[科普中国]-乏燃料处置

对反应堆中使用后卸出的核燃料实施的一种不可回取的处理(1987年，美国在“核废物政策修正法”中把乏燃料处置改为“有监控，可回取”的方式)。早在1976年，美国以防止核扩散为由宣布停止对民用核电厂乏燃料的后处理，决定采用“一次通过”核燃料循环方式的直接处置。随后，瑞典、加拿大等国对此做出了响应。到了20世纪90年代后期，芬兰和德国也实施了该政策。

由于乏燃料与高效废物有相同的释热率和最终相等的裂变产物含量，所以对两者可以采用相同的处置库设计。一般而言，处置库安置在地表500m以下适宜的地质岩层中，采用由燃料棒包壳、回填材料、乏燃料容器、缓冲材料和地质围岩组成的多重屏障隔离方法，使乏燃料中含有的各种放射性核素不应有危害量进入人类生物圈，以保护人类健康和环境安全。

目前，对乏燃料处置库的选址、结构、乏燃料包装、屏障及运输通道等的设计尚无统一模式。美国、瑞典和德国的处置库库址及其结构见下表所示。

美国、瑞典和德国的乏燃料处置库

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美国设计的主巷道—支巷道型结构分上、下两层。主巷道与地面、层与层之间均有斜坡连接。乏燃料储存容器置于有水泥底座的垫板上，在支巷道中央储存。考虑到在处置后100年内的回取，容器周围不加回填材料和缓冲材料，以便装卸操作，也有利于散热。瑞典采用竖井—平巷—处置坑型结构。平巷分主巷道和支巷道。乏燃料储存容器通过竖井先运到主巷道，再经支巷道运入处置坑。容器周围填充由膨润土与黏土混合组成的缓冲材料。当一个支巷道内的所有处置坑都装满后，用膨润土、黏土与砂土混合物把支巷道填满。最后用相同材料把主巷道填满。德国和加拿大的处置库与瑞典的基本相同，唯加拿大的容器外包装更为严密。在几个储存容器外增加一个外包装，内充填缓冲材料，构成一道工程屏障。在外包装与处置坑壁间加回填材料。

乏燃料处置的前景取决于防止核扩散政策的进程、后处理价格的变化和各国政治态度及环保政策的演变。在近期可能会有一些国家放弃后处理改为直接处置；但从长远看，随着核燃料资源的日渐贫乏，铀价上涨，后处理的势头会上升，甚至把已处置的乏燃料回取出来进行后处理。

我国“十三五”将发布核电厂乏燃料处置规划

2017年，国务院正式批复《核安全与放射性污染防治“十三五”规划及2025 远景目标》(以下简称《规划》。2017年3 月23 日，环保部举行新闻发布会，对《规划》进行解读。

《规划》明确提出，“十三五”时期编制和发布核电厂乏燃料处置规划，推进乏燃料贮存和处理。依法明确核电厂乏燃料近堆干法贮存设施的安全审评要求，加快乏燃料离堆贮存能力建设。加强乏燃料后处理产学研一体化顶层设计，建立保障机制，优化运行管理，积极推动大型商用后处理厂选址和建设，缓解核电厂乏燃料在堆贮存压力。

我国也高度重视放射性废物处理处置，“十二五”时期在全行业共同努力下，我国放射性废物治理取得积极进展，由于多方面原因，目前，我国仍有一批放射性废物尚未得到最终处理处置，主要原因是放射性废物处理处置能力不足，与核工业发展速度不相适应。为了推动相关工作，《规划》明确提出，加快放射性废物处理能力建设，基本完成历史遗留中低放废液固化处理，处置一批中低放固体废物，发布实施《中低水平放射性固体废物处置场规划》，开展5座中低放固体废物处置场选址、建设，形成中低放固体废物处置的合理布局，推进核电废物外运处置。开工建设高放废物地质处置地下实验室。推进高放废物地质处置场选址与场址调查，加快高放废物处置研究。1