[科普中国]-核电厂退役

核电厂在商业运行结束后，经过去污与拆除，达到厂址不受限制利用的过程。核电厂的大部分部件是没有放射性的，可以用常规方法拆除。核电厂的放射性物质绝大部分都包含在乏燃料中。乏燃料在退役前或退役中运出厂外处置。核岛中带有放射性的设备与部件，可采用多种技术与方法进行去污与拆除。拆下的带有放射性的物质被送到国家或地区废物库处置。对带放射性的设备与部件，在拆除之前，一般要经过一段相当长的保存时间，以等待放射性衰变。

退役是一项复杂的过程。在进行退役之前，必须具备三个基本条件:①应具备所有必要的技术手段，包括一支经过良好训练的技术队伍；②必须备有一个取得许可证的废物处置库，以容纳退役时产生的所有废物；③必须为退役项目的实施建立相应的法规。

核电厂退役工作涉及到退役阶段、步骤、放射性废物处置、技术开发及资金(费用)筹措等。

退役阶段 根据国际原子能机构的规定，退役分为三个阶段。

第一阶段 又称监护封存期。这一阶段主要是等待放射性衰变。核电厂停止运行后，乏燃料元件从堆芯取出置于厂内存放一段时间，然后运出厂外进行处置。在这一阶段，第一道污染屏障保持不动，但安全壳的穿墙孔被永久性封死。安全壳建筑物保持封闭。为保证核电厂处于良好状态，要按规定进行监测。

第二阶段 又称局部拆除期或厂址限制性使用。在这一阶段，拆除污染屏障内易于解体的部件。在去污以后，如辐射安全允许，可以拆除安全壳建筑物，或允许进入核建筑物。厂内非放射性建筑物可以拆除或用于其他目的。对厂址仍要按规定进行监测。

第三阶段 又称最终处置期或厂址可无限制利用。在这一阶段，拆除所有有放射性的材料、设备与部件。厂址可无限制使用或恢复成绿化地带。厂址不再需要监测。

这三个阶段不一定按顺序或在一规定时期内完成。第一、二阶段又统称安全存放期。

安全存放期涉及核厂房内放射性物质的长期封存管理，主要为了使放射性衰变到可以接受的水平。经过安全存放期后，拆除设备工作可变得更安全，总的费用也可以节省，而工作人员受到的照射也可保持在最低水平。所以，一般不采用直接进入第三阶段，即停止运行后立即拆除。因为这样虽然缩短了退役时间，但费用却较高。

安全存放期的长短是根据各国所制定的退役技术政策来确定的:如退役时允许工作人员所受的照射、废物处置及运输政策和厂址重新使用要求等等。

退役工艺 实际退役活动涉及一些相互关联的作业，包括去污、拆卸和废物处理。每一项作业可以部分地或全部完成，它们之间又互相搭接或重叠。任何一项作业方法的选择可能影响其他作业。例如放射性废物的处置方式和送往处置场的运输方法，就决定厂房拆除时切割成碎块的大小；运输容器的设计须适应搬运的需求，反过来有影响搬运作业程序；而拆除计划和处置方式又影响前面的去污程度。1

去污 是去除物体表面松散或固着的放射性沉积物，以减少后续工序的职业照射风险的清洗过程。1已研究出利用化学、物理、电化学和超声工艺清洗受沾污材料的各种方法。所选择的方法将随污染性质和程度、表面类型和被去污材料的形状不同而改变。

拆除 是拆除所有带放射性的设备和材料。在进行拆除时，可以事先去污，也可以不去污，视污染情况而定。

在大多数情况下，拆除采用切割、解体和爆破等方法。有些部件不能清洗，只能切割成碎块运往处置场。堆内构件是在水下拆除的，反应堆容器可借助遥控机械手操纵等离子割炬或电弧锯拆下来。如反应堆容器体积不太大或距永久储存库较近，也可采用整体运输。对混凝土生物屏蔽常利用受控爆破，再加上遥控辅助设备，使其逐层剥除，直至拆毁整个结构。

放射性废物处置 一座核设施退役时产生的废物总量，大致等于核设施运行期间产生的废物总和。退役废物的特点是：（1）绝大部分是低放固体废物；（2）数量和体积庞大，组分复杂；（3）污染较固定，不易去除，活化产物不可能分离与去除。

理想的情况是在开始拆除工作前，废物处置的方法和运输路线均已确定，必要的审批程序均已完成。应尽可能避免拆除后的“长期”暂时贮存，因为这会导致放射性废物的两次重复搬运，增加人员受照射的机会。对于一座关闭的反应堆来说，最好的办法是推迟拆除，将部件保持在安全环境中，直到可接受的处置计划制定出来。

完善的处置计划应就未来退役废物的组成、大小、重量、放射性活度、污染程度等作一定的分类，研究其回收复用、减容或进一步去污的可能。如果发现当前的处置方法对于退役废物不合适，应研究出新方法，并及早取得安全监管机构的批准。这种废物分类处置的计划工作，应随着拆除计划及其相应处置计划的实施过程，连续地进行下去。总的目标是最大限度的回收复用和减容，以减少需要处置的废物量，尽量引入去污过程以降低每一类废物的放射性水平，从而减轻搬运和处置困难。2

退役的辐射安全 退役活动对公众的辐射风险很小的。平均来说，公众由于核设施退役所受的辐射剂量，低于天然本底剂量的0.1%。

参加退役活动的工作人员则必须进入核设施辐射区，并且要操作沾染放射性或被活化的物料。在具体的去污、拆除与废物处置计划中，必须规定周密的辐射防护措施，制定详细规程。应进行全面的剂量分布调查和对所有设备、工具及工作人员资格的鉴定。根据核设施内放射性分布情况的资料，可估算出结构、设备或部件的表面剂量率，再用携带式辐射测量仪核实，藉以安排合理的拆除顺序，最大限度地利用设备之间的互屏蔽效应加上局部屏蔽以降低工作地点剂量水平。同时要求工作人员必须穿着防护衣，佩戴剂量计和呼吸装置。尽量利用电视摄像机及程序控制机器人进入控制区，读取数据和从事去污、拆卸等工作。遥控机械能进入反应堆容器切割堆内构件，工作人员在防护屏后面进行控制和操作。这样利用现代科学技术，贯彻辐射剂量 “合理可行尽量低”的原则，可使工作人员接受的辐射剂量低于规定限值，而且减小至尽可能低水平。2

技术开发 为了能顺利地进行退役，根据国家的退役技术政策及工业水平，从提高退役的安全性与经济性出发，仍需要有针对性地开发一些高新技术，包括：

(1)制定完整的退役工程方案及相关的质量保证体系；

(2)开发解体前的去污技术，主要开发去污效果好，产生二次废物量少的去污技术；

(3)开发沾污设备与钢筋混凝土的解体技术与工具；

(4)建立回收与重新利用的准则与实施方案。

退役费用和资金筹措 完成核电厂退役的重要前提。

费用 对退役费用有直接影响的因素包括堆型、阶段选择和废物处置方案等。其他因素包括通货膨胀率、贴现率和币值波动。因此退役费用不仅国与国不同，厂与厂也可能不同。

国际上现在使用三个宽范围的类别来估计退役费用：①与退役活动有关的项目，如为实际拆卸、去污、包装、运输和处置工作而花费的费用；②与完成退役期限有关的项目，如与退役项目的工程管理、保健、安全和保卫、许可证申请以及质量保证有关的费用；③特殊项目，如一次性费用，特种设备采购，税金和执照费等。

也可采用比例法，粗略地估计退役费占建造费的百分比，如10%~20%。

资金筹措 资金筹措办法因国而异。有多种方案，其中最常用的是:①预付。在核电厂开始运行之前，即把支付退役费用的钱存入独立账户。②外部偿付基金。这笔基金是经过多年从消费者支付的电费中提取一定的百分数而逐步积累起来的。这些收入被投资或存到一项不受核电厂控制的信托基金中。③内部储备金。与外部偿付基金类似。这笔钱是从电费中提取留作退役用的。但核电厂可以动用这一基金，从中借款进行投资或用于其他目的。④保证金、信用证或保险。由核电厂购买，即使核电厂不能偿还债务，退役费用的支付也能由此得到保证。