根據(jù)有關(guān)規(guī)劃測算,2020年我國乏燃料累計(jì)產(chǎn)量將達(dá)8000噸左右,且當(dāng)年乏燃料的產(chǎn)量達(dá)到1000噸以上。如此巨大的乏燃料累計(jì)量將成為制約我國核電發(fā)展的重大瓶頸。
乏燃料又稱輻照核燃料,是在反應(yīng)堆內(nèi)燒過的核燃料。目前我國核能的持續(xù)發(fā)展對(duì)核燃料循環(huán)后端建設(shè)提出了迫切要求。
12月10日~11日,由中國核學(xué)會(huì)、法國阿?,m集團(tuán)共同主辦的“中法核燃料循環(huán)后端研討會(huì)”在北京舉行。在全球共同倡導(dǎo)核能事業(yè)安全發(fā)展的背景下,中法兩國核燃料循環(huán)專家就乏燃料循環(huán)的各個(gè)方面進(jìn)行了深入探討。
乏燃料累積產(chǎn)量巨大
閉式循環(huán)成戰(zhàn)略選擇
據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)基于目前所有在建和開發(fā)中的核電項(xiàng)目進(jìn)行的保守預(yù)測,到2030年,全球核電產(chǎn)能將增長25%。如此大的核電增長量,在給全球帶來更多的清潔電力的同時(shí),乏燃料庫存量的增加也成為國際核能界必須面對(duì)的問題。
“核燃料閉式循環(huán)可有效提高鈾資源利用率,減少高放廢物,是我國核能長期可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇?!敝袊斯I(yè)集團(tuán)公司總工程師雷增光表示,法國是核燃料循環(huán)后端產(chǎn)業(yè)的先行者,在乏燃料后處理和高放廢物處置方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在技術(shù)、管理和公眾交流等很多方面值得我們借鑒學(xué)習(xí)。
在我國,核電發(fā)展依然面臨著乏燃料處理方面的挑戰(zhàn)。
“目前我國核電面臨兩大挑戰(zhàn),即鈾資源保障與乏燃料安全管理?!敝泻思瘓F(tuán)核環(huán)保工程事業(yè)部副主任薛維明指出,預(yù)計(jì)到2020年,我國乏燃料當(dāng)年產(chǎn)量為1100噸,累積產(chǎn)生量將達(dá)到7800噸,離堆貯存量將達(dá)到3500噸,總量將達(dá)12400噸。離堆貯存需求巨大,而離堆貯存技術(shù)路線要與閉式循環(huán)體系相一致。中國商業(yè)快堆計(jì)劃2035年才能建成,后處理項(xiàng)目建設(shè)周期長,應(yīng)盡早啟動(dòng)。
薛維明指出,法國建有世界最大的阿格后處理廠,并成功運(yùn)行近30年,技術(shù)水平和工業(yè)經(jīng)驗(yàn)處于世界領(lǐng)先水平。中國作為確定執(zhí)行核燃料閉式循環(huán)戰(zhàn)略的國家,核電已進(jìn)入了安全高效發(fā)展時(shí)期,這就對(duì)發(fā)展后處理產(chǎn)業(yè)提出了客觀需求,今后應(yīng)多向法國借鑒先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。
仍應(yīng)加強(qiáng)有效管理
明確界定企業(yè)義務(wù)
在法國,根據(jù)規(guī)定,核電企業(yè)對(duì)乏燃料的管理有著明確的責(zé)任與義務(wù)。
“作為一個(gè)大型監(jiān)管框架內(nèi)的工業(yè)企業(yè),法國電力公司有責(zé)任和義務(wù)在燃料循環(huán)后端完全掌控長期廢物管理工程,并負(fù)擔(dān)相應(yīng)經(jīng)費(fèi)?!?來自法國電力公司核燃料部的國際項(xiàng)目顧問Claude PAGES指出,法國電力公司要設(shè)計(jì)并運(yùn)營使用安全可靠燃料的核電站,包括再循環(huán)燃料,同時(shí)將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的廢物量和成本降到最低。
此外,據(jù)介紹,法國電力公司要跟蹤核燃料循環(huán)的所有工業(yè)步驟,從而使合同在技術(shù)和成本方面最優(yōu)化,同時(shí)做適當(dāng)預(yù)備措施以擔(dān)負(fù)長期放射性廢物管理的費(fèi)用。
“在燃料循環(huán)、商業(yè)乏燃料后處理領(lǐng)域,中國的有關(guān)法律法規(guī)及政策還不健全,使得與后處理有關(guān)的責(zé)、權(quán)、利的劃分不清楚。乏燃料的所有者并不清楚回收钚和鈾有什么好處,只覺得可能增加成本,這可能是目前中國國情和法國的差別之一?!敝锌迫A核電技術(shù)研究院副總工程師肖岷指出,我國的核燃料后端尚未形成工業(yè)生產(chǎn)能力。
他進(jìn)一步表示,為了我國燃料循環(huán)及后處理的順利推進(jìn)和實(shí)施,政府應(yīng)適時(shí)出臺(tái)熱堆后處理等相關(guān)政策規(guī)定,例如需要規(guī)定后處理回收的钚等資源的屬性問題,以合理分配后處理及燃料循環(huán)的成本和收益。
乏燃料水池已飽和
相關(guān)法規(guī)亟待出臺(tái)
隨著乏燃料累積量的日益增多,進(jìn)一步提升對(duì)乏燃料的安全有效管理迫在眉睫,因此,相關(guān)的法規(guī)建設(shè)也成為當(dāng)務(wù)之急。
“法國的乏燃料后處理目前處于長期戰(zhàn)略的早期階段,這一階段的目標(biāo)是在對(duì)鈾的依賴上保持一定獨(dú)立性,同時(shí)為快中子增殖堆規(guī)劃做準(zhǔn)備。”Claude PAGES指出。
據(jù)介紹,《法國環(huán)境法》及其增補(bǔ)法律《2006年法令》對(duì)長壽命放射性廢物管理做了相關(guān)規(guī)定,即降低放射性廢物的數(shù)量和毒性是乏燃料處理和放射性廢物處理及包裝的最終目的。同時(shí),針對(duì)健康保護(hù)、核安全、減輕后代負(fù)擔(dān)、長壽命廢料庫的準(zhǔn)備、責(zé)任以及透明度也做了許多規(guī)定。
“此外,針對(duì)乏燃料和廢物的相關(guān)歐洲指令(2011/70)也與法國法律一致。這一指令規(guī)定,要通過科學(xué)的設(shè)計(jì)方案和運(yùn)營及退役規(guī)劃,包括核燃料回收和再利用,使產(chǎn)生的放射性廢物在放射性活性及體積方面都達(dá)到合理可行的最小化?!盋laude PAGES說。
“我國大亞灣核電廠乏燃料水池已經(jīng)飽和,田灣核電廠乏燃料水池接近飽和,已經(jīng)建成的離堆乏燃料濕法貯存設(shè)置也已經(jīng)貯存飽和?!杯h(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心總工程師柴國旱指出,為了保證核電廠安全運(yùn)行,大亞灣核電廠擬建乏燃料干式貯存設(shè)施。目前環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心正在著手起草《乏燃料干式貯存評(píng)審原則》。同時(shí),有關(guān)部門也正在制定《核燃料循環(huán)設(shè)施分類原則與基本安全要求》。