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反應堆內燒過核燃料何處安身?

來源:中國環境報 發布日期:2014-12-19

  根據有關規劃測算,2020年我國乏燃料累計產量將達8000噸左右,且當年乏燃料的產量達到1000噸以上。如此巨大的乏燃料累計量將成為制約我國核電發展的重大瓶頸。

  乏燃料又稱輻照核燃料,是在反應堆內燒過的核燃料。目前我國核能的持續發展對核燃料循環后端建設提出了迫切要求。

  12月10日~11日,由中國核學會、法國阿海琺集團共同主辦的“中法核燃料循環后端研討會”在北京舉行。在全球共同倡導核能事業安全發展的背景下,中法兩國核燃料循環專家就乏燃料循環的各個方面進行了深入探討。

  乏燃料累積產量巨大

  閉式循環成戰略選擇

  據國際原子能機構基于目前所有在建和開發中的核電項目進行的保守預測,到2030年,全球核電產能將增長25%。如此大的核電增長量,在給全球帶來更多的清潔電力的同時,乏燃料庫存量的增加也成為國際核能界必須面對的問題。

  “核燃料閉式循環可有效提高鈾資源利用率,減少高放廢物,是我國核能長期可持續發展的戰略選擇。”中國核工業集團公司總工程師雷增光表示,法國是核燃料循環后端產業的先行者,在乏燃料后處理和高放廢物處置方面積累了豐富的經驗。在技術、管理和公眾交流等很多方面值得我們借鑒學習。

  在我國,核電發展依然面臨著乏燃料處理方面的挑戰。

  “目前我國核電面臨兩大挑戰,即鈾資源保障與乏燃料安全管理。”中核集團核環保工程事業部副主任薛維明指出,預計到2020年,我國乏燃料當年產量為1100噸,累積產生量將達到7800噸,離堆貯存量將達到3500噸,總量將達12400噸。離堆貯存需求巨大,而離堆貯存技術路線要與閉式循環體系相一致。中國商業快堆計劃2035年才能建成,后處理項目建設周期長,應盡早啟動。

  薛維明指出,法國建有世界最大的阿格后處理廠,并成功運行近30年,技術水平和工業經驗處于世界領先水平。中國作為確定執行核燃料閉式循環戰略的國家,核電已進入了安全高效發展時期,這就對發展后處理產業提出了客觀需求,今后應多向法國借鑒先進技術與經驗。

  仍應加強有效管理

  明確界定企業義務

  在法國,根據規定,核電企業對乏燃料的管理有著明確的責任與義務。

  “作為一個大型監管框架內的工業企業,法國電力公司有責任和義務在燃料循環后端完全掌控長期廢物管理工程,并負擔相應經費。” 來自法國電力公司核燃料部的國際項目顧問Claude PAGES指出,法國電力公司要設計并運營使用安全可靠燃料的核電站,包括再循環燃料,同時將整個產業鏈中的廢物量和成本降到最低。

  此外,據介紹,法國電力公司要跟蹤核燃料循環的所有工業步驟,從而使合同在技術和成本方面最優化,同時做適當預備措施以擔負長期放射性廢物管理的費用。

  “在燃料循環、商業乏燃料后處理領域,中國的有關法律法規及政策還不健全,使得與后處理有關的責、權、利的劃分不清楚。乏燃料的所有者并不清楚回收钚和鈾有什么好處,只覺得可能增加成本,這可能是目前中國國情和法國的差別之一。”中科華核電技術研究院副總工程師肖岷指出,我國的核燃料后端尚未形成工業生產能力。

  他進一步表示,為了我國燃料循環及后處理的順利推進和實施,政府應適時出臺熱堆后處理等相關政策規定,例如需要規定后處理回收的钚等資源的屬性問題,以合理分配后處理及燃料循環的成本和收益。

  乏燃料水池已飽和

  相關法規亟待出臺

  隨著乏燃料累積量的日益增多,進一步提升對乏燃料的安全有效管理迫在眉睫,因此,相關的法規建設也成為當務之急。

  “法國的乏燃料后處理目前處于長期戰略的早期階段,這一階段的目標是在對鈾的依賴上保持一定獨立性,同時為快中子增殖堆規劃做準備。”Claude PAGES指出。

  據介紹,《法國環境法》及其增補法律《2006年法令》對長壽命放射性廢物管理做了相關規定,即降低放射性廢物的數量和毒性是乏燃料處理和放射性廢物處理及包裝的最終目的。同時,針對健康保護、核安全、減輕后代負擔、長壽命廢料庫的準備、責任以及透明度也做了許多規定。

  “此外,針對乏燃料和廢物的相關歐洲指令(2011/70)也與法國法律一致。這一指令規定,要通過科學的設計方案和運營及退役規劃,包括核燃料回收和再利用,使產生的放射性廢物在放射性活性及體積方面都達到合理可行的最小化。”Claude PAGES說。

  “我國大亞灣核電廠乏燃料水池已經飽和,田灣核電廠乏燃料水池接近飽和,已經建成的離堆乏燃料濕法貯存設置也已經貯存飽和。”環境保護部核與輻射安全中心總工程師柴國旱指出,為了保證核電廠安全運行,大亞灣核電廠擬建乏燃料干式貯存設施。目前環境保護部核與輻射安全中心正在著手起草《乏燃料干式貯存評審原則》。同時,有關部門也正在制定《核燃料循環設施分類原則與基本安全要求》。

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