖?,?ldquo;壽命”只有幾年,對環(huán)境基本沒有影響。
法國阿格琺核循環(huán)廠多年監(jiān)測的數(shù)據(jù)表明,,工廠給產(chǎn)業(yè)園區(qū)附近的公眾帶來的輻射劑量為0.03毫西弗/年,,僅相當(dāng)于自然輻射量的百分之一。
“建處理廠并非要在當(dāng)?shù)卮娣鸥叻艔U物,,最終還是運(yùn)輸?shù)礁拭C北山的地下儲存基地,。”中國原子能科學(xué)研究院副院長葉國安告訴記者。