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【前沿∙核废料】反应堆石墨废物有那么重要吗?——且看反应堆石墨废物最小化研究进展 ...

发布时间:2015-5-17 17:02   


3 展望和建议

1)我国从20 世纪50 年代起开始建造的研究堆、生产堆等反应堆已经陆续进入退役状态,有约5 000 t 石墨废物未来面临着最终处置的问题。

2)我国在10 MW高温气冷实验堆(HTR-10)的设计建造、调试和运行基础上,已将球床模块化高温气冷堆核电厂示范工程(HTR-PM)列入国家科技发展中长期规划重大专项中。在高温气冷堆中,石墨的用量很大,除了挂件和固定件外,几乎所有堆内构件都是由石墨材料组成。例如,10 MW高温气冷实验堆约有111 t 石墨;高温气冷堆核电厂示范工程单个模块的结构石墨(包括堆芯结构材料、反射层等)可达1 200 t29。如果按照规划建设20 个模块,总装机容量为400 MW,将来产生的石墨废物体积可达到2.5 m3。这些石墨废物的处置是未来高温气冷堆核电开发的过程中必须要解决的重要问题。

3)实施反应堆石墨废物最小化既是解决

已经产生的大量石墨废物管理问题的有效手段,也是对未来核电开发的过程中将要产生的石墨废物管理的基本要求。从国际上的研究来看,对低放石墨采用热处理(焚烧)技术可以实现明显减容,14C 排放造成的附加剂量也远低于天然本底。我国目前初步开展了石墨废物焚烧处理可行性、自蔓延高温合成(SHS)技术、水蒸汽热裂解化法去除放射性核石墨中的14C 等技术研究,但距离工程验证和工程应用还相差很远。从废物最小化的技术层面来看,有必要跟踪国际研究动态并积极开展反应堆石墨源项分析(调查及预测)、石墨去污与再循环再利用等技术研究。

4)我国还没有适合反应堆石墨废物的处置场所,已建的低中放固体废物处置场不能接收和处置含大量长寿命放射性核素的石墨废物。目前来看,中等深度处置是石墨废物最合适的处置选择,有必要结合未来核电(特别是高温气冷堆核电站)的开发规划,开展中等深度处置的研究论证。

5)反应堆石墨废物的处理处置需要综合考虑技术、安全、环境、成本、政策、社会接受等因素。从废物最小化的管理层面来看,应当加强核电开发(特别是高温气冷堆核电站)和放射性废物管理的综合规划和顶层设计,提前开展有关反应堆退役策略、石墨处置替代方案等政策对策研究,并重视废物最小化理念的传播和社会公众的沟通工作。

(本文文字版权属于《核安全》,详细信息请参见《核安全》第14卷第178-84

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