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        快中子增殖堆：

        最初的想法是利用快中子增殖堆（FBR）燃燒MOX燃料，使日本真正實現核燃料方面的自立。但在低價鈾供應豐富的時代，FBR被證明是不經濟的，所以研發進展緩慢，并且MOX計劃也轉向了輕水堆。

        1961年~1994年，日本進行了很大力量進行FBR研發，主體是PNC。1967年，FBR和ATR一起被確定為日本核計劃的主要目標。1994年，FBR的商業化時間被推遲到2030年；2005年，商用FBR的計劃被推遲到2050年。

        1999年，JNC啟動一項計劃，審查有發展前景的概念，在2005年以前確定開發方案，并到2015年以前建立一套FBR技術體系。主要指標包括：非能動安全性，對輕水堆具有經濟競爭力，實現對資源的高效利用（燃燒超鈾元素和貧化鈾），減少廢物，防止核擴散，多功能性（包括制氫）。電力公司、日本電力中央研究所（CREIPI）和JAEA也參與其中。

        JNS研究的第二階段重點是4種基本的反應堆設計：采用鈉冷卻、MOX和金屬燃料；采用氦冷卻、氮氧化物和MOX燃料；采用鉛鉍共溶冷卻、氮氧化物和金屬燃料；超臨界水冷、MOX燃料。這4種設計概念都涉及到完整的燃料循環，并考慮了3種后處理路線：先進水成法，氧化物電解法，高溫冶金處理（電解精煉）法。這些工作與第四代研發也有聯系，日本在鈉冷FBR方面發揮了主導作用。JAEA的2006年預算在快中子增殖堆的研發上增幅很大，增加了346億日元。

        2006年9月，日本電氣事業聯合會提出了一種緊湊型鈉冷FBR設計，150萬千瓦級，使用MOX燃料，與先進型輕水堆相比具有競爭力。目前，三菱正在進行將之商業化的相關工作。根據計劃，2025年將投產1臺規模小一些的示范機組。

        JAEA在對快堆產生乏燃料的后處理方面已經做了一些工作，這些乏燃料中钚的含量更高。日本電氣事業聯合會設想采用水成后處理法，將鈾、钚和镎一起回收，并在MOX燃料芯塊中加入少量的錒系元素進行燃燒。

        JAEA是根據“第四代國際論壇”下的一個項目開展這項工作的。這個名為“全球錒系元素循環國際示范”項目，目的是調研在快堆中使用含有錒系元素的燃料組件。

        2007年4月，日本政府選擇三菱重工作為開發下一代FBR的主體。從2007年7月開始，三菱FBR系統將作為一個專業公司運作，同時還負責與Areva聯合投標美國先進型再循環反應堆項目，這個項目是“全球核能合作伙伴計劃”下的組成部分。

        高放廢物：

        1995年，日本首座高放廢物中間貯存設施在六所村開業。從歐洲運回的第一批玻璃固化高放廢物（對日本乏燃料后處理的產物）也于當年抵達。最后一批從法國運回廢物于2007年完成；2008年開始從英國運回廢物。

        2005年，東京電力和JAPC宣布，將在陸奧（Mutsu）建設“可再循環燃料貯存中心”，2010年投入運行，具有5000噸貯存能力。該設施將為乏燃料進行后處理前提供最長50年的貯存服務。

        2000年5月，日本議會通過了“特定放射性廢物最終處置法”（簡稱“最終處置法”），規定要將高放廢物（限定為：反應堆乏燃料后處理產生的玻璃固化廢物）進行深層地質最終處置。根據這部法律，2000年10月成立了私有性質的“原子力發電環境整備機構”（NUMO），推進最終處置計劃，包括選址、技術示范、許可證申請、建造、運行、50年受監控的可回取貯存，以及最終處置設施的關閉。根據規劃，到2020年將有約4萬罐玻璃固化高放廢物，等待進行最終處置，增長的量全部來自日本的核電站。

        NUMO已經開始了一個公開的廠址選請程序，據此來縮小已經提供的和可能適合的廠址的范圍。最有希望的廠址將在2012年開始接受詳細的調查。這項工作將分三階段進行，到2030年完成，最終選定廠址。

        這座最終處置設施計劃2035年左右投入運行，所需要的3萬億日元（280億美元）將從電力公司（及其客戶）電價中的0.2日元/千瓦時的專門資金中支付給NUMO。這個數額超出了政府支付給當地社會的任何財政補償。

        2007年中期，日本通過了一項“補充廢物處置法案”，認為最終處置是正在穩步實施的核政策中最重要的問題。法案要求政府采取行動，舉全國之力，通過推進安全和地區發展，幫助公眾了解事實，以便使最終處置設施的廠址毫無拖延地得到確定。法案還要求通過與其他國家進行合作，改進最終處置技術，根據需要對安全規范進行修訂，并通過努力，如建立更加有效的檢查體系以阻止數據造假和掩蓋行為的再次發生，重新獲得公眾的信任。

        日本高放廢物最終處置概念的技術方面是建立在JNC（現為JAEA）20多年參與日本地質學界對最終處置設施標準的通用性評價基礎上的。2000年以來，JAEA所屬的Horonobe地下研究中心一直在北海道進行研發，調查約500米深度的水成巖，并于2005年11月開始地下豎井和橫廊的建造工作。JAEA位于岐阜縣土岐村（Toki）的Tona地球科學中心，正在地下1000米深處的火成巖建造一座小型設施——瑞浪（Mizunami）地下實驗室。

        最終處置設施的主要概念是，將20個左右的高放廢物罐密封在一個大的鋼桶內，或用膨潤土層包裹。NUMO已經完成了這方面的設計，包括可以進行檢查并經過較長時間后可回取的方案。特別是形成了深洞可回取（CARE）設計方案，分兩個階段：通風的地下深洞，放有再包裹（然后屏蔽）的廢物，完全可回取；大約300年之后，回填并封閉深洞。最終的制度控制期使得廢物進行放射性衰變，這樣到了第二階段時，廢物的熱負荷大幅度減少，從而使這種概念可以比其他最終處置概念容納更高密度的廢物。

        CARE概念也可以用于乏燃料，這時的密封桶與運輸用的桶相近，除了要求有一個屏蔽層，因為在深洞回填和封閉之前，熱及輻射可以傳出去。但是這種概念應用到乏燃料回取幾乎是不可能，因為乏燃料也意味著一種重要的潛在燃料資源（通過后處理），而玻璃固化高放廢物則不是。而且，乏燃料還要求易于接觸，出于核保障檢查的需要。最終的回填還可能包括貧化鈾，如果那時它也被劃分為廢物。

        2004年，METI對從2005年開始利用80年時間對乏燃料進行后處理，再循環其中的裂變材料，并管理所有廢物的費用做了評估。METI電力工業委員會承擔了這項研究，重點是后處理、MOX燃料制造，以及這些設施的退役（不包括反應堆的退役）。80年的總費用約為19萬億日元，以3%的貼現率計算，折合到每度電的費用為1日元（0.9美分）。如只是一次通過的燃料循環，算上增加的高放廢物最終處置費用和增加的鈾燃料供應費用，總費用也達到上述方案費用的1/3左右。不過，日本的政策是基于保障能源安全，而不是純粹的經濟性標準。

        2005年10月，根據新頒布的“后端法”，高放廢物的資金安排做了一些變化。根據這部法律，成立了“原子力環境整備·資金管理中心”（RWMC）作為獨立的資金管理實體。電力公司掌握的專用存款將轉交給RWMC，電力公司需要用于后處理時再行給付。

        退役：

        最早的東海1號核電站，英國Magnox型反應堆，于1998年關停，正處于20年的退役期。前10年作為“安全貯存”期，使放射性衰變。第一階段（到2006年）是前期準備工作；第二階段（到2011年），蒸汽發生器和汽輪機將被拆除；第三階段（到2018年），反應堆將被拆卸，建筑物清除，廠址完成再利用的準備。所有放射性廢物都將被歸類為低放廢物，盡管分成三類，并將被掩埋：1%的1類廢物埋在50~100米深度。總費用將為930億日元，其中350億用于拆卸，580億用于廢物處理，包括石墨慢化劑（這使費用顯著增加）。

        普賢ATR（14.8萬千瓦）于2003年3月關停，JAEA計劃在2029年以前完成退役和廠址清理工作，總費用約為700億日元，包括廢物處理和最終處置。這一計劃于2008年2月得到批準。

        JAEA負責反應堆退役方面的研究。

        監管和安全：

        日本經濟產業省下屬的原子力安全·保安院（NISA）負責核電監管、許可和安全。NISA對所有核電站進行安全相關領域的定期檢查。

        原子力安全委員會（NSC）是日本政府于1978年根據原子能法成立的更高級別的機構，負責制定政策。和原子力委員會同為內閣府成員。

        科技廳負責實驗堆和研究堆、核燃料設施的安全，放射性廢物的管理，以及研究與開發，但2001年其職能轉由NISA行使。

        日本公眾對核電的支持在過去幾年里由于一系列的事故和丑聞影響而日趨下降。這些事故包括，文殊FBR的鈉泄漏，JNC位于東海村的廢物瀝青化處理設施及與其相連的后處理工廠發生的火災，1999年在東海村一座小型燃料制造工廠發生的臨界事故等。這次臨界事故，造成2人死亡，是由于工人按照未經授權的程序文件進行作業而造成的。主流民用核燃料循環設施均未發生過這樣的事故。

        1999年東海村臨界事故以后，電力公司，以及涉及核行業的企業，共同建立了“核安全網絡”（NSnet）。這個網絡的主要活動是加強核行業的安全文化，進行同行審查，發布關于核安全的信息。2005年，這個組織在美國能源部核電運營研究所（INPO）的基礎上，被并入日本原子力技術協會（JANTI）。NSnet部門與INPO和WANO進行合作，安排同行審查活動。

        日本原子力安全委員會于2002年4月正式認定，使用混合氧化物（MOX）燃料是安全的，并支持2010年以前在多達18座反應堆內使用MOX燃料。政府的資深成員再次確認了日本使用MOX“勢在必行”，政府將啟動教育和信息計劃，以贏得更廣泛的接受度。2007年，有一個地方政府推遲了引入的方案。

        2002年發生了東京電力公司反應堆設備檢查的文件編制過程中造假的丑聞，并擴散到其他核電站。雖然這個事件與安全并不相關，但整個核工業的名譽受到玷污。對堆芯周圍的圍筒和泵進行檢查，是電力公司的責任，但在這一事件中卻將其承包出去。2002年5月，公眾提出了數據造假，反應堆圍筒（在BWR內用于引導水流）出現裂縫的重要性，以及這些缺陷是否報告給管理高層等問題。到2003年5月，東京電力公司關閉了全部17座反應堆進行檢查，到2003年底，只有7座反應堆重新啟動。替代電力的成本平均要比5.9日元/千瓦時（5.5美分）的核發電成本高出50%以上。東京電力公司現在全部反應堆都已恢復運行，整個事件使公司損失了約2000億日元（19億美元）。

        2007年3月，作為NISA要求的行動的一部分，反應堆業主們對記錄進行梳理，以檢查過去沒有及時報告的事件——絕大部分是因為它們沒有被要求報告。不過，還是發現了一些應當報告的事件，其中有，北陸電力公司志賀核電站1號沸水堆于1999年裝料過程中發生了一次短暫的（15分鐘）臨界。一系列欠缺和錯誤造成了這一事件的發生，顯然，應當從這一事件中學到更多，以幫助其他沸水堆的運營商，比如中部電力公司和東北電力公司，在過去20年里，也遇到過這樣控制棒異常。東京電力公司表示，福島第一核電站3號沸水堆在1978年的停堆大修期間，也可能經歷了7個小時的臨界，當時控制棒滑出正常位置。NISA已要求志賀1號堆關閉進行詳細檢查。

        由于日本地震頻繁且震級較高，在核電站選址、設計和建設過程中，抗震問題得到特別關注。2007年5月，日本公布了修訂的地震標準，將設計基礎標準提高了約1.5個點，要求電力公司對較老的核電站進行部分再加固工作。

        2007年7月，日本新潟縣一個地質斷層上發生里氏6.9級地震，距離柏崎·刈羽核電站不遠，地表加速度超出了核電站的設計參數。正在運行的反應堆安全停堆，核電站的主要部分沒有受到損壞。政府（經濟產業省）隨即組織一個20人的Chuetsu調查與對策委員會，調查地震對核電站造成的具體影響，并據此確定政府和電力公司必須解決什么問題以確保核電站的安全。現在認定，政府要對上世紀70年代批準在距離現已探知是地質斷裂帶非常近的地方建造核電站負責。還有共識是，國際原子能機構應與日本原子力安全委員會一起進行情況檢查。在電站7座反應堆重新啟動以前，要打開壓力容器頂蓋以便進行徹底的內部檢查。

        核不擴散：

        日本的原子能基本法禁止核能的軍事用途，歷屆政府都對此不斷強化。1976年，日本加入《核不擴散條約》，其核保障體系接受聯合國國際原子能機構的管理。1999年，日本成為批準與國際原子能機構《附加議定書》的首批國家之一，接受進入式檢查。

        日本是核不擴散條約國家中惟一擁有大型燃料循環設施，但沒有核武器的國家，接受全面的核保障檢查。六所村后處理廠是第一座據此接受國際原子能機構全面核查的設施（其他設施接受歐共體核查）。在工廠內建有國際原子能機構出資的監控設備，這對國際原子能機構和JNFL來說，都是新的挑戰。

        日本還與其主要的核供應者國家簽署有雙邊核保障協議，并且很早就加入了對核設備出口限制嚴格的“核供應國集團”。（完）

        新聞來源：UIC、AEC

        編譯：辦公廳  劉軍韜