封固埋藏法:一旦乏燃料被移除,反应堆就可以被填埋。这就要求将反应堆封存在如混凝土那样强固耐久的材料结构中,直到其放射性衰减 (请旋转手机)。图2:美国萨凡纳河边的核反应堆,封固埋藏法。所有乏燃料和其它高辐射废料,以及经评估污染物量超过可接受范围的部分废料/污染物从反应堆中移除。随后的固封要求向存在污染物的地下空间注入专门的砂浆。地表以上未受到污染的地区通常无需进行处理。为了进一步防止流水入侵和渗透,建筑物虽然没有被拆除但受到了长期的监控。 退役中的挑战 核设施退役需要建立一套完整的法律体制,来明确包括监管部门在内的各个参与方的责任。否则,随着待退役核设施数量的增加、某些国家在加速退役核电站、缩短工期和削减经费方面压力的增加,以及那些毫无处理废弃物能力的国家开始着手核设施退役,退役风险也会增加。 更好的核设施拆除法 错综复杂的核设施拆除工作需要在拆除进行前熟知核设施的辐射特性及状态,包括它们的运作历史,例如曾经发生的意外和事故,以及乏燃料是否有残余。核设施拆除的关键是要将放射性材料和非放射性材料分开。 减少核污染废料的核心在于核设施退役过程中需尽可能精确地分离受到污染的部分,这样一来,用于对放射性材料进行特殊处理的废料量减少了,但这与最大限度减少工作人员受照量是矛盾的。 图3:核设施退役和处置中产生的辐射主要是β和γ射线。α、β、γ射线以及中子射线穿透材料的能力各不相同,α粒子穿透力弱,一张纸就可挡住,而β粒子能被薄铝板挡住,γ射线却只能被像铅这样的重金属阻挡,而中子辐射则需要混凝土或水体阻挡。 像三里岛、切尔诺贝利、福岛这样发生重大事故的核设施退役方式,与其他使用期满停止运行的核设施的退役方式是完全不同的。它需要不同的计划、设备及更多的资金。受损的反应堆可能会发生核燃料泄露,并且其安全壳也可能受损。核反应堆及相关设施在退役或固封前必须先保证其稳定性和安全性。 资源和能力 一些国家已经在开发专门针对核设施退役的技术。例如在美国,已有1450座不同类型的核设施完全退役,包括核反应堆。在一些国家,这种专业化技术水平已很高,但大多数国家在这方面的技术还有待提高,相应的基础设施也需改善。很多国家的高校和科技部门都在进行培训,或着手开发研究核设施退役技术,主要聚焦在自动化技术和放射性环境改进的工作方法。 未来民用核反应堆的退役工作将与军用核反应堆、科研型反应堆及其他核设施的退役竞争技术、资源及处理设施。目前世界上有或大或小300多座核反应堆,均已停止运行,但是大多数还未进行退役工作。 公众接受度 公众接受度决定着核能的发展前景。核电站是应立即拆除还是延缓拆除,怎样处置放射性废物,是留在未开垦区,还是采取封固埋藏法或其他方法,都取决于公众接受度以及技术层面的考虑。 彻底的退役行动可能会引起附近居民不满,但这却可以避免土壤污染。封固埋藏法,不仅表面上缺乏吸引力,并且只是将反应堆维持在安全模式,所以还需要长久的安全管理。 一些管理者担心公众争议,而另一些则对此持欢迎态度,例如,英国核设施退役局近年来更重视以公开途径解决核设施退役的相关问题。加大信息的透明度能够取得显著的效果。 退役中的不可预测性 在福岛事故发生后,各国都重新评估了其核能计划,这也将影响国家的核设施退役计划。评估的内容包括:是否已具备必需的科学技术、专业理论知识、资金以及完善的基础设施来应对可能发生的意外事件或提前退役。 德国决定到2022年逐步关闭所有的核电站,这也就意味着目前正在运营的13个核电站将被提前关闭。提前关停这些核电站需要巨额的花费来对退役后产生的大量废物进行安全处理,而且一旦延期退役,还需对大量的封存设施进行安全维护。因而德国急需核设施退役方面的专业技术和相应的基础设施建设 任何国家都应做好应对核设施退役过程中可能出现事故的应急准备。比如,核设施退役的开始和停止阶段都应该有立法人员、监管人员和律师等的参与。2010年,美国佛蒙特州的扬基核电站,因存在放射性氚气泄漏的隐患,加上操作人员的言论误导,州政府决定吊销了该核电站的运营执照。扬基核电站本应于2012年3月关停,但核电站管理方通过合法途径阻止州政府将其关闭。 |
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