發(fā)展核電，也會(huì)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生廢物，其中，從電站核反應(yīng)堆堆芯中替換出來的“燃燒”后的燃料棒也就是乏燃料，具有極強(qiáng)的放射性，國際上有核國家如何對(duì)待處理乏燃料，是每個(gè)有環(huán)保意識(shí)，關(guān)心核電發(fā)展的人非常關(guān)心的問題。

乏燃料后處理方式有哪些？

據(jù)了解，當(dāng)今有核國家乏燃料處理方式有三種：一是送往后處理設(shè)施，從廢物中回收其中所含的鈾和钚，二是存放在中間貯存設(shè)施，三是放入地質(zhì)處置庫進(jìn)行最終處置。

目前，世界范圍內(nèi)的大多數(shù)乏燃料都貯存在其來源地的核電廠。根據(jù)選定的處置路線，最終處置庫可能因此接收未經(jīng)處理的乏燃料，或一般廢物，或兩者都接收。處置庫是用于處置乏燃料等核材料的地下裝置，通常位于地面以下數(shù)百米深處，能夠確保放射性核素與生物圈長期隔離的穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造中。

據(jù)悉，國際上核燃料循環(huán)分為閉式核燃料循環(huán)和一次通過式核燃料循環(huán)兩種技術(shù)路線。閉式核燃料循環(huán)是指回收乏燃料中的鈾、钚等易裂變材料以及可以利用的次錒系元素等物質(zhì)，易裂變材料再加工制造成核燃料組件，其他放射性核素作為廢物最終處置；而一次通過式核燃料循環(huán)是指將乏燃料作為放射性廢物直接最終處置。

我國自上世紀(jì)80年代啟動(dòng)高放廢物深地質(zhì)處置的研發(fā)工作，目前正開展深地質(zhì)處置庫選址和地下實(shí)驗(yàn)室建造等工作，并計(jì)劃于本世紀(jì)中葉建成并運(yùn)行深地質(zhì)處置庫，以確保能夠及時(shí)接收高放固體廢物。

目前，采取一次通過式技術(shù)路線的國家有瑞典、加拿大、西班牙和美國；采取閉式循環(huán)技術(shù)路線的國家，有中國、法國、英國、俄羅斯、日本和印度。

事實(shí)上，現(xiàn)在世界上的大多數(shù)乏燃料并沒有采用這兩種處理方式，而是處于暫存的狀態(tài)，分為在堆貯存和離堆貯存兩種。

有核大國處理乏燃料的現(xiàn)狀

全世界掌握了乏燃料后處理技術(shù)的國家有9個(gè)：法國、俄羅斯、英國、印度、日本、美國、比利時(shí)、德國、中國。

法國擁有世界上最大的輕水堆乏燃料后處理能力設(shè)施，即由AREVA公司運(yùn)營的UP2-800和UP3工廠。這兩個(gè)后處理廠總的運(yùn)行能力達(dá)到 1700tU/a。后處理能力不僅滿足國內(nèi)需求，同時(shí)能夠?yàn)槿毡尽⑽靼嘌馈⑷鸬涞绕渌麌姨峁┓?wù)。

英國兩個(gè)主要核燃料后處理廠都在塞拉菲爾德。塞拉菲爾德鎂諾克斯燃料后處理廠（B205）處理鎂諾克斯核電站產(chǎn)生的乏燃料，處理能力為 1500tHM/a； 塞拉菲爾德的 THORP 后處理廠處理改進(jìn)型氣冷堆（AGR）和壓水堆（PWR）卸出的乏燃料，其處理能力為 1200tHM/a。

俄羅斯核電站每年卸出的乏燃料約為 710tU，其唯一的后處理廠是由瑪雅克化學(xué)聯(lián)合體經(jīng)營的RT-1廠，處理能力為 400tU/a。俄羅斯正在制定乏燃料管理聯(lián)邦法規(guī)，以便為乏燃料安全管理奠定法律基礎(chǔ)。同時(shí)，俄羅斯國家原子能公司也在著手建立乏燃料安全管理相關(guān)機(jī)制。

印度在世界上是第三個(gè)建成普雷克斯（PUREX）水法后處理流程（用磷酸三丁酯萃取法從輻照核燃料中回收鈾、钚的一種化工過程）的國家，世界上唯一對(duì)坎杜堆乏燃料進(jìn)行后處理的工廠也在印度。目前有3個(gè)后處理廠正常運(yùn)行，最早的特朗貝中試廠處理能力60t/a，后建成的塔拉普爾后處理廠（PREFRE 1和PREFRE 3B）主要處理重水堆燃料，處理能力分別是150t/a、200t/a。

日本東海村工廠的設(shè)計(jì)處理能力為270t/a，而其每年僅處理大概10t。該工廠1981年正式運(yùn)行，迄今為止對(duì)日本各電力公司的約1100噸乏燃料進(jìn)行了后處理。2014年9月，日本原子能開發(fā)機(jī)構(gòu)宣布，因要滿足新安全標(biāo)準(zhǔn)所需投資過大，決定廢棄東海村后處理設(shè)施。日本核燃料有限公司（JNFL）擁有并經(jīng)營6個(gè)所村商業(yè)后處理廠，該工廠的設(shè)計(jì)處理能力為800t/a，因?yàn)楦u核事故的影響，該工廠的正式運(yùn)營一拖再拖，始終沒有啟動(dòng)。

美國后處理研究工作一直很活躍，但時(shí)至今日沒有商業(yè)后處理廠運(yùn)行。2006年美國提出了全球核能合作伙伴（GNEP）計(jì)劃，決定恢復(fù)包括后處理和快堆在內(nèi)的核燃料閉式循環(huán)方案。然而，盡管21個(gè)國家已簽署了這份協(xié)議，該協(xié)議卻受到越來越嚴(yán)格的審查。美國國會(huì)削減了該項(xiàng)目的資金，能源部也推遲了該計(jì)劃的實(shí)施。

我國乏燃料處理狀況

伴隨核電發(fā)展，我國后處理事業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國經(jīng)過多年的實(shí)踐和探索，全面掌握了后處理工藝、關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)，建成動(dòng)力堆乏燃料后處理中間試驗(yàn)工廠，2010年12月完成熱調(diào)試，其中乏燃料水池從2003年開始接受大亞灣核電站的乏燃料，至今已成功運(yùn)行12年；建成乏燃料后處理放化綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)施等一批重大設(shè)施和裝置，作為后處理實(shí)驗(yàn)和錒系元素的研發(fā)平臺(tái)，為我國科研能力建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；高放地質(zhì)處置庫實(shí)驗(yàn)室前期工作取得進(jìn)展。

另外，中核集團(tuán)與法國阿海琺于2013年簽署了我國大型商業(yè)后處理—再循環(huán)工廠合作項(xiàng)目，處理廠建成以后，將具備每年可處理800噸乏燃料的能力。

未來，從我國核能發(fā)展、鈾資源的現(xiàn)狀出發(fā)，應(yīng)繼續(xù)開展中試廠熱試驗(yàn)，檢驗(yàn)工藝和設(shè)備的完備性，完善高放廢液處理等配套設(shè)施和后處理產(chǎn)業(yè)機(jī)制，為形成生產(chǎn)能力打下基礎(chǔ)；在現(xiàn)有中試廠的基礎(chǔ)上，完善工藝，改進(jìn)設(shè)備，為后處理廠的實(shí)際應(yīng)用做準(zhǔn)備；加快后處理技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)，及時(shí)制定相應(yīng)的核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，讓乏燃料后處理在核能發(fā)展中起到變廢為寶、變廢為少的作用。（作者單位：環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心）