絲蘭山一度被認(rèn)為是解決美國核廢料問題的所在地，但經(jīng)過了長達(dá)22年的時(shí)間，以及花費(fèi)了90億美金的造價(jià)之后，人們的幻想逐漸破滅。而今，有些人認(rèn)為，短期內(nèi)什么都不做也許是最明智的解決方法。

圖： 核廢料處理場內(nèi)部圖

圖：工人在底下處理場內(nèi)部

      絲蘭山位于拉斯維加斯附近，是聯(lián)邦政府努力了22年要在此建立核廢料倉庫的地方。就在巴拉克奧巴馬總統(tǒng)終止絲蘭山計(jì)劃的兩周后，地理學(xué)家及化學(xué)家詹姆斯L康卡，就帶著他的主意來到了華盛頓。
      康卡曾經(jīng)在新墨西哥州被任命負(fù)責(zé)監(jiān)控一個聯(lián)邦核處理場的周圍環(huán)境。那里負(fù)責(zé)存放防衛(wèi)時(shí)使用的元素钚。別人在那里看到的都是問題，而他看到的是機(jī)遇。
      關(guān)于核廢料的長久斗爭催生出大量的研究和意見，包括許多的法律方面爭論和結(jié)果：一個標(biāo)有“二疊紀(jì)巖鹽”的塑料袋里裝著來自卡爾斯堡外Chihuahua沙漠下2150英尺的水晶礦。新墨西哥州立大學(xué)，卡爾斯堡環(huán)境監(jiān)測和研究中心主管康卡，興奮地扔掉這個小袋子，告訴收件人要舉著水晶朝著陽光看，看這半透明的鹽，就像在對光檢查個雞蛋。
      在這礦石中有些微水泡——地理學(xué)家稱作內(nèi)含物——已經(jīng)被包含了2億2千500萬年了，這是曾經(jīng)的海洋的痕跡。他們看起來有點(diǎn)像吉露果子露里的氣泡。含有物表明水，廢料擴(kuò)散的矢量，能夠在巖石中移動多快。既然這樣，康卡說，這條時(shí)間線是令人振奮的。鹽分會自然地慢慢滲進(jìn)任何的裂縫當(dāng)中，而水分截留了下來。他說：“滲透性不是低，而是為零”。當(dāng)把廢料存放在一個地方，而這個地方會在未來100萬年都很危險(xiǎn)的時(shí)候——例如，把廢料存放在絲蘭山——“你找不到比這更好的物質(zhì)了”，拒他觀察。
      康卡的觀點(diǎn)卻沒有得到新墨西哥州選舉官員的贊同——如果是這樣，那這種爭論將已經(jīng)結(jié)束。但這也提示了，只要核廢料問題不解決，就會有大量的合理的備選解決方案。有的，例如卡爾斯堡，類似于絲蘭山，但地理位置不同——選擇了塊僻靜的地方埋廢料。其他的依賴于越來越復(fù)雜的循環(huán)計(jì)劃。但是直到選舉官員貫徹一個替代計(jì)劃——一個過程，如果絲蘭計(jì)劃可以作為指導(dǎo)，將執(zhí)行數(shù)十年——廢料將在全國131個存放點(diǎn)逐漸衰退。

圖：絲蘭山核廢料處理場結(jié)構(gòu)圖示 包括處理場 管道 存儲罐

      瓦解

      推遲并不完全是件壞事情。至少，截止到目前為止，暫時(shí)存放在發(fā)電廠的廢料已經(jīng)列入清單并妥善管理。它并沒有像田納西谷發(fā)電站在08年12月發(fā)生的10億加侖煤廢料傾瀉事件那樣，從存儲池中傾瀉出來。它也不像二氧化碳那樣，擴(kuò)散到空氣當(dāng)中，引起類似于白血病一樣的氣候疾病。然而，它會積累并且擴(kuò)散，在某些時(shí)候，甚至比產(chǎn)生它的反應(yīng)堆擴(kuò)散的時(shí)間還長。關(guān)于廢料的爭論由來已久，目前有10個“孤兒”存放點(diǎn)，即放射性陵墓。那里曾經(jīng)是發(fā)電站，但現(xiàn)在仍有廢料存在。
      技術(shù)上來說，“廢料”這個詞并不確切，用來描述將要埋放的大多數(shù)材料應(yīng)當(dāng)是“失去效能的核燃料”。民用物質(zhì)也開始作為混合燃料——一小捆外包薄膜的金屬管，內(nèi)填充橡皮擦大小的鈾氧化物做成的陶瓷小球。由于不含有自由中子，這種鈾及其穩(wěn)定。發(fā)電廠的技師在對新鮮燃料進(jìn)行操作時(shí)只帶副白色手套——手套是用來保護(hù)燃料的，而非工人。
      在燃料到位后，它會倒入一個圓形的反應(yīng)堆容器的最外側(cè)區(qū)域，而這個容器將被密封一到兩年。然后，打開容器，去除最內(nèi)側(cè)，最陳舊的燃料，中心換入最新的燃料。通常，燃料會在容器內(nèi)經(jīng)歷3次循環(huán)，這大概要持續(xù)3到6年。
      當(dāng)混合燃料倒出的時(shí)候，高放射性產(chǎn)物例如鍶90和銫137會產(chǎn)生上萬瓦特的熱量。如果這些混合依靠空氣降溫，核廢料周圍的金屬會融化掉，甚至燃燒。所以，這些混合廢料要浸泡在一個廢料池底。這是個鋼筋混凝土的池子，里面的水極其清澈，即使是一滴非蒸餾水也會污染它。盡管這些裂變產(chǎn)物燃燒時(shí)很熱，但也十分迅速。他們的半衰期——一半材料變成更穩(wěn)定的物質(zhì)并釋放輻射的時(shí)間——只需要幾年。在第一年，釋放出的熱量就會降低99%。當(dāng)燃料使用了5年的時(shí)候，熱量會再繼續(xù)降低，當(dāng)燃料使用了10年的時(shí)候，熱量會再降低40%。
幾年以后，這些廢料棒不再需要存放在水里。他們會套上鋼套，然后排水，干燥，壓入惰性氣體，然后密封。這些鋼套會放入巨大的混凝土桶中，存放到反應(yīng)堆附近的存放點(diǎn)。在混凝土和鋼筋的筒倉內(nèi)部，燃料釋放出極少的熱量，周圍的空氣就可以將它冷卻。
      長期的挑戰(zhàn)是如何處理錒元素，這是鈾吸收中子但沒有裂變而產(chǎn)生的產(chǎn)物。這些物質(zhì)的半衰期可達(dá)成千上萬年。能源部起初證明絲蘭山在1萬年內(nèi)是安全的，然而，最高放射輻射將持續(xù)30萬年。對手抓住了這一分歧，在04年美國地方法院要求能源部證明廢料可以安全存放100萬年。
      從科學(xué)家的角度，絲蘭山永遠(yuǎn)不會是首選。它是座火山結(jié)構(gòu)，于1987年，被當(dāng)時(shí)美國參議院最好的地理學(xué)家選作首選。在政客們插手之前，為了加速選舉過程并保證廢料不會泄露到其它地方，絲蘭山與德克薩斯和華盛頓并列入一份可行選址名單中。能源部及其前身部門把這些選址放入名單中是為了實(shí)現(xiàn)他們的科學(xué)承諾，一部分也是出于方便考慮——絲蘭山已經(jīng)是聯(lián)邦政府所擁有的區(qū)域，并且毗鄰一個核武器測試點(diǎn)。
      絲蘭山從競爭中敗北也是出于相同的原因：政治。1987年，議院發(fā)言人是個德克薩斯人，吉姆懷特，而且當(dāng)時(shí)的副總統(tǒng)喬治布什也來自德克薩斯州。議院的主要首腦是來自華盛頓州的湯姆福勒，第一任參議員是來自內(nèi)華達(dá)州的亨利雷德。華盛頓和德克薩斯州從名單上消失了?，F(xiàn)在雷德是主要首腦，并且總統(tǒng)贏得了內(nèi)華達(dá)州4個選舉席位一部分原因，是許諾要重新考慮核廢料的選址問題。地質(zhì)政治已經(jīng)發(fā)生了改變。
      對于競爭的選址進(jìn)行一次純科學(xué)性的評估也許會找到更好的解決方式?！皬哪撤N意義上說，尤其是從地質(zhì)角度來說，鹽是個不錯的選擇”，愛立森M馬克法蘭這樣說。她是位地質(zhì)化學(xué)家，任喬治梅森大學(xué)環(huán)境科學(xué)與政策學(xué)院的副教授，并多次提名候補(bǔ)核調(diào)整委員會委員。但她同時(shí)也指出，如果鹽受熱，那么水質(zhì)的內(nèi)含物就會集合起來向熱源處流。所以埋失去效能的廢料需要等待熱廢料降點(diǎn)溫——這大約要到這個世紀(jì)的后半葉。
      馬克法蘭還在2007年7月，出力組織了名為“美國高層核廢料處理B計(jì)劃”的會議。這次會議基本證明了B計(jì)劃根本不存在。她說，美國能找到其他解決方法，只要采用更公開，公平的選址過程——換句話說，只要選擇不是由政客作出的。

圖：絲蘭山下核廢料處理場

B計(jì)劃

      從未料想過會用到B計(jì)劃。1982年的核廢料政策法明確指出使用者要將反應(yīng)堆釋放出每千瓦時(shí)能量的十分之一付給政府管理的核廢料信托基金。而反過來，政府則同意幫助選址埋放廢料。能源部強(qiáng)迫使用者簽署合同，并承諾于1998年1月開始交付。
      在奧巴馬總統(tǒng)提交2010年預(yù)算之前，絲蘭山的資金已經(jīng)削減到1億9千7百萬，官方的開始日期定到2017年。有部門估算，到2017年，使用者會損失70億美元。這可能是世界上數(shù)目最大的滯納金。每拖延一年，價(jià)格就會增長5億美元。如果科學(xué)和工程能夠結(jié)合起來，那么這種結(jié)合值得花大量的金錢。
      另一種解決方式始于30年前的一個決定。大約95.6%的來自于核反應(yīng)堆廢料在原燃料中是相同的鈾氧化物。剩下的廢料由熱核裂變產(chǎn)物（3.4%）和長期的錒元素例如钚（1%）。在核反應(yīng)初期，該計(jì)劃是要循環(huán)鈾和钚轉(zhuǎn)化為新燃料，去除掉短期的裂變產(chǎn)物。理論上說，這將把廢料的量減少90%。但是在1976年，當(dāng)時(shí)的總統(tǒng)格納德福特禁止這種循環(huán)。并且他的繼任者，吉米卡特，前核海軍官員，也同樣禁止。原因是這回帶來潛在的危險(xiǎn)——钚也可以用于制造炸彈，所以循環(huán)技術(shù)一旦落入第三世界國家手里將會非常危險(xiǎn)。（對經(jīng)濟(jì)學(xué)也十分不利。）
      由于福特的決定，美國采用了一種“開放”的燃料循環(huán)方式，意味著燃料將進(jìn)行單向的旅行——從搖籃到墳?zāi)埂情]合的循環(huán)，在閉合的循環(huán)中，很多燃料可以進(jìn)行二次或三次的核反應(yīng)。這也對關(guān)于核的談話提出了許多問題。幾年間，涌現(xiàn)出很多不同的建議。有些人提議把廢料發(fā)射到太空當(dāng)中（這是個挑戰(zhàn)，一方面由于其重量，另一方面源于其發(fā)射運(yùn)載火箭的成功率）。還有人建議把廢料埋在地質(zhì)板塊交界處，讓它經(jīng)歷無數(shù)年代成為地球的覆蓋物。
      相反，地球卻裝滿了廢料池，而后是干燥的桶，最后變成了鋼筋水凝土貯倉。盡管干燥桶儲倉方法看起來是個不穩(wěn)定且并非首選解決方案，但也有很多可圈可點(diǎn)之處。除非出現(xiàn)在廢料池中金屬套脫落的這類事故，基本上不會出錯?？植酪u擊毫無疑問可以擊破這個桶，但里面的材料是固體的，并不會被移走。即使是配備有火箭推進(jìn)手榴彈的恐怖組織，也會襲擊更具破壞性的目標(biāo)，而不是干燥桶。
      存儲的地點(diǎn)也并不是人們最關(guān)心的?！皩τ诒臼兰o(jì)的后期，我們現(xiàn)有的核電站有足夠的能力， 或者有一定的空間能夠存放廢料”。萊維斯詹姆斯這樣說，他是電能研究所下屬能源技術(shù)評估中心的主管。該機(jī)構(gòu)位于加州的帕羅奧多。他還進(jìn)一步說“你甚至可以生活在未掩埋廢料倉旁邊一段時(shí)間。我們總是談?wù)摯罅康膹U料，而真正的廢料卻很小”。（根據(jù)國家原子能機(jī)構(gòu)，1000兆瓦特的核反應(yīng)堆能每年產(chǎn)生33噸廢料——足夠填滿一個大型裝載卡車）他說，當(dāng)我們面對全球變暖的威脅時(shí)，放棄核能的方法是錯誤的——因?yàn)楹四茉诋a(chǎn)生廢料的基礎(chǔ)上，不產(chǎn)生溫室氣體。
      此外，廢料是個在改變的物質(zhì)。它儲存的時(shí)間越長，衰減的物質(zhì)越多，就越容易處理。盡管現(xiàn)有的聯(lián)邦法律是根據(jù)廢料的噸數(shù)來評估絲蘭山的能力，但真正起限制作用的是熱量。如果燃料足夠熱，并且靠近地下水，那么它就能產(chǎn)生水蒸氣，并使巖石斷裂。這回加速廢料泄露的速度。燃料越陳舊，釋放的熱量就越少，所需要的貯藏庫就越小。（換句話說， 需要的貯藏庫的數(shù)量就越少——截止到2017年，美國所有的廢料數(shù)量將遠(yuǎn)超過法律所規(guī)定的絲蘭山的存儲能力。）
      因此，干燥桶式的存儲方式已由最初的短期解決辦法變?yōu)榭尚械闹衅诮鉀Q方案。現(xiàn)有的反應(yīng)堆是基于“對廢料解決有充分信心”的前提的。這就是說，即使現(xiàn)在沒有存儲倉，但我們有理由相信，到了2025年就會有一個的。由于選址尚未確定，能源調(diào)整委員會將起草新的說辭。他們宣稱核廢料可以以桶裝的形式存放在反應(yīng)堆數(shù)十年，而不對環(huán)境造成影響，直到其能夠被掩埋掉為止。這種改變對于建造新的反應(yīng)堆來說更加容易了，因?yàn)椴恍枰紤]解決廢料的長期計(jì)劃了。
      并不是每個人都這么樂觀的。能源與環(huán)境研究所的反核組織主席，阿金馬卡佳尼，在今年的早些時(shí)候曾向委員會提交過反對的文件。他認(rèn)為，假設(shè)掩埋地有一天可以成為現(xiàn)實(shí)的想法是不負(fù)責(zé)任的。他寫到，對于“合理保障”的科學(xué)解釋既需要物理證據(jù)證明這樣的（長期存儲）設(shè)施存在，還要證明用現(xiàn)有的技術(shù)可以建造這樣的設(shè)施。他還認(rèn)為，現(xiàn)在沒有有效的設(shè)施模型能后證明廢料可以隔離存放成千上萬年。
      其他人反對長期將廢料存放在地表。當(dāng)然核能工業(yè)希望政府把廢料放在地下，看不見的地方，甚至徹底忘掉。把這些東西放在地表，意味著把難題踢給了下一代。馬克法蘭說“這是在逃避，我們應(yīng)當(dāng)致力于找出個解決方案”。地表存放意味著由制度來控制，“我們無法保證100年后的政府是怎樣的，甚至無法保證政府是否存在?！?/P>

圖：包有核廢料的鋼套內(nèi)部結(jié)構(gòu)

加速衰退

      這是另一種選擇：加速衰變鏈。盡管美國在20世紀(jì)70年代反對核循環(huán)之類的設(shè)施，但是能循環(huán)利用的不止钚元素，它只是眾多錒系元素之一。更廣泛的解決方式是技術(shù)等級的變質(zhì)：使用新反應(yīng)堆來破壞錒系元素（見《更明智地使用核廢料》，威廉H漢南，格納德E馬士，喬治S斯坦福； 美國科學(xué)， 2005年第12期）。
      電可以催生出“加速反應(yīng)堆”，用高能中子破壞掉錒系元素。該高能中子在現(xiàn)有的反應(yīng)堆中起支撐鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的作用，只是速度加快了。通用電器日立全球核能高級副總裁，利薩普萊斯說，“它能將廢料體積減少90%，將半衰期縮減到1000年以內(nèi)，而不是原來的成千上萬年。這能改變長期處理場的特點(diǎn)?！保ㄔ撚?jì)算是基于循環(huán)使用鈾的前提的，但這在傳統(tǒng)反應(yīng)堆中中是很難實(shí)現(xiàn)的。）
      但這種新方法需要每3到4個反應(yīng)堆就建造個新的更快速的反應(yīng)堆，在30年前對于核工業(yè)來說，建造此類反應(yīng)堆是項(xiàng)很大的挑戰(zhàn)。爭論的焦點(diǎn)之一是此類反應(yīng)堆造價(jià)太高——一座由液體鈉而非水冷卻的快速反應(yīng)堆，加之高級的設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)造價(jià)將超過同等規(guī)模的傳統(tǒng)反應(yīng)堆10億到20億美金。在布什政府執(zhí)政期間，民主黨在國會凍結(jié)了對快速反應(yīng)堆的資金支持。而奧巴馬似乎并不贊同這一舉措。
      最終絲蘭山計(jì)劃又提上日程了。“有39個州有高級廢料——包含民用核廢料，海軍核廢料及國防部計(jì)劃高級廢料”，愛德華F史波特這樣說，他在布什執(zhí)政期間的2年半時(shí)間里任能源部官員，主管絲蘭山計(jì)劃。所有的廢料“都計(jì)劃送往絲蘭山，而且沒有其他地方可送”。他和其他人認(rèn)為，奧巴馬總統(tǒng)和參議員雷德有政治權(quán)力凍結(jié)資金，但是沒有能力改變1987年對核廢料政策法案的修正。該法案將絲蘭山作為唯一的選址目標(biāo)。并且如果國會就選址問題繼續(xù)爭論的話，每個人都知道他們所在的州將參與到競爭其中?！?/P>