建核燃料后处理大厂宜早不宜迟

　　随着广东岭澳二期核电站正式投产，中国核电发展也从批量开工阶段进入到批量投产阶段。初步推测，到2020年我国投入运行的核电装机容量将达到7000万千瓦。随之而来的问题是，越来越多的核电站将会产生越来越多的乏燃料（即在反应堆内烧过的核燃料，其燃耗深度达到了设计要求）。通常每台百万千瓦级核电机组每年可卸出25吨乏燃料，70台机组一年要产生1750吨乏燃料。再加上之前的累积，到2020年我国乏燃料累积存量将超过10000吨。

　　乏燃料本身就是一种可以重新利用的资源，且其放射性需10万年方能降低到天然铀矿水平，在漫长的时间里带来诸多不确定因素。如何处理这些乏燃料日益成为我国核电业界关注的问题。与此同时，业内人士表示，核燃料后处理还是直接关系到我国核电发展战略的重大问题，不立即着手建造核燃料后处理大厂，我国核电产业在未来将无法发挥出应有的作用。

　　核电也可以成为“可再生能源”

　　以目前的国际经验来看，乏燃料如果不进行后处理而直接处置埋藏，也是一种可供选择的方式，这样的方式被称作“一次通过”。在铀价较低的情况下，这种方式的经济性优于闭合循环。我国目前对乏燃料采取“一次通过”处理，核电技术先进的美国亦然。国际上对于是采用核燃料闭式循环还是“一次通过”循环尚无共识，但从可持续发展的角度来看，“一次通过”的方式并不是一个好的选择。

　　“‘一次通过’对铀资源的利用率低，只有不到1%。这在铀资源价格低的时候还能接受，但铀资源的价格在今后还要上涨，所以‘一次通过’的经济性优势以后就要减弱，甚至会变成不经济的方式。” 中国原子能科学研究院科技委副主任顾忠茂日前在接受《中国能源报》记者采访时说，“需要处置的乏燃料体积也大，而且处置过程中衰变到天然铀矿水平的放射性，需要10万年以上。所以说，‘一次通过’方式对环境安全的长期威胁极大，不符合核能可持续发展战略。”

　　而闭式循环则通过后处理、MOX（铀钚混合氧化物）核燃料制造、入堆、再后处理等环节，使得核资源能够得到更加充分的利用，同时做到了核废物体积和毒性的最小化（见图）。如果核燃料闭式循环应用于我国当前核电建设的主力堆型——压水堆，则核燃料的利用率可以提高30%，如果放入快堆中增殖则可以提高60—70倍。根据中国原子能科学研究院的测算，如果我国建200吉瓦的压水堆电站，则全寿期产生的30万吨乏燃料，通过多次乏燃料后处理/再循环，可供400吉瓦快堆运行1500年。这相当于为人类解决了几千年的电力供应问题，从而使得核电转变成“可再生能源”。

　　顾忠茂表示，按照我国快堆技术发展战略，预期于2020年前建成示范快堆，2035年前后达到商用水平，这表明分离钚作为快堆燃料在10年后有明确的要求。基于上述核能发展目标，在2025年基本建成我国第一座年处理能力为800吨的后处理大厂和相应的MOX燃料制造厂是适宜的。后处理大厂的设计与建设是一项难度很大的复杂系统工程，时间跨度达15年甚至更久。即使我国立即开始设计和建造后处理大厂，预计到2025年才能基本建成，投入稳定运行的时间可能要到2030年前后。这种特殊性决定了我国后处理大厂建设的启动不能拖延。