如何应对过时核电站的关停和核废料的处理则是世界级的科学难题。尽管这个难题看上去还非常遥远，但它已经催生了一个新的行业。据国际原子能机构测算，停运及核废料管理市场的总价值将达到4160亿美元（约等于26000亿元人民币）
作者：林春挺
来源：第一财经日报2014年6月
中国在西太平洋首次检出了日本福岛核事故特征核素——铯-134。上述检测结果是国家海洋局在18日公布的。该局生态环境保护司近期花了近一个月的时间，在西太平洋进行海洋环境监测。
铯在工程施工中被用于钢管焊接中的工业探伤，因有放射性平时被储存于铅容器内。3年来，类似铯-134等放射性污染物一直困扰着日本的同时，也波及其周围国家。
日本已经为2011年3月发生的核电站泄漏事故付出了沉重的代价。针对福岛核电站高浓度放射性污水泄漏问题，日本政府在去年计划将投入约470亿日元来消除地下坑道内的高浓度污染积水，改造地基防止污水流入海洋等。
福岛事故并没有阻止诸多国家建设核电站的积极性。但如何应对过时核电站的关停和核废料的处理则是世界级的科学难题。
尽管这个难题看上去还非常遥远，但它已经催生了一个新的行业。据国际原子能机构测算，停运及核废料管理市场的总价值将达到4160亿美元（约等于26000亿元人民币）。
几次核泄露
福岛核电事故以来，日本已经发生了多起核废物流入太平洋的事件。最近的一件是日本东京电力在2月20日称，福岛核电站的一个储蓄罐泄漏100吨高放射性核污水，为去年8月以来最严重的泄漏事故。
法国等外媒多次揭露，日本政府掩盖核污染事实真相，每天向太平洋排放数百吨核污染废水，以及欧美市场发现遭到核污染的海鲜等情况。而《第一财经日报》根据公开报道梳理发现，仅在2013年，类似的事故在福岛已经出现了8次。
核泄漏带来的影响是深远的。就人类而言，《纽约时报》2011年报道，在乌克兰切尔诺贝利核电站泄漏事故20多年后，一份名为《切尔诺贝利的遗产：健康、环境和社会经济影响》的科学报告显示，将会有4000人最终死于这场事故。
报告还显示，在乌克兰，被认定为由于切尔诺贝利核泄漏而导致的永久性残疾的人数（以及他们的孩子）从1991年的200人增加到1997年的64500人和2001年的91219人。但幸运的是，辐射的影响是随时间推移而不断递减的。
过去几十年，核工业一直面临着一个悬而未解的难题，这就是如何在核燃料循环的末端处理核废料。美国已经在该问题上进行了长达20年的研究，并耗费了上百亿美元的支出。美国在1987年首次提出了在内华达州山脉中的深层地址结构中存放核废料的计划，但时至今日，该计划的实施仍然没有任何的进展。
核废料是核物质在核反应堆（原子炉）内燃烧后余留下来的核灰烬，具有极强烈的放射性，而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。科学家告诉人们，安全、永久地处理核废料有两个必需条件：首先要安全、永久地将核废料封闭在一个容器里，并保证数万年内不泄漏出放射性。
核废料的处理，国际上通常采用海洋和陆地两种方法。一般是先经过冷却、干式储存，然后再将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底，或深埋于建在地下厚厚岩石层里的核废料处理库中。美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等一些国家因幅员辽阔，荒原广袤，一般采用陆地深埋法。
“核电站相当于是把魔鬼放出来，是没有闭合的。”一位到过内华达州考察该核废料基地的中国能源系统官员曾对本报说，内华达州的核废料处理基地目前已经遇到了很多麻烦。
不过，这位官员表示，辽阔无边的太平洋能为日本核污水的处理带来诸多便利。他说，假如福岛核电站位于一个海域封闭，水深不足的位置，2011年的那一场核事故必定让日本陷入更加困难的境地，这是因为封闭的海域对放射性物质的稀释能力太低了。
核废处理比较
上述世界级难题——过时核电站的关停和核废料的处理——对所有拥有核电站的国家都一视同仁。美国《财富》杂志今年报道，就算是在德国这样一个逐步淘汰核能的国家里，这也是一个争议极大的话题，因为没有哪个社区愿意成为某国核废料的排放场并因此遭殃。
而对于有些国家，一方面已经存在这种悬而未决的核废料问题，一方面又希望修建新一代核电站，从而制造更多的核废料。这些国家的处境更艰难。
在这方面，英国政府在4年前就表示，如果缺乏处理现有废料的存储场所，就不能修建新一代核电站。
“这个问题一直困扰着业界。”原中国核工业第一、第二国际核工程指挥部设计总工程师胥胜利此前对《第一财经日报》说，“国际至今都找不到一个理想的方案。”
但在应付越来越恶劣的气候面前，这个世界级难题目前显得并不十分重要。经济的快速发展正在撬动着包括中国、印度和越南在内等多个发展中国家都希望利用核电来满足能源的需求。
以中国为例，根据《能源发展“十二五”规划》，至2015年底，中国已建和在建核电装机容量为5800万千瓦；至2020年底，中国已建和在建核电装机容量将达到8800万千瓦。截至2014年3月末，中国已建和在建核电装机容量约为4870万千瓦。
而按照每台机组装机容量为100万千瓦推算，到2015年前，中国平均每年将有5台机组开工建设，2020年前中国平均每年将有6台机组开工建设。根据上述规划，中国将迎来核电开工建设的高潮，高峰时段预计将同时在建约40台机组。
中国目前拥有20台在运的核电机组，中国每年生产大约150吨的高放射性核废料。在核工业废物中，其中97%属于中低放废物，而余下的3%高浓度放射性核素则有多种对人体具有巨大的破坏力。其中，人类只要摄入10毫克的钚元素即可毙命。
中国一个处置核废料的厂址位于甘肃省一处戈壁滩上——北山，而其代号为“北山一号”。
本报无法获知中国每年花费多少资金在这个世界级难题上，但作为一个老牌核电国家，《财富》杂志报道，英国政府一年中已经在19个核电站花了30亿英镑（超过300亿元人民币）。而这还只是开了个头，整个过程预计将耗资1000亿英镑。
单就整个欧洲而言，目前这里共有144座还在运转的反应堆，其中三分之一将在2025年开始启动停运进程。
来自《2012年联合国环境署年鉴》的资料显示，英国政府为核电站准备的退役金，从1970年的200万英镑、1990年的95亿英镑，提高到2011年的537亿英镑。而在法国，2001年法国布雷尼力核电站的退役费用预计占到最初投资的26%，而到了2008年，这一预计费用的占比提高到了59%，总金额达到了最原始预算的20倍。
德国媒体此前报道说，该国核电站的退役费用可能会超过核电运营商预留的325亿欧元，原因是它们没有把17座核电站运行期间产生的废料储存成本算进去。
而作为最早建成军用和商用后处理厂的国家，美国在2014财年预算申请为核废物研发增加了6000万美元。美国能源部计划在今后5年向电力研究所领导的项目投入1580万美元，电力研究所的项目包括设计和验证从商业核电厂取出的高燃耗核废料的干法贮存罐技术。按照《财富》杂志的说法，这个工作量足以雇用成千上万人工作一个多世纪。
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作者： 李晓红；
来源： 中国经济时报 2011年03月
作为一种潜力极大的能源，核能受到了世界上大多数国家的青睐。但核能的安全性和环境风险一直是世人争议的焦点，特别是因在日本福岛核电站的爆炸事故中，核燃料棒熔化后产生的辐射问题，核燃料以及核废料处理再次引起了业界的高度关注。
核废料处理并非紧迫问题？
“目前核电站产生的核废料很少，处理核废料并不是那么紧迫。” 厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强接受中国经济时报记者采访时表示，核废料处理应是今后关注的问题，且国内核电站都有核废料暂存池。
据国际原子能机构的数据显示，一座发电能力为1000兆瓦的反应堆，每年产生大约33吨核废料。这些物质若装到一辆大货车里，只能盖满它的底。有美国能源技术专家就表示，“我们总是谈论大量的废料，而真正的废料其实非常少。”
不过，在中投顾问能源行业研究员周修杰看来，核废料处理问题亟待解决。他告诉本报记者，“核废料具有极强烈的放射性，而且其半衰期长达几千年乃至上万年。一旦处理不当，会造成长时间的核辐射影响，包括癌变、生态环境破坏等。”特别是高放射性乏燃料含有多种对人体危害极大的放射性元素，仅10毫克的钚就能使人毙命。
事实上，在“十二五”规划中，中国的核电产业将迎来大发展，预计到2020年，中国的核电装机容量将从既定目标4000万千瓦提高到7000万至8000万千瓦。随着大批核电工程的陆续开工，未来将会有更多的核废料产生，核废料处理需求快速增长，且核废料处理关系到环境保护和民众的生命安全，这对中国的核废料处理能力提出巨大挑战。
处理核废料主流方式为封存填埋
“核废料分为低放射性废料与高放射性废料两种。”周修杰告诉本报记者，低放射性核废料主要是经过焚化压缩固化后，装进大型金属罐，然后将其在浅地层中掩埋。高放射性核废料的处理方式则有“再处理”和“直接处置”两种。”
据本报记者了解，“再处理”是指从核废料中回收可进行再利用的核原料，包括提取可制造核武器的钚等元素。“直接处置”是指将高放射性废料经过冷却、干式储存、最终处置三个阶段进行“地下埋藏”。
掩埋核废料需要巨大的地下空间，因而有业内专家积极呼吁，“加紧核废料处理厂建设，加紧核废料转化再利用技术研究，以提高核废料处理能力。”
有核电专家告诉本报记者，“ 1月3日，中国核能技术获得重大突破，铀利用率提升60倍，我国在核废料处理技术上实现突破。”随着中国成功实现核动力堆中燃烧后的铀、钚材料的回收，中国有望将钚材料在快堆上实现循环利用。
不过，环保部核安全司核燃料处处长邵明昶之前在接受媒体采访时表示，因为采用化学方式，工艺流程比较复杂，核废料回收存在回收安全的问题，而且乏燃料后处理成本非常高，对工艺流程、设备以及材料要求非常高。
上述专家也表示，核废料回收并没有大规模使用，天然铀的成本还是低很多，而且核废料回收技术只有应用在第四代核反应堆上，其经济效益才可能更好。
据悉，经过多年的试验与研究，目前世界上公认的最安全可行的方法就是深地质处置方法，即将核废料保存在地下深处的特殊仓库中永久保存。
亟须建设核废料处置库
据本报记者了解，在核废料处置库建成之前，所有的核废料只能暂存在核电站的硼水池中。随着核废料的不断增多，若不能及时建成核废料处置库，中国核工业将面临着核废料无处存放的境地。
“核废料处理与民众的生命安全和国家核电布局有密切关系，如果不能尽快建成大型核废料处理厂，我国核电产业在未来将无法发挥出应有的作用。”清华大学核能与新能源技术研究院研究员梁俊福表示。
“目前，我国已经建有两座中低放射核废料处置库，但是尚且没有高放射核废料处置库。”周修杰表示，考虑到核废料处理厂的选址、技术、运输、环境评价等因素，如何选择合适的填埋地址也很困难。
“核废料处置库选址必须非常慎重，需要综合考虑整个国家的经济发展布局、人口分布、交通设施、候选地的地质、水文和气候条件等因素。”上述核电专家表示，一般来说，世界各国的核废料处置库都建在经济落后、人烟稀少的地区。由于核废料的高度危险性，一旦处置库选址不当，将造成无法挽回的损失。
