[科普中國]-國家原子能機構(gòu)秘書長劉永德：我國核電站乏燃料安全管理有保障

　　作者：中國國家原子能機構(gòu)秘書長 劉永德

　　一、乏燃料背景情況及現(xiàn)狀

　　乏燃料是在核反應(yīng)堆或核電站中使用一個周期（12-18個月）后卸出的核燃料。乏燃料中除含有一定數(shù)量的放射性廢物外，還有含許多有價值的物質(zhì)，如未裂變和新生成的裂變核素（鈾-235、鈾-233、钚-239、钚-240等），以及可用作放射源的次錒系元素（如鍶-90，銫-137等），這些核素均具有循環(huán)利用價值。一座百萬千瓦核電機組，每年卸出乏燃料20-25噸。

　　國際上對乏燃料的處置方式有三種，一是通過后處理進行循環(huán)利用，如法國、英國、俄羅斯、日本和我國等；二是作為放射性廢物直接深地質(zhì)處置，如瑞典、瑞士等；三是進行干式或水池臨時貯存，根據(jù)未來核技術(shù)發(fā)展情況再作決定，如美國、西班牙、韓國等。截止目前，全世界現(xiàn)有核電機組約450座，已累計產(chǎn)生乏燃料約40萬噸，其中約有9萬余噸進行了后處理，其余約78%的乏燃料都貯存在水池或干式貯存設(shè)施中，均處于安全狀態(tài)。

　　隨著我國核能規(guī)?；l(fā)展，核電站乏燃料產(chǎn)生量日益增加。我國現(xiàn)有在運核電機組35臺，裝機容量3350萬千瓦，截至2016年9月，我國已累計產(chǎn)生乏燃料3000余噸。預(yù)計到2020年，我國運行核電機組將達到5800萬千瓦，乏燃料累積量將達到7000余噸，2025年累積量達到14000余噸。

　　早在上世紀(jì)80年代，我國就確定了核燃料“閉合循環(huán)”和“核能發(fā)展必須相應(yīng)發(fā)展后處理”的技術(shù)路線。通過乏燃料后處理，一方面回收有用的鈾和钚，再制成二氧化鈾或鈾钚混合氧化物（MOX）燃料返回反應(yīng)堆中使用，可大大提高鈾資源的利用率，據(jù)測算如能實現(xiàn)快堆和后處理閉式循環(huán)，鈾資源利用率可提高60倍左右；另一方面可顯著減少放射性廢物體積和毒性，經(jīng)過后處理后產(chǎn)生的高放廢物量約0.5立方米/噸（重金屬計），僅為直接地質(zhì)處置處理方式的1/4，同時可使最終處置廢物的放射性毒性降低一個數(shù)量級以上。

　　二、統(tǒng)籌謀劃、自主攻關(guān)，夯實乏燃料安全管理基礎(chǔ)。

　　多年來，國家原子能機構(gòu)作為核工業(yè)行業(yè)管理部門，以建設(shè)中國特色先進核工業(yè)體系為總目標(biāo)，圍繞核燃料閉合循環(huán)體系建設(shè)，高度重視乏燃料安全處理處置，做了大量工作。

　　（一）加強頂層設(shè)計，強化對乏燃料安全管理的規(guī)劃引領(lǐng)。我們堅持戰(zhàn)略導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，按照突出重點、補齊短板的原則，統(tǒng)籌規(guī)劃我國先進核燃料閉合循環(huán)體系建設(shè)，制定了“中試規(guī)模-示范規(guī)模-工業(yè)規(guī)?！钡姆θ剂虾筇幚懋a(chǎn)業(yè)發(fā)展路線，同時確定乏燃料貯存、運輸以及后處理近中遠期規(guī)劃，對我國核電站乏燃料安全管理工作作出全面部署，指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　?。ǘ﹫猿謩?chuàng)新驅(qū)動，大力支持乏燃料后處理科研攻關(guān)。近年來，我們圍繞自主掌握先進的乏燃料后處理技術(shù)，支持開展了多項科研攻關(guān)和科研能力建設(shè)。積極推進大型乏燃料后處理廠工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)，力爭早日掌握具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電站乏燃料后處理技術(shù)。2015年9月，國家原子能機構(gòu)支持建設(shè)的核燃料后處理放化實驗設(shè)施啟動了首次工藝流程熱實驗，設(shè)施正式投入使用，為我國后處理科技水平提升提供了重要保障。

　?。ㄈ┩苿娱]合循環(huán)體系建設(shè)，不斷提升乏燃料后處理能力。2010年后處理中試廠成功完成熱試，標(biāo)志著我國基本掌握了中試規(guī)模乏燃料后處理技術(shù)，形成了一定規(guī)模的后處理能力。為盡快形成我國工業(yè)規(guī)模后處理能力，自2007年起與法國開展多輪談判，目前中法合作800噸/年后處理廠項目政府間協(xié)議談判和企業(yè)間技術(shù)談判已基本完成，商務(wù)談判正在積極推進。

　　（四）持續(xù)完善政策支撐體系，推動建立核電站乏燃料處理處置基金。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，2010年我國建立了核電站乏燃料處理處置基金制度，截至目前累計征收基金117億元，為開展乏燃料運輸貯存、后處理等工作提供了充足的資金保障。2014年，國家原子能機構(gòu)印發(fā)了《核電站乏燃料處理處置基金項目管理辦法》，為基金合理使用和項目有序管理提供了制度保障。

　　（五）穩(wěn)步推進乏燃料貯存和運輸能力建設(shè)。結(jié)合我國核電站建設(shè)節(jié)奏和乏燃料產(chǎn)出規(guī)模，國家原子能機構(gòu)通過固定資產(chǎn)投資、乏燃料處理處置基金等渠道，安排了乏燃料集中貯存水池建設(shè)、乏燃料運輸容器采購等項目，并積極部署大亞灣和田灣核電站建設(shè)乏燃料干式貯存設(shè)施，形成一定規(guī)模的乏燃料貯存和運輸能力，同時掌握了相關(guān)貯運技術(shù)，確保核電站運行安全和乏燃料貯運安全。

　　總的來說，經(jīng)過多年努力，我國乏燃料后處理、貯存和運輸科研攻關(guān)和能力建設(shè)均取得了積極進展，有效保障了核電站乏燃料安全，為完善我國閉合核燃料循環(huán)體系、推動核工業(yè)跨越發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　三、乘勢而上、著眼未來，推動乏燃料安全管理再上新臺階。

　　黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視核能安全發(fā)展，近年來針對核電站乏燃料安全管理多次作出重要批示，并專門召開會議進行研究部署。下一步，國家原子能機構(gòu)將認(rèn)真貫徹落實黨中央和國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)批示和有關(guān)會議精神，大力推進核電站乏燃料管理相關(guān)工作，總體考慮是：

　?。ㄒ唬﹫猿忠婪ㄒ酪?guī)管理，抓緊完善乏燃料法規(guī)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系。一是加快推進原子能法立法進程，在核工業(yè)發(fā)展的基本法中明確乏燃料管理的重大方針政策。二是抓緊研究制定《乏燃料管理條例》，指導(dǎo)核電站乏燃料安全管理。三是組織制定乏燃料運輸容器標(biāo)準(zhǔn)，完善乏燃料后處理設(shè)施核與輻射安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等，為乏燃料安全管理和設(shè)備制造提供指導(dǎo)。

　?。ǘ┘涌旌筇幚砜蒲泄リP(guān)和能力建設(shè)，從根本上解決乏燃料的“出路”問題。按照從易到難、由小到大的思路，堅持自主創(chuàng)新，在掌握后處理關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上盡快形成能力。一是繼續(xù)對中試廠進行完善配套，充分發(fā)揮其工藝工程驗證平臺作用，打通核燃料閉合循環(huán)之路。二是大力推進后處理科研攻關(guān)，為自主建設(shè)工業(yè)規(guī)模后處理廠奠定基礎(chǔ)。三是積極開展國際合作，加快提升后處理能力。

　　（三）統(tǒng)籌貯存能力布局，解決乏燃料快速增長和后處理能力相對滯后的矛盾。按照“干式與濕式相結(jié)合、分散與集中相銜接、臨時貯存與后處理相協(xié)調(diào)”原則，統(tǒng)籌安排乏燃料貯存設(shè)施建設(shè)。一是繼續(xù)做好已經(jīng)開展的干式貯存設(shè)施建設(shè)和800噸水池投運工作，滿足近期乏燃料貯存需要。二是建成1200噸乏燃料貯存水池，滿足2020年前后乏燃料貯存需要。三是適時補充建設(shè)干式貯存設(shè)施及其他乏燃料貯存水池，滿足2030年前乏燃料安全貯存需要。

　?。ㄋ模┘訌姺θ剂线\輸能力建設(shè)，確保乏燃料及時外運。一是完善現(xiàn)有公路運輸體系，加快乏燃料運輸容器自主研發(fā)，增加專用運輸容器、運輸車輛及相關(guān)配套設(shè)備。二是盡快打通鐵路運輸通道，配套建設(shè)中轉(zhuǎn)站等輔助設(shè)施。三是積極推進乏燃料公、海、鐵聯(lián)運的體系建設(shè)，抓緊開展配套條件建設(shè)，努力提升乏燃料運輸能力。

　　作為清潔高效的基荷能源，核能將成為未來保障我國能源供給、改善能源結(jié)構(gòu)和建設(shè)環(huán)境友好型社會的必然選擇。乏燃料安全是核能安全的重要環(huán)節(jié)。我們將認(rèn)真貫徹中央決策部署，忠實履行核工業(yè)行業(yè)管理職責(zé)，按照國家“十三五”規(guī)劃的相關(guān)要求，全面提升核工業(yè)整體發(fā)展水平，推動乏燃料安全管理再上新臺階。（來源：國防科工局）