核燃料 聚焦中国核燃料后处理：万吨乏燃料咋成了烫手山芋

为什么一万吨核反应堆的乏燃料成了烫手山芋

——院士们正遭受核燃料后处理和工艺设备研发严重滞后的困扰

“我们是核燃料后处理的落后国家，这是不得不承认的。”

虽然朱勇院士的公式拿着话筒在抖，但语气极其平静:“多年来，中国对核燃料循环后处理缺乏系统研究，没有顶层科学规划，研究力量分散，基础研究缺乏支撑。这将不可避免地影响核电站的可持续发展。”今年10月16日是中国第一颗原子弹试验成功52周年。15日，朱院士等9位核化学和放射化学院士齐聚北京会议中心。他们应该拍手庆祝，但当谈到中国核燃料后处理的现状时，气氛突然变得严肃起来。

今年8月，连云港中法核循环项目拟选址引起当地居民强烈反对，最终当地政府宣布永久停止项目选址规划。

中国第一座商用核电站于1991年投入运行。为什么今天仍然对乏燃料处理厂的位置感到困惑？朱院士痛苦问题的根源是什么？多位院士专家向科技日报记者阐述了自己的观点。

乏燃料是“魔鬼”吗

乏燃料是指在反应堆中燃烧并在一定时间后从反应堆中排出的核燃料。乏燃料不是核废料。其中95%的铀仍未燃烧，还会产生一些新的核素，如1%的钚和4%的其他核素。

预计到2020年，我国将建成5800万千瓦核反应堆机组，每年将产生1000多吨乏燃料，累计产生乏燃料约1万吨。

”诺贝尔奖获得者伯顿·里克特曾写过一篇关于核能的文章《两个魔鬼之间》。我们所做的就是消灭恶魔和恶魔。”清华大学教授陈静形象地说。

乏燃料具有很高的放射性，如果处置不当，会造成不可估量的灾难。对于这个“恶魔”，世界上有两种方法:一种是永久囚禁在地下，另一种是“招募”一些可用的人才。

“美国花了1000亿美元在尤卡山挖了一个几百米深的地下储存基地，但到了2015年，储量已经达到了75%，再过几年就满了。接下来该怎么办？”陈静问道。因此，自奥巴马上任以来，美国政府暂停了尤卡山乏燃料的储存，并找到了另一条出路。

但是，中国人多地少的国情决定了环境容量更加有限，把问题留给后代，既不负责，也不现实。

如何锁定潘多拉魔盒

在天然铀中，只有不到1%的铀同位素铀235能在热中子的作用下发生裂变反应，而占天然铀绝大多数的铀238则不能。这意味着铀燃料中99%的能量没有被利用。

因此，核燃料循环的后处理是回收铀、钚等裂变材料，以及可利用的次锕系元素，制成核燃料组件再利用，而其他放射性核素则固化成玻璃状高放废物储存。

那么，处置乏燃料是否意味着打开潘多拉魔盒？

“所有的处理都在室温下进行，这与切尔诺贝利或福岛完全不同，因为核反应堆的温度很高。”陈静说，“有了成熟的关键安全控制措施，处理厂的风险非常低。”

据专家称，在后处理厂运行期间，一些放射性物质确实会进入环境。以氚为例，国际上的做法是排入海水，因为它天然存在于海水中，其“寿命”只有几年，对环境影响不大。

根据法国阿格法核电厂多年的监测数据，该厂每年给工业园区附近公众带来的辐射剂量为0.03毫西弗，仅为天然辐射的1%。

“建一个处理厂，并不是把高水平的垃圾就地储存，而是最终运到甘肃北山的地下储存基地。”中国原子能科学研究院副院长叶国安告诉记者。

然而，经过治疗，犯下最滔天罪行的“魔鬼”相比原来的乏燃料已经大大减少。一吨乏燃料处理后，高放废物只有0.2立方米，将大大降低地下储存的空之间的压力。

即将“爆炸”的乏燃料在哪里

“2004年，我们写了一篇报道，说中国的乏燃料处理仍然落后于印度，这引起了国家领导人的震惊。”中国科学院院士柴志芳说。

目前，世界主要核国家都有乏燃料处理装置，包括法国、美国、英国、俄罗斯和日本。“印度十几年前建了三座100吨级的处理厂，而中国在甘肃只有一座50吨级的处理厂，远远不能满足商业核电站的乏燃料处理需求。”

没有处理厂，我国商业核电厂的乏燃料只能以池的形式存在，一般核电厂池的设计容量只能满足15-20年的乏燃料总量。自1991年秦山核电厂投产以来，几座核电厂的水池已经填满。核电站不得不扩大水池或寻求干储，但这些只是临时措施。

是什么原因导致核电行业前后端发展不平衡？

“没有持续投入，缺乏国家顶级设计是根本原因。”陈静告诉记者，2010年，国家重大专项设立了乏燃料后处理子项目，预算68.95亿元，但至今只拨付了2.6亿元。

“乏燃料处理虽然写入了国家核电发展规划，但没有细化，无法实施。”叶国安认为，我国乏燃料处理产业化能力较弱，工艺、设备和质量控制不能满足连续化、大容量处理的要求。

20世纪70年代，朱勇院士带领团队研究提出了从高放废液中去除锕系元素的TRPO萃取工艺，该工艺最初由我国首创，达到国际先进水平，受到国际核能界的高度赞扬。但是工业研究和后续投入没有跟上，至今没有改造成处理厂。柴志芳院士遗憾地说。

　　专家们不禁追问：难道无处可去的乏燃料真的将成为我国商业核电发展中的烫手山芋吗？