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      乏燃料≠核廢料

      在火電廠，燒掉一堆煤，留下一堆灰。而在核電廠，則是燃料達燃耗，卸出乏燃料。

      乏燃料并不等于核廢料，其中含有許多有用的物質，如沒有“燒凈”的鈾235，以及新生的俘獲產物和裂變產物等。在俘獲產物中，有钚的各種同位素；在裂變產物中，有鍶、銫、锝、钷等，都是可利用的同位素。此外還有大量的鈾238等。

      從乏燃料中“榨”鈾

      乏燃料的后處理，就是要從乏燃料中回寶貴的可裂變材料（鈾235、钚239等）和可轉換材料（鈾238等），以便再制造成新的燃料元件。提取核燃料在反應堆中輻照時新生的產物，也有很大的科學和經濟價值。

      乏燃料后處理的意義首先在于資源的充分利用。通常壓水堆核電站鈾資源的利用率僅為0.37%，如果對乏燃料進行后處理，用“榨”出來的鈾在壓水中在循環一次，可節省天然鈾25%；若如此多次循環，則鈾資源的利用率可以達到1%；若將后處理得到的钚與鈾富集后剩下的貧鈾制成快堆燃料，則鈾資源的利用率可以達到60%到70%。

      乏燃料后處理的意義還在于減輕環境保護負擔。如果將裝機容量為百萬千瓦的核電站運行一年所產生的30噸乏燃料不直接貯存而進行后處理，則其高放廢物可以濃縮在約十立方米的玻璃體中。而且其放射性水平大大降低，比較“頑固”的長壽命放射性核素減少，有利于放射性廢物的處置。

      普雷克斯循環

      普雷克斯流程是當前乏燃料進行后處理的主流工藝技術。普雷克斯的含義是“鈾、钚還原萃取”。這種后處理工藝是首先將乏燃料組件解體，去除元件包殼，將燃料芯塊溶解在硝酸中。然后用磷酸三丁酯作為萃取劑，將鈾、钚分離并分別以硝酸鈾酰和硝酸钚溶液形式提取出來。硝酸鈾酰和硝酸钚溶液通過化學轉化還原出鈾和钚，再通過凈化分別制成金屬鈾、钚或它們的氧化物。

      為了有效回收產物，避免對環境的排放，工藝過程中每一操作的回收率要大于99.9%，得到的產品純度極高。而且操作過程中有嚴格的工業安全、輻射安全和核安全的要求。由于后處理使用的物料具有化學毒性、易燃易爆型，后處理廠要注意密閉、通風、防火、防爆。由于乏燃料具有強放射性，需要采用遠距離的方式操作和控制，這增加了工廠的投資。由于涉及到易裂變物質，需要嚴加防范避免達到核臨界狀態。

      采用普雷克斯流程的第一座商用后處理廠于1966年在美國紐約州的西瓦立城建成，但該廠運行6年，因經濟性的問題關閉。目前全世界有6座商用后處理廠，乏燃料的后處理能力為每年5500噸。

      為簡化工藝流程和減少放射性廢物的數量，人們正在研究先進的一體流程和高溫化學干法后處理技術。