核废料处置:核电乏燃料的“家”在哪里?,乏燃料

核燃料在反应堆中发生核反应后,一定时间内必须从堆内卸出,同时换上新燃料。卸出的这部分在反应堆中“燃烧”过的核燃料称为“乏燃料”。

我国核电正在稳步持续发展中。最新统计数据显示,我国当前在运核电机组数达34台,仅次于美国、法国、俄罗斯,位列全球第四。按照核电发展规划,到2030年中国核电的装机容量将达到1.2~1.5亿千瓦,每年产生约3000吨左右的乏燃料。这么多的乏燃料,它的“家”在哪里?

贮存设施接近饱和

“可以预见,以中国核电发展的速度,乏燃料的安全储存和去向问题,将逐渐凸显。”相关专家告诉记者。

据悉,我国的《放射性废物管理规定》(下称《规定》)第十二条中规定,中、低放固体废物的贮存期一般不宜超过5年,应适时对废物进行相应的处理、整备或处置。该《规定》第十四条中还规定:通常中、低放废物的隔离期不应少于300年;中、低放固体废物应按“区域处置”的方针实施处置。

据了解,在核电大发展背景下,我国核电站卸出的乏燃料数量在不断增长,大部分核电站的在堆贮存水池容量已经超负荷(在送至后处理厂前,乏燃料通常先暂存在核电站内自建的硼水池内,即在堆贮存水池内,中国目前是按其可以存储乏燃料10年设计),我国核电厂运行已近30年,乏燃料贮存设施已累积了大量乏燃料,大亚湾核电厂乏燃料贮存设施已经达到贮存上限,田湾核电厂乏燃料贮存设施也已接近饱和。已经建成的离堆乏燃料湿法储存设施也已饱和。

乏燃料后处理项目进展缓慢导致核电厂产生的乏燃料无处可去,只能在核电厂内的贮存设施中暂存。中国的乏燃料正面临“无家可归”的尴尬境地。

后处理项目落地难

据了解,我国早就确定了核燃料闭式循环,对乏燃料进行后处理的政策。核废料存储接近临界线,核废料处理作为百大工程项目之一,已经提高到国家高度。国家原计划建设西南、西北、华东、华南、北方五个区域处置场,然而问题在于,目前除了西北处置场,至今尚未建成具有一定处理规模的乏燃料商用后处理厂。

现实问题是,我国核电站最集中的地区在沿海,而乏燃料后处理项目的选址地并不一定是核电站所在地,项目选址地的政府只有义务没有利益,误以为后处理是“核垃圾处理”,只有危害和风险,因此不情愿接纳,导致后处理项目落地存在极大困难。不接受外省废物,已经成了一些地方建设废物处置场的前提条件。

“与争着要上核电站项目的积极态度明显不同,地方政府一般对建设处置场都避之不及。”相关政府人员告诉记者。

他进一步指出,“其实,我国早在10年前就已经开始着手完善相关补偿机制,但由于各方面原因,直到今天还是没有定论。”

相关专家告诉记者,应该为建设中、低放废物处置库的地区给予经济补偿,这样的做法不仅能给处置场所在地带来经济利益,提升支持建设积极性,更有助于降低民众敌对情绪,有利于疏导舆情。

实际上,国内外几十年的运行经验证明,乏燃料后处理厂是安全的。如法国阿格后处理厂,运行多年对周围环境没有产生任何影响。即使万一发生事故,后处理厂事故的危害程度也非常低。

乏燃料不等于废物

相关专家表示,“核电带给我们的好处不必多说,在得到能源同时,却对乏燃料后处理考虑不够,如果没有核循环项目,中国的核电大发展将受到制约,这样发展下去的话,核电将不能可持续发展”。

据悉,从乏燃料后处理中回收再利用的核燃料,为全球第二大核电国家法国贡献了17%的电力,英国、美国、俄罗斯等核大国均具备商业规模的后处理能力水平。

乏燃料后处理对放射性废物最小化也具有重要意义。首先,经过后处理后,只剩下极少数放射性废物,大大地减少了高放废物的数量。乏燃料若直接进行深地质处置,其体积是2立方米/吨铀(m3/tU),而经后处理提取铀和钚后,需地质处置的废物体积低于0.5立方米/吨铀,减容效果明显。此外,在后处理过程中或之后,采用分离—嬗变技术,可将长寿命核素转变成短寿命核素,有效地降低其放射性的长期危害。

延伸阅读:

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[换行]

核燃料在反应堆中发生核反应后,一定时间内必须从堆内卸出,同时换上新燃料。卸出的这部分在反应堆中“燃烧”过的核燃料称为“乏燃料”。

我国核电正在稳步持续发展中。最新统计数据显示,我国当前在运核电机组数达34台,仅次于美国、法国、俄罗斯,位列全球第四。按照核电发展规划,到2030年中国核电的装机容量将达到1.2~1.5亿千瓦,每年产生约3000吨左右的乏燃料。这么多的乏燃料,它的“家”在哪里?

贮存设施接近饱和

“可以预见,以中国核电发展的速度,乏燃料的安全储存和去向问题,将逐渐凸显。”相关专家告诉记者。

据悉,我国的《放射性废物管理规定》(下称《规定》)第十二条中规定,中、低放固体废物的贮存期一般不宜超过5年,应适时对废物进行相应的处理、整备或处置。该《规定》第十四条中还规定:通常中、低放废物的隔离期不应少于300年;中、低放固体废物应按“区域处置”的方针实施处置。

据了解,在核电大发展背景下,我国核电站卸出的乏燃料数量在不断增长,大部分核电站的在堆贮存水池容量已经超负荷(在送至后处理厂前,乏燃料通常先暂存在核电站内自建的硼水池内,即在堆贮存水池内,中国目前是按其可以存储乏燃料10年设计),我国核电厂运行已近30年,乏燃料贮存设施已累积了大量乏燃料,大亚湾核电厂乏燃料贮存设施已经达到贮存上限,田湾核电厂乏燃料贮存设施也已接近饱和。已经建成的离堆乏燃料湿法储存设施也已饱和。

乏燃料后处理项目进展缓慢导致核电厂产生的乏燃料无处可去,只能在核电厂内的贮存设施中暂存。中国的乏燃料正面临“无家可归”的尴尬境地。

后处理项目落地难

据了解,我国早就确定了核燃料闭式循环,对乏燃料进行后处理的政策。核废料存储接近临界线,核废料处理作为百大工程项目之一,已经提高到国家高度。国家原计划建设西南、西北、华东、华南、北方五个区域处置场,然而问题在于,目前除了西北处置场,至今尚未建成具有一定处理规模的乏燃料商用后处理厂。

现实问题是,我国核电站最集中的地区在沿海,而乏燃料后处理项目的选址地并不一定是核电站所在地,项目选址地的政府只有义务没有利益,误以为后处理是“核垃圾处理”,只有危害和风险,因此不情愿接纳,导致后处理项目落地存在极大困难。不接受外省废物,已经成了一些地方建设废物处置场的前提条件。

“与争着要上核电站项目的积极态度明显不同,地方政府一般对建设处置场都避之不及。”相关政府人员告诉记者。

他进一步指出,“其实,我国早在10年前就已经开始着手完善相关补偿机制,但由于各方面原因,直到今天还是没有定论。”

相关专家告诉记者,应该为建设中、低放废物处置库的地区给予经济补偿,这样的做法不仅能给处置场所在地带来经济利益,提升支持建设积极性,更有助于降低民众敌对情绪,有利于疏导舆情。

实际上,国内外几十年的运行经验证明,乏燃料后处理厂是安全的。如法国阿格后处理厂,运行多年对周围环境没有产生任何影响。即使万一发生事故,后处理厂事故的危害程度也非常低。

乏燃料不等于废物

相关专家表示,“核电带给我们的好处不必多说,在得到能源同时,却对乏燃料后处理考虑不够,如果没有核循环项目,中国的核电大发展将受到制约,这样发展下去的话,核电将不能可持续发展”。

据悉,从乏燃料后处理中回收再利用的核燃料,为全球第二大核电国家法国贡献了17%的电力,英国、美国、俄罗斯等核大国均具备商业规模的后处理能力水平。

乏燃料后处理对放射性废物最小化也具有重要意义。首先,经过后处理后,只剩下极少数放射性废物,大大地减少了高放废物的数量。乏燃料若直接进行深地质处置,其体积是2立方米/吨铀(m3/tU),而经后处理提取铀和钚后,需地质处置的废物体积低于0.5立方米/吨铀,减容效果明显。此外,在后处理过程中或之后,采用分离—嬗变技术,可将长寿命核素转变成短寿命核素,有效地降低其放射性的长期危害。

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[换行]

公众参与和理解必不可少

诚然,中国的乏燃料后处理体系还有待完善,中国正在探索适合自己的发展道路,我们应给予时间,不能因急于求成而自乱阵脚。对于核电发展而言,从选址到建设之间,还有很长的距离,而公众的态度将在很大程度上决定核电项目能否最终落地。

当前,我国政府高度重视核电乏燃料的处置问题,但效果不尽人意,核循环项目的公众认可度普遍不高,这与相关法律、法规不健全,公众沟通工作滞后等有关。

据了解,台湾“原子能委员会”和“经济部”共同修订“低放射性废弃物最终处置设施场址设置条例”,增列直接发放回馈金给地方民众的奖励机制,用来提升居民对最终处置场的接受度。

“我们应该采取相应的鼓励机制,健全法律法规体系,更好地提升公民对核电项目的认可与接收程度,让核电项目不再悬而不决。”相关专家告诉记者。

有关专家认为,“民众不清楚情况就会产生恐惧,这是很正常的,相信国家政府机构会做出理性选择。”

据了解,《核安全法》将弥补我国核安全法律制度的空白。如核事故损害赔偿、核安全信息公开和公众参与等。

“《核安全法》将从法律层面上,保障公众对核电厂建设的知情权。”相关专家向记者表示。他还强调,同时也要强化核安全文化引领,推动核与辐射安全监管全民参与。

专家进一步指出,在保证公众知情权的同时,补偿机制的建设也确有必要,希望能够出台关于对地方民众的补偿机制,这样公众对核电项目的接受度就会有所提高,核电才能更好地发展。

我核你 什么是乏燃料?

乏燃料又称辐照核燃料,是经受过辐射照射,使用过的核燃料,通常是由核电站的核反应堆产生。

核燃料在堆内经中子轰击发生核反应,经一定时间从堆内卸出。它含有大量未用完的可增殖材料U-238或Th-232,未烧完的和新生成的易裂变材料Pu-239、U-235或U-233以及核燃料在辐照过程中产生的镎、镅、锔等超铀元素,另外还有裂变元素Sr-90、Cs-137、Tc-99等。这种燃料的铀含量降低,无法继续维持核反应,所以叫乏燃料。

乏核燃料中包含有大量的放射性元素,因此具有放射性,如果不加以妥善处理,会严重影响环境与接触它们的人的健康。但乏燃料并不是百无一用,乏燃料后处理可提高铀资源利用率,解决核燃料资源不足问题。

乏燃料处理是核燃料循环环节的后半部分。以反应堆为界,燃料循环被分成两大部分,前端包括铀矿开采、矿石加工(选矿、浸出、沉淀等多种工序)、铀的提取精制、转换浓缩、元件制造等步骤,后端包括对反应堆辐照以后的乏燃料元件进行铀钚分离的后处理以及对放射性废物处理、贮存和处置。

由此可见,核电站的乏燃料一直处于严密监控下,绝不会流入社会,给人类带来灾害。

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