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          法國核燃料循環的效率:我們能學到什么?

          源自《國際原子能機構通報》
          ,

          歐安諾集團阿格后處理廠。自1976年該場址投入使用以來,這里已經處理了超過3.4萬噸乏燃料。(圖/歐安諾集團)

          法國有58座核動力堆,2018年生產了法國近72%的電力,是核能發電比例最高的國家之一。然而,除了發電,法國的核電廠還產生了大量乏燃料和放射性廢物。

          法國專家表示,除了嚴格的立法和強有力的監管機構外,法國國家乏燃料政策的優勢還可歸功于其核電廠的標準化和乏燃料再循環政策。這帶來了有效和可靠的電力供應,同時也減少了放射性廢物負擔。

          在法國,所有在運機組僅屬三種標準類型的壓水堆,全部由法馬通公司設計:34座三回路900兆瓦(電)反應堆、20座四回路1300兆瓦(電)反應堆和4座四回路1450兆瓦(電)反應堆。因此,法國核動力堆在擁有大規模核電廠的國家中標準化程度最高。所以在處理核燃料循環后端問題時,包括乏燃料和廢物管理、退役和環境整治,可以采取標準化方案。

          為了管理每年產生的近1150噸乏燃料,法國和其他一些國家一樣,早就決定通過乏燃料再循環或后處理來閉合其國家核燃料循環。由此,法國核工業可以從用過的燃料中回收鈾和钚供再利用,從而也減少了高放廢物量。

          核燃料再循環過程涉及將核動力堆中形成的乏燃料中的钚(燃燒鈾燃料產生的副產品)和鈾制成一種“混合氧化物”,在核電廠中再次使用,生產更多的電。

          “乏燃料再循環是法國核工業戰略的一個重要組成部分,法國核工業擁有30多年的工業經驗,”運行法國核電廠的法國電力公司高級副總裁兼核燃料部主管Denis Lépée說。

          “這樣就可以限制乏燃料材料的量和最大限度地減少廢物,同時以安全的方式進行廢物整備。此戰略是法國總體核電生產的重要支柱,對法國的能源獨立做出了重大貢獻。”

          乏燃料再循環是法國核工業戰略的一個重要組成部分,法國核工業擁有30多年的工業經驗。
          法國電力公司高級副總裁兼核燃料部主管Denis Lépée

          法國核設施分布圖(資料來源:法國電力公司、法國原子能委員會)

          通過再循環利用,乏燃料中高達96%的可重復利用材料得到回收。在根據《乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯合公約》提交的第六次國家報告中,法國指出,乏燃料再循環國家政策意味著,與不進行燃料再循環相比,法國運行核電廠所需要的天然鈾減少了17%。

          負責核燃料循環活動的歐安諾集團為該國核電廠提供燃料并對產生的廢物進行管理。該公司表示,其戰略是在優化核燃料的能量產出的同時,對乏燃料進行后處理。后處理在阿格后處理廠和馬爾庫爾混合氧化物燃料制造廠進行。

          自20世紀60年代中期開始運行以來,阿格廠已安全處理了2.3萬噸乏燃料,足夠法國核電廠使用14年。

          各核電廠產生的乏燃料組件被運到阿格廠,存放在一個貯存池中;之后對乏燃料部件進行分離,回收可再循環的材料。在梅洛克斯廠,將钚與貧鈾重新混合,生產混合氧化物燃料。

          歐安諾集團的營銷支持高級副總裁John Czerwin說,這種后處理-再循環戰略需要各行業參與者之間密切和定期協調。這些參與者包括管理反應堆、燃料和處置基礎設施的人員,以確保綜合工業系統的連貫性。

          “這證實了該戰略的好處:第一,保持有限的核廢物;第二,通過加強核材料的再利用節約鈾資源;第三,為未來做好準備,以加強法國的能源獨立性,確保核能的可持續性,”Czerwin補充道。

          法國核安全管理局定期評價這一方案的安全影響。

          本文刊登于《國際原子能機構通報》20196月刊核動力堆乏燃料管理

          上次更新: 2019.10.04

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