[新闻] 传说中“96%可回收”的核燃料 效率仅10%

楼主: t20056 (吴先生)   2019-05-29 21:43:41
1.新闻网址︰
https://www.thenewslens.com/amparticle/119549
2.新闻来源︰
thenewslens关键评论
3.新闻内容︰
我们想让你知道的是
虽然核能产业总是表示96%的反应炉用后燃料仍存有价值,但在法国的处理中心,目前仅
有1%能够回收再利用,更因此增加了核燃料在法国各地运输的次数,产生了额外的废弃物
,而且回收后的燃料束,还不是每个核电厂都能使用。
文:彭保罗(Paul Jobin,中央研究院社会科学研究所) 自法国世界报(Le Monde)编
译,原文由Pierre Le Hir与Nabil Wakim所撰,吴俊辉翻译
“我们将给后世子孙留下什么?”
这是4月24日星期三,在Caen市(法国西北部诺曼地区)内某间“哲学咖啡厅(Café
philo)”举办的讨论会上,所提出令人值得深思的主题。在公共辩论会(Débat
public)架构之下,以“国家放射性物料与废弃物管理计画(Plan national de
gestion des matières et déchets radioactifs,简称PNGMDR)” 为讨论主轴,在法
国各地举行的20多场集会之中,这是第一场,此系列公共辩论会议将于9月25日结束。以
“我们将给后世子孙留下什么?”为主题,用简洁有力的形式,总结了包括技术、经济、
政治、社会以及道德等等多方面的咨询。
负责主导辩论会的公共辩论委员会主席Isabelle Harel-Dutirou女士强调:“放射性物料
与废弃物的管理与我们每个人切身相关”,并期待能有更多社会大众参与讨论,然而,为
难之处在于应该如何掌握辩论的幅度与复杂性。
就从“国家放射性物料与废弃物管理计画”的标题名称看起:在核能工业上,什么叫作“
物料”以及“废弃物”呢?
就书面定义而言,名称上的区别十分简单:“放射性废弃物”是无法再利用的最终残留物
,而“放射性物料”则非常有可能回收利用。法国核能产业链因此强调“封闭式循环”的
概念,宣告96%已用过燃料仍存有价值。借由循环经济模式,一次工业过程所产生的废料
可经转变,作为另一次工业生产的原料。
然而,现今的真实情况并非如此:实际上仅1%是确有价值的。
各发电厂内已用过的铀燃料会变成什么?
法国的核电园区(Parc électronucléaire)是产生中、高放射性、半衰期长废弃物的
来源。这些废弃物即使经过几十万年的时间,不论是对人体健康或是环境生态而言,依旧
十分危险。至2017年底,法国已累积一百六十万立方公尺的各种放射性废弃物。其中,这
些中、高放射性、半衰期长的废弃物就数量而言,虽然仅占总量的3%左右,然而却凝聚了
高达99.8%的总放射量,因此这些才是最有问题的。
法国电力公司(Électricité de France,简称EDF)每年自19个核电厂的58座核反应炉
卸载1200公吨已用过燃料。这些燃料已在反应炉内经由铀核分裂方式生产了能源。它们的
形态为燃料束,是由浓缩铀芯块以层层堆叠的方式,装入四公尺高的金属管内,接着封装
成燃料棒后,再集结成燃料束。
这些已用过燃料束,首先会移至各电厂的贮存池内进行冷却处置,此阶段为期一~四年。
然后它们将会装入安全容器内,由各电厂以火车转运至位于Manche省Valognes市镇的铁路
运输站。这项运输作业每一年会安排200车次,即每二天就有一班以上的车次执行。
接着,运输作业会由火车站改采特别车队的方式,将这些容器运抵Orano公司(前身为
Areva阿海珐公司)位于La Hague市镇的再处理厂。在那里,这些燃料束将再度放入贮存
池内,继续冷却四至六年后,才能进行再处理作业。
https://tinyurl.com/y42wz692
核能燃料的“再处理作业”是什么?
已用过燃料束的金属组件会经过裁切、压缩后装入容器内,暂时搁置于厂区储存设施里。
至2017年底,La Hague厂已存放了15600个这样的容器,其中2/3源自法国自身的燃料束,
其余的则必须送回那些委托Orano进行再处理作业的国家(例如荷兰、德国、意大利、比
利时等等)。
这些金属组件的废弃物属于中放射性、半衰期长的高阶核废料。它们最终将会移至位于
Bure市镇(Meuse省)附近,预计在2026或2027年启用的深层地质储存中心(Centre
Industriel de stockage géologique,简称Cigéo),进行永久掩埋。
就已用过的燃料本身而言,其中4%的物质源自于核分裂后的产物,以及核反应时所产生的
化学元素。这些物质将掺入玻璃,完成固化作业后再装入容器内,同样搁置在La Hague厂
里,至2017年底,这些容器的数量已超过16000桶,其中99%来自于法国自身的核电园区。
这些是属于最终的高阶废弃物,具高放射性,未来也将移往Bure的储存中心。
已用过燃料内还含有1%的钸元素,这些钸元素将转送至Orano位于Marcoule市镇(Gard省
)的Melox工厂,用以制造名为“混合氧化物核燃料(MOX)”的新燃料。新燃料内混合了
约8%的钸与92%的贫化铀,这是将天然铀浓缩用以制成初始燃料时,所产生的一种副产物
。目前,有22座发电量为900百万瓦(MW)的反应炉每一年共使用120公吨的MOX作为燃料
,分别位于:Blayais电厂(Gironde省)、Chinon电厂(Indre-et-Loire省)、
Dampierre电厂(Loiret省)、Gravelines电厂(Nord省)、Saint-Laurent电厂(
Loir-et-Cher省),以及Tricastin电厂(Drôme省)。
最后,已用过燃料内剩余95%的铀,经回收之后成为“再处理铀”,再转运至Orano的
Tricastin电厂储存设施内,法国电力公司在该厂已存放21000公吨的再处理铀,而1994至
2013年间,他们曾取回一部分,经过再次浓缩后制成新燃料,并且使用于Cruas电厂(Ard
èche省)的四座反应炉内,但自2014年起,他们停止了这项作法。
核能燃料的“回收率”为何?
若加上再处理铀与钸,核能工业将“仍存有价值”的用后燃料回收率提升至96%。但实际
上,有价值再利用的核废料很少,因此,这个回收率,不意味确实有回收价值。
目前,仅有占比为1%的钸元素已再利用。
的确,MOX燃料的制造能将贫化铀再次导入循环内,否则这些铀如同休耕农地般毫无生产
力,每年也可因此减少使用120公吨的新铀燃料。然而,即便如此计算,实际的回收率也
只达10%。换句话说,再处理作业目前仅能保证提供10%的核能发电量。
另外,MOX燃料一旦于反应炉内使用后,就无法再次利用,因为法国并不采行多次回收的
作法,即便这在技术上是可行的。于是这些燃料也只能送回贮存池内冷却,静待其他假设
性用途,目前贮存在La Hague厂冷却池中已用过的MOX燃料有1400公吨,贮存在法国电力
公司其他电厂中则约有500公吨。
https://tinyurl.com/yyxkm5be
上述单次回收的作法,也为这核工产业链的远景点出问题,在法国核电园区里,就属那些
使用MOX反应炉的最为老旧,因此未来也会优先除役关闭。法国电力公司于是计画将下一
代发电量为1300 MW的反应炉转为使用MOX燃料。这项计划策略已在政府的“多年度能源规
划计画书”中获得批准,但仍须进行十年的研究与反应炉机组零组件的修改,大概需等到
2028年才能看到这新一代“示范电厂”,并到2032年才可部署启用。
然而这个情况却可能改变。
法国电力公司公告了自2023年起,首先会在Cruas电厂重新使用再处理铀作为燃料,并在
2030年内也会陆续施行至其他电厂机组。在如此条件下,扣除了4%的最终废弃物,已用过
燃料将可视为完全回收。该公司甚至计画降低目前这些再处理铀的库存量,每年会在燃料
循环内再投入1300公吨,这个数量将会超过每年所产生的1000公吨。
尽管如此,一旦这些燃料进到反应炉内“燃烧”过一次,同样也无法再利用,最后也会转
运至La Hague厂的贮存池内。换句话说,回收作业仅能进行一次而已。
“再处理作业”真能带来好处吗?
综上所述,再处理作业可否真能带来利益呢?“是的。”法国电力公司核能燃料部门主管
Denis Lépée如此回答。他表示:“透过赋予钸元素新价值,可节省10%的天然铀资源;
若是再处理铀的话,则可节省25%,这对于燃料供应的安全性有所贡献,同时也会大幅度
地减少送入深层地质储存的废物量。所以这是一个良性循环。”
在Orano,人们当然也为能够“给予放射性物料二次生命,以求得所有能源潜力”,并且
“全力降低放射性毒性以及废弃物数量,确保其妥善与安全地保存”的科技进行辩护。
至于反核人士,他们则抱持着完全不同的看法。法国绿色和平组织的成员Yannick
Rousselet表示:“关于核废料仍存有价值或可回收这样的神话,实在已经流传太久了。
”他说:“事实上,再处理作业深化了核能危机,不仅倍增了已用燃料在法国各地运输的
次数,更产生了额外的废弃物,像是进行再处理作业时被污染的工具、过滤设备和溶剂,
或是在La Hague厂内产生,并且外溢至空气与海洋中的放射性物质。”
这同时也是美国非政府组织忧虑科学家联盟(Union of Concerned Scientists)的分析
。虽然他们非常支持核能,却也表示:
“再处理作业最终将会提高废弃物的总量。”
Rousselet 先生还指出,经年累月下来,那些保存在La Hague厂高度安全的建筑物内,经
再处理作业后所积累的54公吨“滚动式库存量”的钸元素,造成了危险的情况。该元素除
了具有高放射性毒素之外,若是遭遇恐怖组织的夺取,更可以成为制造核武的原料。
https://tinyurl.com/y5n579yn
另外还需关注的问题,是La Hague厂贮存池的容量已经接近饱和状态,目前已达到93%,
预计将于2030年达到上限。针对这一点,法国电力公司预计会在Belleville-sur-Loire电
厂(Cher省)里启用一座“集中式贮存池”,用来整合与存放所有已用过的MOX或再处理
铀燃料。
至于经济上的收益性,这一点很难去量化。但不论核能产业链再怎么为“再处理作业”策
略辩护,他们其实都知道,不管有没有经过这项回收作业,最终的整体成本花费其实都差
不多。
延伸阅读
车诺比核灾33年后的今天,死亡与罹癌数据为何仍莫衷一是?
将核废料运到国外处理,其实也只是绕境20年后再重回台湾
责任编辑:丁肇九
核稿编辑:翁世航
4.附注、心得、想法︰
看来只有等钠冷式快中子增殖反应炉商业化才能真正解决核废料,提高核燃料反应效率。
作者: pollux945 (已经变老谢了)   2019-05-29 21:45:00
有请土条
作者: Riya520 (GO!!!!!!)   2019-05-29 21:45:00
快中子上个世纪就有了
作者: sligiho (六年级大叔)   2019-05-29 21:58:00
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核废料好好存放就好了,还是你觉得排废气在空气中比较好?https://reurl.cc/NOGMe为了下一代,不要做缺德的事
作者: Brightheat (QQ)   2019-05-29 22:06:00
火力发电的废气可以全灌到这些人家里面吗
作者: jerrylin (嘴砲无视)   2019-05-29 22:08:00
发射到太阳去啊 超人不都这样干
作者: Gweny (Gweny)   2019-05-29 22:28:00
火力发电的废气回收率多少?
作者: chathamcat (chathamcat)   2019-05-29 22:41:00
核废料无解,遗害万年
作者: scarbywind (有事烧纸)   2019-05-29 22:41:00
丢出地球需要的燃料跟花费...在半世纪就可以看到温室气体的影响惹 不用等万年
作者: hygen (海波)   2019-05-29 23:04:00
说遗害万年的,说到底,核废料有害到你什么吗?但是你每天吸火力发电厂的废气吸到饱,吸到得肺癌,有比较好?
作者: clwXXX (CLW)   2019-05-29 23:12:00
其实肺癌的主因应该不是火力发电厂的废弃吧...?
作者: sd2567 (starseed)   2019-05-29 23:43:00
肺癌主因 不是汽机车吗

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