核电后处理市场或是下一片“蓝海”

2017/2/3 11:13:51

乏燃料是在核反应堆或核电站中使用一个周期（12—18个月）后卸出的核燃料，但它并非“废料”，除含有一定数量的放射性废物外，还含有许多有价值的物质，如未裂变和新生成的裂变核素（铀-235、铀-233、钚-239等），以及可用作放射源的裂变产物同位素（如锶-90、铯-137等），这些核素均具有循环利用价值。

将乏燃料从反应堆卸出后需要进行各种处理，这是核燃料循环的后段，乏燃料后处理是其中最关键的一环，也是目前已知的最复杂和最具挑战性的化学处理过程之一。

刘永德说，世界各国对乏燃料的处理有三种做法：通过后处理进行循环利用，如法国、英国、俄罗斯、日本等；作为放射性废物直接深地质处置，如瑞典、瑞士等；进行干式或水池临时贮存，根据未来核技术发展情况再作决定，如美国、西班牙、韩国等。

81岁的清华大学首届核化工专业毕业生、中核集团科技委顾问严叔衡认为，后处理技术的军民两用性质，决定了后处理的技术研发和能力建设不仅仅是一个技术与经济问题。

从全球范围来说，经济可开采的铀资源不是无限的。严叔衡说，据测算，如能实现快堆和后处理闭合循环，铀资源利用率可提高几十倍，另一方面，经过后处理后产生的高放废物量仅为直接地质处置处理方式的1/4，同时可使最终处置废物的放射性毒性降低一个数量级以上。

值得一提的是，自上世纪70年代以来，最早建成军用和商用后处理厂的美国一直反对搞后处理和快堆，但近年来政策发生根本性转变，其能源部设立“燃料循环科学技术计划办公室”，投资研发燃料循环工艺技术，并公开提出要发展闭合燃料循环。

夯实乏燃料安全管理基础

多年来，国家原子能机构围绕核燃料闭合循环体系建设，高度重视乏燃料安全处理处置，做了大量工作，有效保障了核电站乏燃料安全。

“我们坚持战略导向和问题导向，制定了‘中试规模—示范规模—工业规模’的乏燃料后处理产业发展路线，同时确定了乏燃料贮存、运输以及后处理近中远期规划，对我国核电站乏燃料安全管理工作做出全面部署，指导产业发展。”刘永德说。

近年来，我国围绕自主掌握先进的乏燃料后处理技术，支持开展了多项科研攻关和科研能力建设。2015年，核燃料后处理放化实验设施正式投入使用，为我国后处理科技水平提升提供了重要保障。2010年，后处理中试厂成功完成热试，标志着我国基本掌握了中试规模乏燃料后处理技术，形成了一定规模的后处理能力。为尽快形成我国工业规模后处理能力，我国也在积极探索国际合作。

此外，我国持续完善政策支撑体系，推动建立核电站乏燃料处理处置基金，为开展乏燃料运输贮存、后处理等工作提供了资金保障。乏燃料贮存和运输能力建设也稳步推进。

科研专项将有助根本解决乏燃料“出路”问题

针对“我国乏燃料处理能力比印度还要落后二十年”的舆论，刘永德认为，对此说法不用太纠结，“这并不是精确的结论，只是将某些指标对比后的形象表达。”但他同时认为，这也提醒我国需要在这方面奋起直追。

谈及下一步工作，刘永德特别提到，根据国务院专题会议精神，我国将加快后处理科研攻关和能力建设，2016年底参照国家科技重大专项，设立了后处理科研专项，由国家原子能机构牵头管理，该专项将为从根本上解决乏燃料的“出路”问题奠定坚实基础。

“我们将按照从易到难、由小到大的思路，坚持自主创新，在掌握后处理关键技术的基础上尽快形成能力。”刘永德告诉记者，这包括继续对中试厂进行完善配套，充分发挥其工艺工程验证平台作用，打通核燃料闭合循环之路；大力推进后处理科研攻关，为自主建设工业规模后处理厂奠定基础；积极开展国际合作，加快提升后处理能力。

他特别强调，将坚持依法依规管理，抓紧完善乏燃料法规体系和标准体系，包括加快推进《原子能法》立法进程，抓紧研究制定《乏燃料管理条例》等。