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全球核电发展概况:中国核电发展水平不高,但在核废料处理方面比其他国家更有决心。法国是核废料处理技术最成熟的国家,其核电占发电总量的77%,而中国仅占2%。
1、核废料仍有辐射危害,仅10毫克钚即可致人死亡。
乏燃料并不等同于核废料。它含有许多有用的物质,例如未燃烧的铀235,以及新的捕获产物和裂变产物。捕获产物中,有各种钚同位素;裂变产物中,还有一些可用的同位素,此外还有大量的铀238(最常见的铀元素,但不是实用的核燃料)等。核废料主要分为三类:高放射性、中放射性放射性和低放射性。高放射性核废料中含有多种对人体危害极大的高放射性元素。即使只有 10 毫克的钚也能致人死亡。从中国原子能机构官方网站对乏燃料后处理的介绍中可以看出,“乏燃料后处理具有高放射性、剧毒性,存在发生临界事故的风险,因此必须采取严格的安全防护措施” ”。
2、核废料处理涉及军事安全,其中的钚可用于制造核弹。
核废料后处理还涉及军事安全。美国政府30年前决定对核废料进行再处理,认为核反应堆产生的废料中约95.6%是与原始燃料中相同的氧化铀。剩余的废物由热核裂变产物和锕等长期锕元素组成。但 1976 年,时任总统伯纳德·福特禁止了这种回收做法,他的继任者也支持这种做法,认为这种做法存在潜在危险,因为钚也可用于制造炸弹。
3、全球核废料后处理事故频发,法国一个月内就发生4起事故。
世界各地的核燃料公司经常发生核废料后处理厂事故。 2005年5月,英国索普核废料后处理厂发生液体泄漏。泄漏的核燃料几乎可以填满半个标准游泳池,其中只有钚。核废料含量达到200公斤,至少可以制造20枚核武器。 2010年7月,世界上核废料后处理最成熟的国家法国,其核废料处理厂也在一个月内连续发生四起核事故。泄漏事故。 2010年8月2日,日本青森县一座核废料后处理厂发生微量高水平放射性物质泄漏。核废料后处理厂此前曾经历过多次故障。原定于2000年投入使用,但因事故频发而推迟至2006年。 《科学美国人》杂志曾发表文章揭露美国核废料处理问题,并得出“短期内不采取任何行动可能是最明智的解决方案”的结论。
中国没有必要大力发展核废料回收利用
中国有关专家认为,核废料后处理的前提是“没有足够的铀原料”。否则,在处理这些乏燃料时就不需要冒二次核污染的风险。国际原子能机构(iaea)预测,中国拥有可观的铀资源储量,可能的铀储量为177万吨,是世界上铀资源潜力最大的国家之一。即使世界上的铀资源越来越少,接下来可以利用的也可能是低品位的铀矿,其中可用于发电的钚的作用可能不会立即显现出来,其经济性也并不明显。目前可用。不符合成本效益。
1、中核集团接管国外核废料,目的是“做大做强”,技术装备国家出钱。
国内核电站设计和运行时,应准备足够的废料临时储存池。几年后,这些燃料组不再需要储存在水中。它们被转移到钢套中,在那里进行干燥,充满惰性气体,然后密封。
2011年1月3日官方发布的“中国核能技术取得重大突破,铀利用率提高60倍”的消息,高调宣传了中国在核废料处理技术方面的突破。有关学者认为,这只是中国向外界发出的强烈信号:如果法国不与中国合作,中国也可以对核废料进行再处理。不过,据南方周末报道,甘肃嘉峪关核废料后处理基地涉及中法两国2000亿元的交易。该协议由中国核工业集团公司与法国阿海珐公司签署。法国在中国建立的基地是为其国际客户进行商业核废料处理。阿海珐中国总裁安德伦对媒体表示:阿海珐将提供从建设到正常运营的一整套工艺、技术支持和主要部件。专家认为,这是中核集团欲在产业链上做大做强的体现,而这一切只是国家买单。
2、后处理铀的成本比购买新鲜铀高,因此不需要对核废料进行后处理。
甘肃嘉峪关核废料后处理基地涉及中法两国2000亿元人民币的项目,该协议由中国核工业集团公司与法国阿海珐公司签署。法国在中国建立的这个基地旨在为其国际客户进行商业核运营。废物处理。
国际上尚未大规模使用核废料回收。天然铀的成本仍然低得多。此外,核废料回收技术只有应用于第四代核反应堆才能产生更好的经济效益。国际原子能机构(iaea)预测,中国拥有可观的铀资源储量,可能的铀储量为177万吨,是世界上铀资源潜力最大的国家之一。目前国际上采用的乏燃料后处理方法是“快中子反应堆(简称快堆)”。采用这种解决方案,每3到4个传统反应堆就需要建造一个快堆来处理它们产生的核能。废料。但重新启动三十多年前建造的反应堆的建设是一个棘手的问题。围绕快堆的争论是关于价格的:快堆中的冷却剂是熔融钠而不是水。与同等规模的传统反应堆相比,每座快堆的建造成本约为 10 亿至 20 亿美元。因此,中国专家估计,目前通过回收获得的二次铀原料比目前市场上的新鲜铀原料要贵得多。此外,清华大学国际问题研究所核专家李斌在接受《世界新闻报》采访时表示,当铀资源越来越少时,下一个发挥作用的可能是铀矿铀矿石品位较低。 ,钚的效果可能不会立即显现出来。因此,目前从乏燃料中提取钚来发电并不经济。
3、中国核电站拥有充足的核废料临时储存池,核废料处置问题并不紧迫。
中国科华核电技术研究院院长付显刚认为,“核废料处理问题并不那么紧迫”。民用核设施中的一组燃料将在反应堆内经历三个新旧运动循环,总共需要3至6年的时间。燃料堆拆除后,高放射性裂变产物会产生数十千瓦的热辐射。如果仅使用空气冷却,核燃料周围的金属壁会熔化甚至燃烧,因此取出的核燃料被储存在乏燃料储存池中。国内核电站设计和运行时,应准备足够的废料临时储存池。几年后,这些燃料组不再需要储存在水中。它们被转移到钢套中,在那里进行干燥,充入惰性气体,然后密封,因此“处理核废料的问题并不那么紧迫”。而一位美国能源技术专家曾表示,“我们总是谈论很多浪费,而真正的浪费其实很少。”据国家原子能机构数据显示,根据国际原子能机构数据,一座发电能力为1000兆瓦的反应堆每年仅产生约33吨核废料。这些物质如果装进大卡车,也只能盖住车底。
世界主流处理核废料的方式仍是“永久储存”
现阶段,深层地质处置是核废料处置最现实的方法。芬兰甚至建造了地下储存库,确保其核废料10万年内不会被外界接触;而乏燃料后处理问题仍处于探索阶段。除了法国、英国、俄罗斯等国在上世纪就走上了“乏燃料回收循环利用”的道路外,其他国家仍在观望。
1、核废料处置风险极高。除英国、法国、俄罗斯和日本外,大多数国家仍在观望。
法国、英国、俄罗斯等国在上世纪就走上了“乏燃料回收再利用”的道路,而其他国家仍在观望。经济效益、安全风险、技术成熟度等考虑成为观望的主要因素。法国、英国、俄罗斯、日本、印度等国都掌握了动力堆乏燃料后处理技术,但各国都对其核心技术体系严格保密。迄今为止,世界上只有法国COGEMA公司、英国BNFL公司和俄罗斯“灯塔”公司能够将核废料加工成燃料继续用于核反应堆,创造年总产值约50亿美元。早在2001年,俄罗斯国家杜马和联邦委员会就起草了一项修正案,希望引入外国核废料。但当时一些议会团体和联邦实体对核燃料引进和加工的安全性存在担忧,因此没有获得通过。
2. 美国《核废料处置依赖政策法案》使核废料信托基金和
关于核废料的处置,美国在1982年的《核废料政策法案》中明确规定,用户必须将反应堆每千瓦时释放的能量的十分之一缴纳给政府管理的核废料信托基金。
关于核废料的处置,美国在1982年的《核废料政策法案》中明确规定,用户必须将反应堆每千瓦时释放的能量的十分之一缴纳给政府管理的核废料信托基金。反过来,政府同意帮助选择掩埋废物的地点。能源部强迫用户签署合同,并承诺在 1998 年 1 月开始交付。由于福特的决定,美国采用了“开放式”燃料循环方法,这意味着燃料将沿着一个方向流动——从摇篮到生产地。坟墓——而不是一个封闭循环,其中大量燃料可以进行二次或三次核反应。
3、欧洲处理核废料的主要方式是填埋,高辐射废料埋在地下500米处。
芬兰还在建设一个地下核废料储存库。这个巨大的垃圾填埋场将用于密封芬兰的核废料,使其至少在10万年内不会被触及。
法国政府最近出台了《国家放射性废物处置计划》,对不同性质的核废物的处理进行了规范。约90%的核废料将通过地表“永久储存”进行处理。剩下的10%由于其特殊的化学性质而必须使用其他方法,例如EDF第一代核反应堆中使用的石墨。其放射性较弱,但周期较长,需埋在地下15米至200米;高放射性核废料埋藏深度将达到地下500米。此外,芬兰还正在建设地下核废料储存库。这个巨大的垃圾填埋场将用于密封芬兰的核废料,使其至少在10万年内不会被触及。隧道长 3 英里,深 1,600 英尺,穿过芬兰地下 18 亿年前的结晶片麻岩地层。
极高的安全风险和相对成熟的技术,导致世界各国对核废料回收仍持观望态度。在这样的环境下,中国鲁莽地选择接管欧洲核废料回收是值得商榷的——我们总以为别人不能控制的事情我们能控制,但中国原子能科学研究院科学技术委员会副主任顾忠茂表示,曾说过,“我们的后处理技术落后印度20年”。