世界各國核廢料處理概況

2017/1/12 14:34:14

美國是世界最大的核廢料產(chǎn)生國，上百個核電站每年產(chǎn)生約2000噸核廢料，其中高放射性的乏燃料分布在39個州的131個暫存地點。位于內(nèi)華達州拉斯維加斯西北150公里的尤卡山(YuccaMountain)，將會成為美國第一個核廢料處置場，該工程于1983年啟動，2133年關閉退役。預計要花費大約962億美元(籌劃、設計135億美元，基建、運營、退役548億美元，燃料轉運等195億美元，其它花費84億美元)。可貯存109300噸高放廢料。

迄今為止，美國能源部已經(jīng)花費了約60億美元來開發(fā)尤卡山核廢料處置場，包括建造了一條8000米長、穿越整個山區(qū)的U形隧道(其中有些部分在地面下近300米深)。美國能源部計劃在尤卡山再花至少500億美元，用來建造幾十條支隧道，把核廢料封裝在形如運油車油箱的鋼制容器內(nèi)送進地下儲存隧道，在經(jīng)過100年運營，儲存滿大約10萬噸核廢料后，將隧道永遠封閉。

熱量是核廢料地下存儲的一個主要問題。一個核燃料組件剛從反應堆出來時，它所含有的較短壽放射性同位素(主要是銫-137和鍶-90)產(chǎn)生的熱量相當于20個手持式吹風機。正因為如此，如果將這種核廢料組件埋在尤卡山的地下，它所產(chǎn)生的熱量將足以將地下水蒸發(fā)為蒸汽。而蒸汽能腐蝕鋼制的核廢料容器或分解周圍的巖石，導致安全性問題。裝著核廢料的鋼制容器一旦被腐蝕，就意味著也許會有放射性物質(zhì)被滲入土地的雨水帶走，送到附近的灌溉系統(tǒng)和飲用水井中，使一代又一代的人在不知不覺中接觸到大量輻射。如果將核廢料散開存儲可以使熱量分散，但這樣做卻會導致存儲容量大大減少。還有放射性衰變的問題。高能粒子會和周圍的物質(zhì)相互作用，導致這些物質(zhì)分解或釋出氫，而氫是一種容易爆炸或燃燒的氣體。因此地下存儲核廢料是一個需要長期研究的課題。

俄羅斯是僅次于美國的世界第二大核廢料產(chǎn)生國。1995年，俄羅斯總統(tǒng)啟動了一個為期10年的計劃，用于研究長期處置核廢料，目前俄羅斯正在對兩個備選埋藏場地進行調(diào)查。這兩個場地都位于以前生產(chǎn)核武器工廠的附近：一個位于烏拉爾南部的馬雅克，另一個位于克拉斯諾雅爾斯克。政府還對另外兩個場所(一個位于科拉半島，另一個位于弗拉迪沃斯托克地區(qū))展開調(diào)查。因此，將有4個地質(zhì)儲庫可用于儲放核廢料和高放廢料。到目前為止，俄羅斯已經(jīng)通過克拉斯諾亞爾斯克深井(красноярск)注入場所向深部地層處置了約500萬m3的低放和中等放射水平的廢液。

法國大約75%的電力來自核能。1991年法國政府開始進行固體核廢料處置的研究，到2006年向議會提交研究成果。法國政府目前考慮的核廢料處置場有三處，其中一個位于萊因河谷，但那里的葡萄酒商擔心會對其葡萄酒產(chǎn)生不良影響。

日本目前共有53個用于發(fā)電的核反應堆，供應全日本三分之一的電力，每年核反應堆產(chǎn)生的乏燃料約為900噸。日本的中低放射核廢料主要存儲在茨城縣東海村和福井縣的設施內(nèi)。數(shù)十年來累計的核廢物儲存罐已經(jīng)超過30萬個，每個容量約200升。并且每年新增近1萬個核廢料儲存罐。為此日本政府每年要投入約570億日元(約6億美元)。1993年開始建設的青森縣六所村核廢料再處理工廠是專門負責對從日本全國核電站收集而來的乏燃料(經(jīng)核電站發(fā)電使用過的核燃料)進行钚、鈾等提取作業(yè)后，將所剩高放射性廢液進行玻璃固化的專門工廠。該廠原計劃2008年正式啟用，但因接二連三地發(fā)生技術性故障而至今無法正常運行。

2000年12月，芬蘭議會在對4個備選場所進行了15年的調(diào)查后，確定在芬蘭西海岸的Olkiluoto建設處置國家核廢料的埋藏地。芬蘭四個核電站中有兩個在這里。存放核廢料的銅密封罐將埋放到400—700米深處的基巖中，巖體由片巖、片麻巖、花崗巖組成，能儲存9000噸的核廢料，預計可使用40年。