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大陆核垃圾处置未雨绸缪 敦煌拟埋核废料?

   2008-04-10 凤凰周刊57
文/记者 宋元 特约撰稿员 倪方六

日前境外媒体报道,过去8年来,在地广人稀的甘肃省北山地区,大陆科学家们正在向地下钻孔,准备建成核废料处置库。以后,大陆的核废料都将存放此处。一位最近去敦煌参加中国核废料处理报告会的美国政府官员说,“他们选择了离敦煌不远的三处地方”作为永久性核废料处置库。该库在有“东方艺术明珠”美誉的莫高窟东南25公里处,这座集建筑、彩塑、壁画为一体的莫高窟始凿于公元366年,也是世界上现存规模最宏大的佛教艺术宝库。这位美国官员表示,中国方面称该地区气候干旱,是存放核废料的理想场所,莫高窟饱经历史风霜而依然保存完好就是证明。

报道并称,这位去过三处候选库址的政府官员称,如果一切顺利的话,中国在2010年前将完成库址的勘测,确认最佳地点,2020年将完成处置库的设计,2040年完成处置库的建设,并投入使用。

敦煌附近已被选作永久性核废料处置库所在地?“没有确定”,面对《凤凰周刊》记者的求证,潘苏表示,“高放物的永久性处置库确实在做选址研究,并在那个地方做地质调查,采集一些数据,但可以肯定,现在并没有确定高放物质处置库就在那里。中国的中远期规划中表明,在2020年才能把库址确定下来,而不是2010年。”

国家环境保护总局核安全与辐射环境管理司是直接监管大陆核废料处置的部门,潘苏是该司放废处处长。

核电利用进入高峰,但大陆尚无高放核废料处置库

大陆日前释出核电“2020规划”,即根据中国核电的远景规划,到2020年,中国核电装机容量将达到4000万千瓦,占全部电力装机容量的4%。较之大陆以往对核电利用的趋保守态度,国外观察人士认为,中国大陆核能利用战略已发生了重大的改变和突破,核电站建设不再是“适度发展”,而是“加快发展”。

这一消息一方面引起全球核电市场的骚动,令有核电设备生产和出口能力的国家欲向中国抛绣球;另一方面,也引起国际环保组织的担忧乃至恐慌。

大陆目前共有秦山、大亚湾、岭澳、田湾四座核电站,前三座已运行。其中秦山核电站共有5个机组,大亚湾、岭澳、田湾各有两个机组,共11个机组。由于田湾的两个机组还没有装料,真正运行的是9个机组,这些机组核废料的产量比发达国家稍高一些。

据国际环保组织预测,目前中国大陆核电站产生的核废料自秦山第一台核电机组于1991年12月15日并网发电以来已达1000吨,若“2020规划”付诸实现,那么届时一年产生的核废料将是15年来大陆核电站的总和,也是1000吨,到2040年这些核电站每年将生产32000吨核废料。不过,国内与国外对“核废料”的定义和计算方法存在差异。

从技术层面来看,核废料主要分为高、中、低放三类,其处置方法是不一样的。中国著名核废物地质处置专家王驹对记者介绍,相对其它的核能利用,核电站产生的乏燃料就是高放射物质。对高放射物质的处理,国际上有两种方式,一是直接把乏燃料当核废料,装在大罐子里直接埋到很深的地层下,像美国、加拿大、瑞典、韩国目前都是这样做的。中国采取的是后处理方式,先把乏燃料送到处置场处理,之后再埋掉。中国的“核废料”是经过处理的乏燃料。

在国际上,将核废料埋在永久性处置库是目前被公认的最为安全的核废料处置方式。不过,在西方社会,由于环保人士的强烈反对,政府要找到一个不被反对的核废料永久存放地不是一件容易的事,因此更倾向在中低放核废料库中暂时存放,同时期待有更安全、更能被接受的处理技术和方案出现,再作最终处理。

目前,中国已建有两座中低放核废料处置库,并准备再建两座,但还没有一座高放处置库。一方面在高速发展核电站,另一方对越聚越多的高放核废料却没设一个“永久的安身之处”,遂引发了海外传媒对大陆相关动态的密切关注。


北京核智囊认为,北山确是永久性处置库的理想地址

在历经20多年的争论之后,美国参议院2002年方投票通过,在内华达州距世界著名赌城拉斯维加斯仅145公里的亚卡山建造一个永久性核废料填埋场,这一决定引起环保人士的抗议。在北山建设高放物的永久性处置库是否将造成西部的污染,危及莫高窟,大陆有环保人士和文化学者产生了这种担心。专家认为,这种担心是不必要的。

大陆在该领域的首席权威王驹,负责北山的勘测。1996年他即来到北山地区。

针对外电的报道,王驹也表示,永久性处置库已选址北山的消息是不准确的,但他承认这一地区是他个人看好的永久性处置库的理想地址,不过仅算预选场址。“我选北山是因为之前已做了一些工作,是想把那里作为一个重点地区,但国家没有落实下来,高放射物的处置库址没有定。那地方从目前看地质条件很好,但不排除将来会有变化,如果将来哪个专家或领导提出反对,库址自然要重新考虑。”

而王驹给出的时间表是,大陆最早会在2015年确定永久性处置库的库址,比潘苏给出的时间提早5年。

王驹透露,库址的全国勘查共有六大片,即华东、华南、西南、内蒙、新疆、甘肃。华东以前曾考虑一个地方,在江苏、浙江、安徽三省交界处,那里地质岩性比较好,但考虑到以后的经济发展,最后没有再去做更多的勘测工作。

选址工作是经过国家立项的,王驹说,不立项就没有经费,想干也干不了。虽然有经费,但官方文件形式的国家选址标准却没有。王驹选址勘测的主要根据,是自己的研究成果、国外同行的经验和核废料的特性。

核废料中有不少放射性同位素,其放射性完全衰减往往需要上万年甚至更长的时间。比如说,钚-239的半衰期为24000年,因此,处置库选址时首先考虑的就是地壳稳定,同时还要考虑地下水位的高低,避免多年后放射性同位素渗入地下水而随之扩散。具体说选址分成两方面,一是社会经济因素,二是自然条件。前一方面要考虑当地人口的分布,经济的发展,河流的分布,地上植被状况;后一点就强调地壳稳定,火山、地壳活动层等因素都要被充分考虑。

因此,将中国永久性的高放核废料处置库放在西北是有科学道理的。


中长期核废料处置规划:

永久性处置库只建一座,设计寿命10000年

2005年上半年,国防科工委专门开了一个处置高放射物质研讨会,着手进行中长期核废料处置规划,研讨会编制了一个指南,还组成了一个专家委员会,最后确定:中国永久性高放物处置库只建一座,设计寿命10000年,容量要能储存100至200年间全中国产生的核废料,在满了之后就永久地封掉。即至少100年之后,大陆才会出现第二座永久性高放物处置库。

王驹表示,核安全就是保障放射物质不会出来,所以对处置库就要设置多层屏障,首先是工程屏障,然后是地质屏障,还有玻璃固化体本身、废物罐的保障、缓冲的回填材料,这些都可防止渗漏和水的进入。

核污染:“万年恶灵”

前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故曾酿成震惊世界的悲剧,但人们更不能忽视核电站核废料的威胁—自核能发电诞生以来,如何处置这些半衰期长达数万年到十万年不等的“万年恶灵”,一直是公认的严峻问题。

中低放射性核废料危害较低;高放废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素,其中一种被称为钚的元素,只需10毫克就能致人毙命。如果不能妥善处置高放废料将会给当地环境带来毁灭性影响。

据公开报道:上个世纪的冷战期间,前苏联出于成本等因素考虑,将核武器工厂产生的高放废料直接排入了附近的河流湖泊当中,造成了严重生态灾难。位于著名的原子能城车里雅宾斯克旁边的加腊苏湖曾经是野生动物的乐园,如今却因受到核废料污染变成了一潭死水,生态环境在未来十几万年内都无法恢复。

近年来,由美国主导的在俄罗斯处理台湾核废料的文件遭曝光后,招致俄方抗议;而台湾打算将低中强度核废料运往朝鲜时,也引起了极大争议。

大陆核电站至今未发生过一级以上的核安全事故

据潘苏介绍,大陆目前核废料的处置监管由国家环保总局核安全与辐射环境管理司负责。该司也就是以前的国家核安全局,后来并到环保总局。

对于境外媒体报道大陆现在因核电站产生的核废料已有1000吨,潘苏认为,情况不是这样,核废料的计算单位是“立方米”,而不用“吨”,所谓的1000吨,应是核电站累计产生的乏燃料重量。

国际上对乏燃料有不同的定义,有的国家就将其当作核废料,而中国与俄罗斯一样,走的都是乏燃料后处理路线,将处置过的乏燃料才算作核废料。大陆核电站直接产生的核废料由废液、洗衣水、防护手套等构成。

面对日益广泛的核能利用,大陆建立了严格的核材料和核废料监管体系,特别是在核电站的监管上越来越严,每座核电站都建立了自己的一套核辐射环境监测系统和监督管理办法。如广东大亚湾核电站就设有11个监测子站,每5分钟向有关部门传送一次监测数据。

大陆运行中的核电站,按照国际现行核事故标准分级,至今没有发生过一次一级以上的核安全事故。潘苏说,小的问题有一些,但都是一些运行方面的事件,如保护系统启动造成紧急停堆,绝对没有发生过泄漏事故。

大陆目前出现的核安全方面的问题,不少是科研、医疗方面引起的。潘苏透露,类似放射源丢失和处置不当的事件,每年都十几起,不过,其危害程度较低,影响范围小。


大陆目前核废料存量的明细账

清华大学核能研究设计院一位不愿透露姓名的核专家向《凤凰周刊》提供了以下数据:核废料主要分高放和中低放两大类,高放废料比重不大,主要是中低放物质。目前,大陆因核技术运用产生废料将近1万立方米左右,研究开发产生的废料大概在5000立方米左右,过去军工生产遗留下的大概有几万立方米,核运用产生的放射源有上万枚。另外,铀矿开采时产生的含放射性物质的废矿石有几千万吨,核矿渣有几千万吨。核电站产生的核废料是几千立方米。

上述数据,就是目前大陆整个核废料存量的明细账。

从中可以看出,大陆目前核废料的主要来源还不在核电站。这位专家说,核电站产生的核废料存量比重低,主要是因为核电站边生产边处置核废料。

据《光明日报》引用德国联邦防辐射局专家的介绍报道称,在德国,核废料主要来自核电站、相关实验室、医学研究机构及一些工业企业。德国印刷、反应堆每年就要产生7000立方米放射性废料,核电站、实验室及医学机构产生20万立方米放射性废料。 一座1000兆瓦的核电站一年产生几十吨放射性废料,这些核废料加工处理后将产生4立方米高辐射核废料、20立方米中辐射核废料、140立方米低辐射核废料和200立方米非辐射性废料。

美国全国核发电站目前产生的核废料共有4.5万吨,并且正以每年2000吨的速度增加。

相比起来,大陆的核废料形势没有到“最危险的时候”。

这位专家表示,目前世界各国处理核废料的方式基本一样,就是深埋。中国对中低放核废料的处理就是按国家的标准和国际原子能机构的要求,不论是固体核废料还是液体核废料,都要将进行固化处理,之后装在200升的不锈钢桶里,放在浅地层的处置库里;高放废物因为其放射性活度高,基本是玻璃固化,放在至少500米深的地层内。

核废料处置“投入上少得可怜,做的人也很少”

不过,大陆在真正核废料处置上还有相当一段距离,存在的问题和压力不在核废料本身,而在处置资金的投入和专业人才队伍方面。王驹在谈到大陆目前的核废料处置现状时表示,“投入上少得可怜,做的人也很少”。

王驹曾是“中国高放废物地质处置技术研究”子课题负责人,也正是此次“高放废物地质处置甘肃北山深部地质环境研究”的技术总负责、项目总负责人之一。1996年1月,王驹受美国总统高放废物处置顾问的邀请,曾赴美参加学术会议,并参观尤卡山地下实验室。王驹说,美国对核废料的处理处置很重视,由总统顾问委员会过问核废料的处理处置事宜。一年仅经费就是六七亿美元,有上万人直接从事相关工作;大陆一年才二三百万元人民币,做相关工作的人也很少,据王驹了解,直接从事这项工作的人仅六七十人。

目前,大陆在核废料处置的专业人才可以用紧缺来形容。

中国辐射防护研究院副研究员范智文,目前正在清华大学攻读核安全方面的博士。他对《凤凰周刊》说,国内的核废料处理方面的人才有特殊情况,人才年龄结构出现断档,年龄大的大了,年纪轻的又不太乐意干。造成这种情况的原因是中国的民用核政策不断变化,以前大陆不太鼓励发展核电,所以不少高校都放松了对人才的培养,有的学校甚至取消了这方面的专业。

现在大陆2020年要达到4000万千瓦的装机容量,对人才的需求猛然增加,人才自然就很短缺。现在大陆高校,凡是有核教学能力和人才的都在恢复相关专业“应急”。


目前暂存在核电站的核废料有的已超过10年

由于核废料的绝对量远远少于核能利用大国,大陆目前还没有感受到核废料在存储空间上的压力。潘苏回答《凤凰周刊》说,目前,大陆兴建的核电站都有自己的废物暂存库,暂存到一定的年限,才送到中低放废物处置库处置。

核电站具体存储核废料(乏燃料)的地方是核电站自建的硼水池,每个硼水池足以储存该核电站10年发电过程中所产生的核废料(乏燃料)。但一般不让存到10年。因为水池内要留有空间,在电站运行到七、八年时间后,这些包括乏燃料在内的核废料就要转走,运到全国统一的处置库。

“现在压力不大,但如果现在不考虑以后的压力,根据现行‘2020规划’,随着核电站的不断上马运营,压力就可能会在若干年后产生,这种压力具体会在什么时候体现出,还不好具体说。”潘苏没有给出压力出现的时间表,但他提示,根据国务院颁布的“中低放废物的管理规定”,大陆现行的核电站的核废料暂存期限是五年,以后可能还要缩短,原则上暂存的核废料都要及时送到处置库去处置。

但大陆目前暂存的核电站内临时存储空间内的核废料有的已超过10年,这部分“过期核废料”在大陆第一座核电站秦山核电站内,一专家告诉《凤凰周刊》。

在核废料处置库建成以前,美国的核废料也是暂存在核电站的硼水池中。在过去30年里,美国运行着的100多个核电站,大部分是采用这种处理方法。

据范智文介绍,大陆核电站核废料暂存库设计存储量都远远高于核电站10年间生产时产生的核废料总量。一般10年的核废料量仅占暂存库设计储量的1/3到1/5,所以暂时不必太担心10年后核电站的核废料没有地方放。

大陆已建成两座中低放射核废料处置库,尚未正式投入使用

国内专家推测,中国核废料存储空间上的压力会在2020前后出现;国外学者认为,是在2040年前后,那时,仅核电站产生的高放射核废料(乏燃料),每年就高达32000吨。

为了应对必然到来的核废料存储空间上的压力,大陆首先着手建设中低放核废料处置库。潘苏介绍,大陆已建成两座中低放射核废料处置库,目前还没有正式投入使用,估计在2006年运营。一个在华南的广东,在大亚湾附近一个叫北龙头的地方;另一个在甘肃,叫西北处置场。

潘苏证实,西北处置场已“提前试营业”,开始接收核电站的核废料(乏燃料),废源来自广东的大亚湾核电站,总共送了四批,目前仅是暂存。

大陆现有核电站产生的核废料的绝对量并不大,百万千瓦的一台机组,一年产生的废料也就在80至100立方米。其中乏燃料一年约30多吨,剩下的是核电站里含有放射性物质的废液等,所以大陆对核废料(乏燃料)的处置处理,很有信心。

中国现有铁路能够承担核废料运输任务

从东南沿海到西北内陆有数千公里之遥,美国一名曾在大陆考察过的官员日前表示,国际同行们对中国核废料从核电站至内地的运输安全非常担心,推测大陆将不得不改造其铁路网路,设计可以有效屏蔽辐射的罐状运输容器。

潘苏回应,大概在2003年底,大亚湾核电站的第一批核废料运到西北处置场,前后四批都采用公路运输,但并没意外情况出现。中国现有的铁路运输线并不需要特别改造,就能承担核废料(乏燃料)的运输任务。

他也表示,根据大陆对中低放核废料的区域处置办法,避免长途运输,今后确实还要再建几座区域性质明显的处置场。按照规划,除了已建好的华南、西北两处,还将在华东和西南两地区建设低放废物处置库。

来源:凤凰周刊2005年第30期
 
标签: 核废料
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