1、什麼是「核廢料處理廠」？它做什麼事情？

「核廢料處理廠」的正式名稱應該是乏燃料後處理廠。該廠將核電廠用過的核燃料，即乏燃料，用化學方法處理，回收仍可繼續利用的鈾、鈈等元素，併產生較多的放射性廢料，包括高放射性和中低放射性廢料。

乏燃料後處理廠一般也作為核電廠卸除燃料的場外保存地，能夠存放較多的乏燃料，以緩解核電廠乏燃料的存放壓力。

後處理廠一般還會有一個鈾鈈混合燃料（MOX燃料）廠，以直接將後處理提取出來的鈈製成核燃料組件。

在找到最終處置地之前，後處理形成的各種放射性核廢料要暫時堆放在後處理廠。

2、什麼是乏燃料？有什麼特點？

對於現在中國的主流核電廠，沒用過核燃料是低濃縮鈾（鈾235大約佔3%，其餘是鈾238）。核燃料在反應堆中燃燒到不具經濟性之後，電廠就會停堆，並把用過的燃料從堆芯中取出。此時的燃料成分發生變化，大約含有96%的鈾238，0.8%的鈾235，0.4%的鈾236，1%的鈈239，0.1%的其它超鈾元素，其餘為各種成分的裂變產物。

低濃縮鈾的放射性不嚴重，但是乏燃料中大量元素是強放射性的。隨著冷卻時間的延長，放射性會逐漸降低。但放置十年之後，仍有日常放射性本底強度的百億倍。

乏燃料如果直接深埋處置，也可叫核廢料。

乏燃料是人類生產出來最臟最毒的物質，沒有之一。

3、乏燃料怎麼一般處理或處置？

主要有兩類方法:

一是不要了，直接找個安全的地方埋起來。歷史上曾經很多國家把核廢料直接扔海里。現在是找一個地質穩定，不透水的地方，挖一個大於三百米深的地洞，埋在裡面。這是深層地質處置法。美國，加拿大，瑞典，芬蘭，德國等採取或考慮採取這類方法。

二是像法國那樣，用化學方法將乏燃料中的有用元素分離出來，繼續利用，其餘的高放射性廢料固化，變成玻璃狀，然後按照上面的方法深層處置。

4、乏燃料處理廠容易發生事故嗎？

乏燃料處理具有很大的潛在風險。對技術保障，安全措施，管理，監管都有很高的要求。

由於後處理廠有大量放射性在生產線，和儲存庫中，一旦發生不可預計的大事故，危害會很大。

歷史上全球第三嚴重的核事故就是1957年前蘇聯kyshtym軍用後處理廠發生過的一次高放射性廢料儲存罐爆炸事件，這也是世界上唯一一次6級核事故（切爾諾貝利核福島是更嚴重的7級）。

法國的後處理廠安全記錄較好。只在86年發生過一次小事故，導致5名工人入院治療。

美國漢福特(Hanford site)鈈工廠，即軍用後處理廠，也有較嚴重的放射性泄漏。

英國的後處理廠（THORP）2004到2005年間也發生過一次比較嚴重的泄漏事故。

從技術上來說，後處理廠發生事故的可能性比核電廠大。因為核電廠裏，放射性封閉在燃料組件中，不運動，不操作。而後處理廠要打開封閉，並對強放射性的乏燃料進行操作。

我國如果要建後處理廠，考慮到吸取了前人的經驗教訓，從業人員紀律性更強，發生惡性事故的可能性應該比較小。

5、後處理廠發生事故影響範圍多大？

後處理廠最有可能的事故是放射性少量泄漏，如果處理及時，影響範圍很小，不會超過廠區。即使量比較大，危險區域也應該只是周邊一兩公里範圍，影響不會很遠。一般的工廠泄露處理除污比較容易，不會有長期危害。

歷史上影響較廣的後處理廠事故或者泄露都是軍用廠，年代較遠，監管較差。民用廠的事故影響範圍都很小。

6、後處理廠會不會排放放射性廢水廢料？

所有的放射性廢料都要封閉固化處理。高放射性廢料深埋。低放廢料要求低一些，但也必須隔離填埋。後處理廠不允許有放射性物質外泄。

但是有報道，法國的後處理廠排放的廢水中，放射性超標。

7、為什麼要進行乏燃料後處理？

一般的說法有下面幾條：

第一是可以回收部分核燃料，節約天然鈾資源。

第二是減少需要深埋的放射性量。需要深埋的放射性毒性總量降低到直接深埋的10%，並且放射性降低到基本無害的時間也從幾十萬縮短為1000年左右。分離出來的放射性元素也可能進行嬗變，從而進一步減少放射性毒性量，縮短無害化時間。

第三是為未來的快堆準備生產燃料。

第四是為核電廠騰出乏燃料池堆放空間，解決目前國內部分核電廠的燃眉之急。

8、國際上乏燃料（核廢料）是怎麼處理的？

乏燃料後處理產生的高放核廢料和不處理的乏燃料都必須深埋處理。

歷史上很多國家直接將高放核廢料傾入大海或者注入地下（前蘇聯），但很快被國際法禁止。

目前具備輕水堆乏燃料處理能力的國家只有三個：法國，英國，俄羅斯。日本的六所村後處理廠還在建，已經開工30年。據2018年的報道，將於2021年完工。

確定走燃料循環路線（即乏燃料處理）的國家有法國，俄羅斯，日本，印度和中國。

確定直接處置乏燃料(也就是不處理）的國家有美國，加拿大，芬蘭，瑞典。

大部分國家還沒有決定走哪條路線。

9、為什麼我們國家要走燃料循環路線？

在覈能發展初期，人們認為燃料循環可以提高鈾的利用率，節約鈾資源，並為以後的快堆提供燃料。核能發展會按照熱中子堆，快中子堆，聚變堆的方向發展。我國在開始開發利用核能的80年代，很自然地採取了這一明顯的路線。

印度於50年代，日本於60年代，也制定了類似的核能戰略。法國60年代從美國學到壓水堆技術後，由於能源短缺，開發核能意志堅決，最先執行這一戰略。

隨著時間的推移，經驗和研究的積累，美國覺得後處理既麻煩又不划算，快堆也希望渺茫，因此不但沒有走燃料循環路線，還乾脆立法禁止乏燃料後處理。美國是核能技術的主要開發者，對各種技術的利弊瞭解較深，在漢福特（Hanford）鈈工廠（即軍用後處理廠）的問題上喫虧不小，因此修改了燃料循環政策。

個人認為，我國80年代制定的這一戰略，恐怕應該根據這幾十年技術發展的現狀適當調整。

10、乏燃料後處理，即燃料循環有什麼缺點？

首先，代價高昂。由於處理涉及天量的放射性，工作環境需要極端的保障措施，一旦發生一點意外，後果就很嚴重。一座年處理能力800噸的化工廠，本來應該是一個很小的廠子。大型化工廠都是從十萬噸開始算的。如果處理普通化學產品，也就一個80年代的鄉鎮企業。但是我國的規劃造價已經到了2000億元。由於事故的可能，代價的一部分也表現在需要比較大的隔離區。

其次，有非常大的放射性存量。核電廠運來的乏燃料，處理後產生的高放核廢料，在最終處置地就緒之前，必須暫存在後處理廠。放射性存量超過一座大型核電站。龐大的放射性存量意味著巨大的潛在風險和超強的安保需求。

第三，建設週期長。按照規劃，如果後處理廠能夠在2020年開工的話，2030年左右才能建成。對於現在乏燃料池已經飽和和即將飽和的核電廠，無法解救燃眉之急。規模那麼大，而且相當敏感的國際合作項目，能否按照計劃進行，實際要打一個問號的。法國已經確定降低核電比重，其核電運營企業財務狀況相當糟糕，人才流失和後繼乏人都在所難免。日本於1989年開工的六所村後處理廠項目，規模也是每年800噸，完工時間已經推遲了20多次，最新的計劃是到2021年才能開始處理乏燃料。費用也比預計的多了兩倍，達到3萬億日元。考慮到日本核能發展前景不明朗，即使按照最新計劃建成，項目能夠發揮的作用也要大打折扣。

第四，以前支持後處理的幾條理由後來發現都有問題。1、提高鈾資源利用率。後處理雖然能夠提高，但是非常有限。一般說法，後處理能提高25%的鈾資源利用率，從開始的0.37%提高到約0.46%。但提高這一點效率的代價實在太高了。打個比方，有點像把別人喫過的西瓜皮撿起來，用非常先進的技術剔下沒有喫完的瓜瓤，進行複雜的清洗，消毒，增甜，再按照市場上的西瓜單價賣給消費者。如果市面上西瓜的價格是1塊錢1斤，這樣循環利用後的西瓜瓤成本就是10塊錢1斤，但是隻能賣1塊錢1斤。新生產的混合燃料不僅成本高，還不好用。用完之後產生更多的超鈾元素，成分複雜，難以處理。現有的後處理技術已經不能再處理燃燒後的混合燃料。2、減少最後處置的放射性量。雖然的確如此，但是考慮到封裝，減少的處置物體積只有一半。無害化時間也的確縮短了，但是1000年和100000年現在都做不到。3、為快堆運行製備燃料。全世界經過70年，1000億美元以上的投入，發現快堆並不像想像的那麼容易。法國，日本都在快堆上喫過大虧。到現在為止，快堆，特別是鈉冷快堆，技術上是不可用的。4、為核電廠紓解乏燃料存儲困難。這一點並不難，不需要後處理廠也行。

11、如果不建後處理廠，核電廠產生的乏燃料怎麼辦？

不建後處理廠，就是走一次通過，直接處置的路線。核電廠可以把在乏燃料池存放足夠久的燃料組件拿出來，用罐保存。這方面有例可循。也可以在建一個池子，想辦法移過去。

（本文原標題《關於核廢料和乏燃料後處理的一些問題》，2016年發表於科學網博客，後被多方轉載，此處有更新和少許改動）

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