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          開發有史以來第一個安全處置乏燃料的設施

          源自《國際原子能機構通報》
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          在芬蘭奧爾基洛托正在建造的昂卡羅乏燃料處置設施由一個坑道專設系統組成。昂卡羅處置設施還用于表征主巖,以支持安全論證研究。(圖/波西瓦公司)

          在芬蘭和瑞典幾十年致力于實施處置戰略,以及在瑞典設計的基礎上合作開發安全處置方案后,首個乏燃料深層地質處置庫正在芬蘭奧爾基洛托進行建造。瑞典和其他國家一起也在共同努力建設這種設施。

          乏燃料從核動力堆中卸出后,在幾十年內繼續產生大量熱量。因此,它被放置在水池或干式貯存設施中進行冷卻。貯存池和容器確保乏燃料保持完整性,不釋放任何輻射或放射性物質,從而保護人和環境免受照射。然而,乏燃料在數千年中仍然具有強放射性,因此需要隔離數十萬年。

          乏燃料一旦熱量衰變掉,便被宣布為廢物,必須進行處置。處置乏燃料的一種方法是將其埋在地面以下幾百米深的專設設施中,即深層地質處置設施中。目的是將乏燃料封裝在堅固的密封容器中,并通過掩埋將其隔離,以控制其放射性。此類設施由坑道或洞室系統組成,建于地質上適合確保被埋材料長期安全性的場址。

          芬蘭正在建造的設施基于“KBS-3”處置概念,由瑞典核燃料和廢物管理公司(SKB公司)與負責乏燃料處置的芬蘭核廢物管理專家組織(波西瓦公司)密切合作開發。KBS-3方法包括將乏燃料封裝在耐腐蝕的銅質容器中,然后將容器埋在地下500米深處處置庫坑道的膨脹性粘土中。

          “我們兩國不僅選擇直接處置乏燃料,而且芬蘭和瑞典也有類似的反應堆,這意味著我們有類似的乏燃料。擴大各種研發活動的直接合作對我們雙方都有意義,”SKB高級顧問Magnus Westerlind說。“例如,作為一個聯合研發項目,我們基本上完成了與銅質容器有關的所有工作。”

          兩個國家在20世紀70年代末和80年代初的政府決定促使出臺了要求核廢物產生者也要負責廢物管理的政策。在芬蘭,1996年以前,洛維薩核電廠的乏燃料先是運到蘇聯,后來又運到俄羅斯進行后處理。1978年芬蘭政府為奧爾基洛托核電廠頒發運行許可證時,要求許可證持有者制定廢物管理計劃,包括乏燃料的管理計劃,而這些廢物必須在芬蘭處置。

          在瑞典,電廠業主們在20世紀70年代末聚在一起組建了SKB公司,旨在共同管理乏燃料。這引發了開發處置概念的研發活動,最終產生了KBS-3方法。1983年,這一概念被選定為一種合適的廢物處置方式,此后得到了進一步發展。實施這一概念的場址定下來后,建造計劃正在進行。

          “在實際實施處置策略的實踐中,一個重要的環節是每三年進行一次的評審過程,”Westerlind說。“作為這個過程的一部分,邀請了大學、政府機構、非政府組織和市政當局等多方代表對我們的策略進行評述。這不僅對我們計劃的技術審查做出了重大貢獻,而且對確保計劃符合瑞典的政策也作出了重大貢獻。”此外,為了獲得和保持公眾對乏燃料處置設施選址和建造的接受,我們已經開展了大量的工作,并且還在進行中,他補充說。

          在芬蘭建造有史以來第一座處置設施

          在建造處置設施開始之前,負責實施該概念的公司需要獲得建造許可證。在芬蘭,該許可證于2015年頒發,這是世界上首次獲得地質處置設施的建造許可證。

          該場址是經過幾年對許多潛在場址進行篩選后選定的。在根據地質資料對該國的陸塊進行勘察后,波西瓦公司通過場址專門研究(包括鉆探)繼續進行場址表征,以找到地質上合適的環境。在此過程中,波西瓦公司還開始與幾個市政當局就設施托管問題進行討論。

          “社會接受度和社會因素在選址方面起著至關重要的作用,”芬蘭輻射和核安全局(STUK)核廢物監管和保障部主任Jussi Heinonen說。“社會接受度關系到對執行者、監管者和決策者的信任。必須建立和維護這種信任。”

          波西瓦公司正在建造位于地下400多米深處的昂卡羅處置設施,并將很快開始挖掘處置隧道。處置過程計劃于2024年開始。

          在其他國家的進展

          2011年,SKB公司提交了其在斯德哥爾摩以北150公里的福斯馬克建造處置設施的許可證申請,瑞典輻射安全局和土地與環境法院對該申請進行了審查。此后,這兩家主管機構向政府提交了審查意見,以供對許可證做出最終決定。

          不只是芬蘭和瑞典兩國在這一領域取得了進展。在法國,放射性廢物管理機構Andra目前正在準備許可證申請。在加拿大和瑞士,國家廢物管理機構正在通過場址表征調查合適的場址。

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