導語(yǔ):上世紀80年代蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生泄漏事故后,關(guān)于核廢料處理的抗議聲就在國際上不絕于耳。而在最近簽下一個(gè)價(jià)值約2000億元的“天價(jià)”核電大單之后,甘肅嘉峪關(guān)金塔縣成為了法國公司在中國設立的核廢料處理基地。但事實(shí)上,核廢料回收目前存在安全問(wèn)題,核廢料處理成本也很高,而中國目前沒(méi)有必要進(jìn)行核廢料處理。[新聞回顧]
一、核廢料再處理環(huán)境污染風(fēng)險極高
核能的安全性和環(huán)境風(fēng)險一直是人們爭議的焦點(diǎn),自1986年世界上最嚴重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生后,關(guān)于核廢料處理的抗議聲就在國際上不絕于耳。在甘肅金城建立核廢料處理基地也意味著(zhù),今后運往甘肅的核廢料,不僅來(lái)自國內的核電站,還很有可能來(lái)自周邊國家。而國內專(zhuān)家對此表示中國核廢料在處理技術(shù)成熟度和安全性方面尚需論證。
核廢料仍具有輻射危害,僅10毫克钚就能令人斃命
乏燃料并不等于核廢料,其中含有許多有用的物質(zhì),如沒(méi)有“燒凈”的鈾235,以及新生的俘獲產(chǎn)物和裂變產(chǎn)物等。在俘獲產(chǎn)物中,有钚的各種同位素;在裂變產(chǎn)物中,還有一些可利用的同位素,此外還有大量的鈾238(是最常見(jiàn)的一種鈾元素但不是實(shí)用的核燃料)等。核廢料主要分為高放射性、中放射性、低放射性三類(lèi)。高放射性核廢料含有多種對人體危害極大的高放射性元素,甚至僅僅10毫克钚就能令人斃命。在國家原子能機構官方網(wǎng)站對乏燃料后處理的介紹中可以看到,“乏燃料后處理具有放射性強,毒性大,有發(fā)生臨界事故的危險等特點(diǎn),因而必須采取嚴格的安全防護措施。”
核廢料處理涉及軍事安全,其中的钚可制造核彈
核廢料再處理也涉及到軍事方面的安全。美國政府曾在30年前就決定要對核廢料進(jìn)行后處理,認為大約95.6%的來(lái)自于核反應堆廢料在原燃料中是相同的鈾氧化物。剩下的廢料由熱核裂變產(chǎn)物和長(cháng)期的錒元素例如钚。但在1976年時(shí)任總統格納德福禁止這一可循環(huán)的做法,并且他的繼任者對此也是支持態(tài)度,他們認為這會(huì )帶來(lái)潛在的危險,因為钚也可以用于制造炸彈。
世界各國核廢料再處理事故頻發(fā),法國一個(gè)月內發(fā)生四次事故
全球各國的核燃料公司常有核廢料再處理工廠(chǎng)事故發(fā)生,2005年5月英國索普 核廢料再處理工廠(chǎng)曾發(fā)生過(guò)輸送液體泄露事故,其中泄露的核燃料幾乎可裝滿(mǎn)半個(gè)標準泳池,僅钚的含量就達200公斤,用它們至少可以造出20枚核武器;2010年7月,全世界核廢料再處理最成熟的國家法國,也出現過(guò)核廢料處理廠(chǎng)在一個(gè)月內連續發(fā)生四次核泄漏事故。2010年8月2日,日本青森縣一家核廢料再處理工廠(chǎng)發(fā)生微量的高水平放射性非也泄露。該核廢料再處理廠(chǎng)此前曾多次出現故障,原定于2000年投入使用卻因為事故頻發(fā)被推遲到2006年?!犊茖W(xué)美國人》雜志曾刊文披露美國的核廢料處理問(wèn)題,給出的結論是“短期內什么也不做,也許是最明智的解決方法”。
二、中國大力發(fā)展核廢料回收并無(wú)必要
中國有關(guān)專(zhuān)家認為對核廢料進(jìn)行再處理的前提是“鈾原料不夠了”,否則根本不必冒著(zhù)二度核污染的風(fēng)險處理這些乏燃料。而國際原子能機構(iaea)預測中國鈾礦資源儲量可觀(guān),可能的鈾儲量為177萬(wàn)噸,是世界上鈾資源潛力最大的國家之一。就算全世界的鈾資源越來(lái)越少后,接下來(lái)能用的或將是品位較低的鈾礦,其中能用來(lái)發(fā)電的钚的作用不一定能馬上顯示出來(lái),其經(jīng)濟性目前來(lái)看并不合算。
中核接手外國核廢料旨在“做大做強”,技術(shù)設備由國家買(mǎi)單
2011年1月3日“中國核能技術(shù)獲重大突破,鈾利用率提升60倍”的官方消息,高調宣傳了中國在核廢料處理技術(shù)上的突破。對此有關(guān)學(xué)者認為這只是中國對外釋放一個(gè)強有力的信號:法國不跟中國合作,中國自己也能搞核廢料再處理。但據《南方周末》報道,甘肅嘉峪關(guān)的核廢料再處理基地涉及到中法一筆2000億元的交易,中國核工業(yè)集團與法國阿?,m公司簽署的協(xié)議,法國在中國建立的這個(gè)基地是為其國際客戶(hù)進(jìn)行商業(yè)化核廢料處理。阿?,m中國區總裁安德龍對媒體表示:阿?,m將提供從建設到正常運營(yíng)的一整套工藝,技術(shù)支持以及主要部件。對此專(zhuān)家認為,這是中核集團想在產(chǎn)業(yè)鏈上做大做強的表現,而這一切只是由國家買(mǎi)單。
再處理得鈾成本高于收購新鮮鈾料,沒(méi)有必要再處理核廢料
在國際上核廢料回收并沒(méi)有大規模使用,天然鈾的成本還是低很多,而且核廢料回收技術(shù)只有應用在第四代核反應堆上,其經(jīng)濟效益才可能更好。國際原子能機構(iaea)預測中國鈾礦資源儲量可觀(guān),可能的鈾儲量為177萬(wàn)噸,是世界上鈾資源潛力最大的國家之一。而目前國際上采用的乏燃料再處理方法是“快中子反應堆(簡(jiǎn)稱(chēng)快堆)”,采用這種解決方案,每3至4座傳統反應堆就需要建造一座快堆,才能處理它們產(chǎn)生的核廢料。但重新開(kāi)始建造這種三十多年前的反應堆,是一個(gè)棘手的問(wèn)題。圍繞快堆的爭論焦點(diǎn)是價(jià)格:快堆的冷卻劑是熔融態(tài)的鈉而不是水。與同等大小的傳統反應堆相比,每個(gè)快堆的造價(jià)大約貴10億到20億美元。因此中國專(zhuān)家推算,目前經(jīng)過(guò)回收循環(huán)得來(lái)的二次鈾料,遠比目前市場(chǎng)上的新鮮鈾料貴得多。此外,清華大學(xué)國際問(wèn)題研究所核問(wèn)題專(zhuān)家李彬在接受《世界新聞報》采訪(fǎng)時(shí)曾表示,當鈾資源越來(lái)越少之后,接下來(lái)發(fā)揮作用的可能是那些鈾礦石品位較低的鈾礦,钚的作用不一定能馬上顯示出來(lái)。因此從乏燃料中提取钚來(lái)發(fā)電,其經(jīng)濟性目前來(lái)看并不合算。
中國核電站備有充足廢料暫存池,核廢料處理并非緊迫問(wèn)題
中科華核電技術(shù)研究院主任傅先剛認為“處理核廢料問(wèn)題并不是那么緊迫”。民用核設施的一組燃料在反應堆內會(huì )經(jīng)歷3次新舊移動(dòng)的循環(huán),總共花費3至6年的時(shí)間。燃料組被移出后,高放射性的裂變產(chǎn)物將產(chǎn)生數十千瓦的熱輻射。如果僅靠空氣冷卻,核燃料外包圍的金屬壁就會(huì )融化,甚至燃燒,因此移出的核燃料都被保存在乏燃料貯存池中。國內核電站設計運行之時(shí),都準備了充足的廢料暫存池,幾年之后,這些燃料組就不需要再儲存于水中了。它們被轉移到鋼制套桶中,在那里干燥,充入惰性氣體,然后被封閉,因此“處理核廢料問(wèn)題并不是那么緊迫。”而美國能源技術(shù)專(zhuān)家曾說(shuō)“我們總是談?wù)摯罅康膹U料,而真正的廢料其實(shí)非常少”根據國家原子能機構的數據,依據國際原子能機構的數據,一座發(fā)電能力為1,000兆瓦的反應堆,每年只產(chǎn)生大約33噸核廢料。這些物質(zhì)若裝到一輛大貨車(chē)里,只能蓋滿(mǎn)它的底。
三、世界處理核廢料主流方式仍為“永久儲藏”
在現階段深地質(zhì)處置是核廢料處置最現實(shí)的一種方法,芬蘭甚至修建了地下放置庫,可以保證其核廢料10萬(wàn)年之內不會(huì )被外界碰觸到;而對乏燃料的再處理問(wèn)題還處于摸索階段。除了法國、英國以及俄羅斯等國在上個(gè)世紀就走上了“乏燃料回收和循環(huán)”的道路,其他國家仍然在保持觀(guān)望。
核廢料處理風(fēng)險極高,除英法俄日外其他國家大多仍在觀(guān)望
法國、英國以及俄羅斯等國在上個(gè)世紀走上了“乏燃料回收和循環(huán)”的道路,其他國家仍然在保持觀(guān)望。經(jīng)濟效益、安全風(fēng)險以及技術(shù)成熟度等因素的考量,都成為目前觀(guān)望的主要因素。法國、英國、俄羅斯、日本、印度等國掌握動(dòng)力堆乏燃料后處理技術(shù),但對自己的核心技術(shù)體系每個(gè)國家都是嚴格保密。迄今世界上只有法國COGEMA公司、英國B(niǎo)NFL公司和俄羅斯“燈塔”公司能夠將核廢料加工為供核反應堆繼續使用的燃料,其創(chuàng )造的年產(chǎn)值共計約50億美元。早在2001年俄國家杜馬和聯(lián)邦委員會(huì )曾擬定修正案,希望引進(jìn)國外核廢料,但當時(shí)部分議會(huì )黨團和聯(lián)邦主體對引進(jìn)和在加工核燃料過(guò)程的安全問(wèn)題存疑慮而未通過(guò)。
美國核廢料處理依賴(lài)政策法,利益與核廢料信托基金均沾
對于核廢料的處理,美國在1982年的核廢料政策法中明確指出,使用者要將反應堆釋放出每千瓦時(shí)能量的十分之一付給政府管理的核廢料信托基金。而反過(guò)來(lái),政府則同意幫助選址埋放廢料。能源部強迫使用者簽署合同,并承諾于1998年1月開(kāi)始交付。由于福特的決定,美國采用了一種“開(kāi)放”的燃料循環(huán)方式,意味著(zhù)燃料將進(jìn)行單向的旅行——從搖籃到墳墓——而非閉合的循環(huán),在閉合的循環(huán)中,很多燃料可以進(jìn)行二次或三次的核反應。
歐洲處理核廢料仍以填埋為主,把高輻射廢料埋入地下500米
法國政府日前出臺“放射性廢料處理國家計劃”,對不同性質(zhì)的核廢料處理進(jìn)行了規范。約90%的核廢料都將通過(guò)地表“永久儲藏”的方式進(jìn)行處理,其余10%由于在化學(xué)性質(zhì)等方面的特殊性,必須使用其他辦法,比如法國電力公司第一代核反應堆所使用的石墨,其輻射性較弱但周期較長(cháng),因此需要將其埋藏在地下15米到200米的深處;而高輻射性核廢料的埋藏深度將達到地下500米。另外,芬蘭也在修建地下核廢料處置庫,這座巨型掩埋場(chǎng)將被用來(lái)密封芬蘭全國的核垃圾,至少10萬(wàn)年不被碰觸。這條隧道將有3英里長(cháng),1600英尺深,貫穿芬蘭地底有18億年歷史的結晶片麻巖層。
結語(yǔ):極高的安全風(fēng)險以及技術(shù)方面的比成熟,讓世界各國對核廢料回收仍持觀(guān)望態(tài)度。在這樣的環(huán)境下中國貿然選擇接手歐洲的核垃圾回收值得商榷——我們總以為自己能控制別人不能控制的東西,但中國原子能科學(xué)研究院科技委副主任顧忠茂曾表示“我們的后處理技術(shù)比印度還落后20年”。
責任編輯: 江曉蓓