世界各国核废料处理概况

2017/1/12 14:34:14

美国是世界最大的核废料产生国，上百个核电站每年产生约2000吨核废料，其中高放射性的乏燃料分布在39个州的131个暂存地点。位于内华达州拉斯维加斯西北150公里的尤卡山(YuccaMountain)，将会成为美国第一个核废料处置场，该工程于1983年启动，2133年关闭退役。预计要花费大约962亿美元(筹划、设计135亿美元，基建、运营、退役548亿美元，燃料转运等195亿美元，其它花费84亿美元)。可贮存109300吨高放废料。

迄今为止，美国能源部已经花费了约60亿美元来开发尤卡山核废料处置场，包括建造了一条8000米长、穿越整个山区的U形隧道(其中有些部分在地面下近300米深)。美国能源部计划在尤卡山再花至少500亿美元，用来建造几十条支隧道，把核废料封装在形如运油车油箱的钢制容器内送进地下储存隧道，在经过100年运营，储存满大约10万吨核废料后，将隧道永远封闭。

热量是核废料地下存储的一个主要问题。一个核燃料组件刚从反应堆出来时，它所含有的较短寿放射性同位素(主要是铯-137和锶-90)产生的热量相当于20个手持式吹风机。正因为如此，如果将这种核废料组件埋在尤卡山的地下，它所产生的热量将足以将地下水蒸发为蒸汽。而蒸汽能腐蚀钢制的核废料容器或分解周围的岩石，导致安全性问题。装着核废料的钢制容器一旦被腐蚀，就意味着也许会有放射性物质被渗入土地的雨水带走，送到附近的灌溉系统和饮用水井中，使一代又一代的人在不知不觉中接触到大量辐射。如果将核废料散开存储可以使热量分散，但这样做却会导致存储容量大大减少。还有放射性衰变的问题。高能粒子会和周围的物质相互作用，导致这些物质分解或释出氢，而氢是一种容易爆炸或燃烧的气体。因此地下存储核废料是一个需要长期研究的课题。

俄罗斯是仅次于美国的世界第二大核废料产生国。1995年，俄罗斯总统启动了一个为期10年的计划，用于研究长期处置核废料，目前俄罗斯正在对两个备选埋藏场地进行调查。这两个场地都位于以前生产核武器工厂的附近：一个位于乌拉尔南部的马雅克，另一个位于克拉斯诺雅尔斯克。政府还对另外两个场所(一个位于科拉半岛，另一个位于弗拉迪沃斯托克地区)展开调查。因此，将有4个地质储库可用于储放核废料和高放废料。到目前为止，俄罗斯已经通过克拉斯诺亚尔斯克深井(красноярск)注入场所向深部地层处置了约500万m3的低放和中等放射水平的废液。

法国大约75%的电力来自核能。1991年法国政府开始进行固体核废料处置的研究，到2006年向议会提交研究成果。法国政府目前考虑的核废料处置场有三处，其中一个位于莱因河谷，但那里的葡萄酒商担心会对其葡萄酒产生不良影响。

日本目前共有53个用于发电的核反应堆，供应全日本三分之一的电力，每年核反应堆产生的乏燃料约为900吨。日本的中低放射核废料主要存储在茨城县东海村和福井县的设施内。数十年来累计的核废物储存罐已经超过30万个，每个容量约200升。并且每年新增近1万个核废料储存罐。为此日本政府每年要投入约570亿日元(约6亿美元)。1993年开始建设的青森县六所村核废料再处理工厂是专门负责对从日本全国核电站收集而来的乏燃料(经核电站发电使用过的核燃料)进行钚、铀等提取作业后，将所剩高放射性废液进行玻璃固化的专门工厂。该厂原计划2008年正式启用，但因接二连三地发生技术性故障而至今无法正常运行。

2000年12月，芬兰议会在对4个备选场所进行了15年的调查后，确定在芬兰西海岸的Olkiluoto建设处置国家核废料的埋藏地。芬兰四个核电站中有两个在这里。存放核废料的铜密封罐将埋放到400—700米深处的基岩中，岩体由片岩、片麻岩、花岗岩组成，能储存9000吨的核废料，预计可使用40年。