絲蘭山一度被認為是解決美國核廢料問題的所在地，但經過了長達22年的時間，以及花費了90億美金的造價之后，人們的幻想逐漸破滅。而今，有些人認為，短期內什么都不做也許是最明智的解決方法。

圖： 核廢料處理場內部圖

圖：工人在底下處理場內部

      絲蘭山位于拉斯維加斯附近，是聯邦政府努力了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終止絲蘭山計劃的兩周后，地理學家及化學家詹姆斯L康卡，就帶著他的主意來到了華盛頓。
      康卡曾經在新墨西哥州被任命負責監(jiān)控一個聯邦核處理場的周圍環(huán)境。那里負責存放防衛(wèi)時使用的元素钚。別人在那里看到的都是問題，而他看到的是機遇。
      關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果：一個標有“二疊紀巖鹽”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，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——地理學家稱作內含物——已經被包含了2億2千500萬年了，這是曾經的海洋的痕跡。他們看起來有點像吉露果子露里的氣泡。含有物表明水，廢料擴散的矢量，能夠在巖石中移動多快。既然這樣，康卡說，這條時間線是令人振奮的。鹽分會自然地慢慢滲進任何的裂縫當中，而水分截留了下來。他說：“滲透性不是低，而是為零”。當把廢料存放在一個地方，而這個地方會在未來100萬年都很危險的時候——例如，把廢料存放在絲蘭山——“你找不到比這更好的物質了”，拒他觀察。
      康卡的觀點卻沒有得到新墨西哥州選舉官員的贊同——如果是這樣，那這種爭論將已經結束。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雜的循環(huán)計劃。但是直到選舉官員貫徹一個替代計劃——一個過程，如果絲蘭計劃可以作為指導，將執(zhí)行數十年——廢料將在全國131個存放點逐漸衰退。

圖：絲蘭山核廢料處理場結構圖示 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，暫時存放在發(fā)電廠的廢料已經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，擴散到空氣當中，引起類似于白血病一樣的氣候疾病。然而，它會積累并且擴散，在某些時候，甚至比產生它的反應堆擴散的時間還長。關于廢料的爭論由來已久，目前有10個“孤兒”存放點，即放射性陵墓。那里曾經是發(fā)電站，但現在仍有廢料存在。
      技術上來說，“廢料”這個詞并不確切，用來描述將要埋放的大多數材料應當是“失去效能的核燃料”。民用物質也開始作為混合燃料——一小捆外包薄膜的金屬管，內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行操作時只帶副白色手套——手套是用來保護燃料的，而非工人。
      在燃料到位后，它會倒入一個圓形的反應堆容器的最外側區(qū)域，而這個容器將被密封一到兩年。然后，打開容器，去除最內側，最陳舊的燃料，中心換入最新的燃料。通常，燃料會在容器內經歷3次循環(huán)，這大概要持續(xù)3到6年。
      當混合燃料倒出的時候，高放射性產物例如鍶90和銫137會產生上萬瓦特的熱量。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。盡管這些裂變產物燃燒時很熱，但也十分迅速。他們的半衰期——一半材料變成更穩(wěn)定的物質并釋放輻射的時間——只需要幾年。在第一年，釋放出的熱量就會降低99%。當燃料使用了5年的時候，熱量會再繼續(xù)降低，當燃料使用了10年的時候，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，存放到反應堆附近的存放點。在混凝土和鋼筋的筒倉內部，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生的產物。這些物質的半衰期可達成千上萬年。能源部起初證明絲蘭山在1萬年內是安全的，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。
      從科學家的角度，絲蘭山永遠不會是首選。它是座火山結構，于1987年，被當時美國參議院最好的地理學家選作首選。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現他們的科學承諾，一部分也是出于方便考慮——絲蘭山已經是聯邦政府所擁有的區(qū)域，并且毗鄰一個核武器測試點。
      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，而且當時的副總統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華達州的亨利雷德。華盛頓和德克薩斯州從名單上消失了。現在雷德是主要首腦，并且總統贏得了內華達州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。地質政治已經發(fā)生了改變。
      對于競爭的選址進行一次純科學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。她是位地質化學家，任喬治梅森大學環(huán)境科學與政策學院的副教授，并多次提名候補核調整委員會委員。但她同時也指出，如果鹽受熱，那么水質的內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溫——這大約要到這個世紀的后半葉。
      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計劃”的會議。這次會議基本證明了B計劃根本不存在。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計劃

      從未料想過會用到B計劃。1982年的核廢料政策法明確指出使用者要將反應堆釋放出每千瓦時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。
      在奧巴馬總統提交2010年預算之前，絲蘭山的資金已經削減到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。這可能是世界上數目最大的滯納金。每拖延一年，價格就會增長5億美元。如果科學和工程能夠結合起來，那么這種結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物（3.4%）和長期的錒元素例如钚（1%）。在核反應初期，該計劃是要循環(huán)鈾和钚轉化為新燃料，去除掉短期的裂變產物。理論上說，這將把廢料的量減少90%。但是在1976年，當時的總統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——钚也可以用于制造炸彈，所以循環(huán)技術一旦落入第三世界國家手里將會非常危險。（對經濟學也十分不利。）
      由于福特的決定，美國采用了一種“開放”的燃料循環(huán)方式，意味著燃料將進行單向的旅行——從搖籃到墳墓——而非閉合的循環(huán)，在閉合的循環(huán)中，很多燃料可以進行二次或三次的核反應。這也對關于核的談話提出了許多問題。幾年間，涌現出很多不同的建議。有些人提議把廢料發(fā)射到太空當中（這是個挑戰(zhàn)，一方面由于其重量，另一方面源于其發(fā)射運載火箭的成功率）。還有人建議把廢料埋在地質板塊交界處，讓它經歷無數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之處。除非出現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手榴彈的恐怖組織，也會襲擊更具破壞性的目標，而不是干燥桶。
      存儲的地點也并不是人們最關心的?！皩τ诒臼兰o的后期，我們現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評估中心的主管。該機構位于加州的帕羅奧多。他還進一步說“你甚至可以生活在未掩埋廢料倉旁邊一段時間。我們總是談論大量的廢料，而真正的廢料卻很小”。（根據國家原子能機構，1000兆瓦特的核反應堆能每年產生33噸廢料——足夠填滿一個大型裝載卡車）他說，當我們面對全球變暖的威脅時，放棄核能的方法是錯誤的——因為核能在產生廢料的基礎上，不產生溫室氣體。
      此外，廢料是個在改變的物質。它儲存的時間越長，衰減的物質越多，就越容易處理。盡管現有的聯邦法律是根據廢料的噸數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， 需要的貯藏庫的數量就越少——截止到2017年，美國所有的廢料數量將遠超過法律所規(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?，F有的反應堆是基于“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堆數十年，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堆來說更加容易了，因為不需要考慮解決廢料的長期計劃了。
      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，在今年的早些時候曾向委員會提交過反對的文件。他認為，假設掩埋地有一天可以成為現實的想法是不負責任的。他寫到，對于“合理保障”的科學解釋既需要物理證據證明這樣的（長期存儲）設施存在，還要證明用現有的技術可以建造這樣的設施。他還認為，現在沒有有效的設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，我們應當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。”

圖：包有核廢料的鋼套內部結構

加速衰退

      這是另一種選擇：加速衰變鏈。盡管美國在20世紀70年代反對核循環(huán)之類的設施，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等級的變質：使用新反應堆來破壞錒系元素（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， 2005年第12期）。
      電可以催生出“加速反應堆”，用高能中子破壞掉錒系元素。該高能中子在現有的反應堆中起支撐鏈式反應的作用，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，而不是原來的成千上萬年。這能改變長期處理場的特點?！保ㄔ撚嬎闶腔谘h(huán)使用鈾的前提的，但這在傳統反應堆中中是很難實現的。）
      但這種新方法需要每3到4個反應堆就建造個新的更快速的反應堆，在30年前對于核工業(yè)來說，建造此類反應堆是項很大的挑戰(zhàn)。爭論的焦點之一是此類反應堆造價太高——一座由液體鈉而非水冷卻的快速反應堆，加之高級的設計，預計造價將超過同等規(guī)模的傳統反應堆10億到20億美金。在布什政府執(zhí)政期間，民主黨在國會凍結了對快速反應堆的資金支持。而奧巴馬似乎并不贊同這一舉措。
      最終絲蘭山計劃又提上日程了?！坝?9個州有高級廢料——包含民用核廢料，海軍核廢料及國防部計劃高級廢料”，愛德華F史波特這樣說，他在布什執(zhí)政期間的2年半時間里任能源部官員，主管絲蘭山計劃。所有的廢料“都計劃送往絲蘭山，而且沒有其他地方可送”。他和其他人認為，奧巴馬總統和參議員雷德有政治權力凍結資金，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。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。”