萬(wàn)噸核反應(yīng)堆乏燃料為啥成了燙手山芋

——院士痛陳核燃料后處理研發(fā)與工藝裝備嚴(yán)重滯后

“在核燃料后處理上我們是一個(gè)后進(jìn)的國(guó)家，這不得不承認(rèn)。”

雖然，朱永公式院士手拿話(huà)筒有些顫抖，但他的語(yǔ)氣卻異常冷靜：“多年來(lái)，我國(guó)對(duì)核燃料循環(huán)后段處理缺乏系統(tǒng)研究，沒(méi)有頂層科學(xué)規(guī)劃，研究力量分散，基礎(chǔ)研究缺乏支持，這樣下去勢(shì)必影響核電站的可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

今年10月16日，是我國(guó)第一顆原子彈試驗(yàn)成功52周年。15日，朱院士與其他9位核化學(xué)與放射化學(xué)界院士相聚在北京應(yīng)物會(huì)議中心，他們理應(yīng)拍手相慶，但是一說(shuō)起我國(guó)的核燃料后處理的現(xiàn)狀，氣氛一下子變得嚴(yán)肅起來(lái)。

而在今年8月，中法合作核循環(huán)項(xiàng)目在連云港擬選廠址一事引起了當(dāng)?shù)鼐用駨?qiáng)烈反對(duì)，最終地方政府宣布永久停止該項(xiàng)目的選址規(guī)劃。

我國(guó)首個(gè)商業(yè)核電站1991年就投入運(yùn)行，為何到今天還在為乏燃料處理廠選址困惑？朱院士痛陳的問(wèn)題其根源又在哪？多位院士和專(zhuān)家向科技日?qǐng)?bào)記者闡述觀點(diǎn)。

乏燃料是“魔鬼”嗎

乏燃料，是指在反應(yīng)堆內(nèi)燃燒過(guò)的核燃料，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間從反應(yīng)堆內(nèi)卸出。乏燃料并非核廢料。其中仍有95%的鈾沒(méi)有燃燒，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些新核素，如1%的钚和4%的其他核素。

到2020年，我國(guó)預(yù)計(jì)建成5800萬(wàn)千瓦核反應(yīng)堆機(jī)組，每年產(chǎn)生的乏燃料超過(guò)1000噸，乏燃料累計(jì)總量約1萬(wàn)噸。

“諾貝爾獎(jiǎng)獲得者伯頓·里克特曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一篇討論核能的文章《兩個(gè)魔鬼之間》，我們干的就是降妖除魔的事?！鼻迦A大學(xué)教授陳靖形象地說(shuō)。

乏燃料具有很強(qiáng)的放射性，如果處置不當(dāng)將引發(fā)難以估量的災(zāi)難。對(duì)于這個(gè)“魔鬼”，國(guó)際上有兩種辦法：一是永久禁錮在地下，二是“招安”部分可用之才。

“美國(guó)耗資1000億美元在尤卡山挖了一個(gè)幾百米深的地下儲(chǔ)藏基地，但是到2015年，儲(chǔ)量已經(jīng)達(dá)到75%，過(guò)不了幾年就要裝滿(mǎn)了，接下來(lái)怎么辦？”陳靖反問(wèn)道。因此，自?shī)W巴馬上任后，美國(guó)政府就暫停向尤卡山繼續(xù)存放乏燃料，另尋出路。

而我國(guó)人多地少的國(guó)情決定了環(huán)境容量更為有限，把問(wèn)題留給后代既不負(fù)責(zé)也不現(xiàn)實(shí)。

如何鎖緊“潘多拉魔盒”

在天然鈾中，僅有不到1%的鈾同位素——鈾235，能夠在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應(yīng)，而占天然鈾絕大部分的鈾238卻不能。這就意味著，鈾燃料中有99%的能量未被利用。