任重道远——我国核电站放射性废物处理和处置综述

□ 本刊记者 许 玲

日本福岛核事故导致的核危机，使公众对核电安全高度关注。随后东电公司将含有高浓度放射性物质的核污水排入海洋，也使得核电站乏燃料后处理和核废物处置成为与核安全同等重要的问题，备受瞩目。核电站运行到底会产生哪些废物？这些核废物应该如何处理和处置？我国正在采取哪些措施？这里试图根据相关权威部门的资料和专家学者的判断进行梳理回答。

核电站是依靠核燃料裂变反应释放的核能制造蒸汽，推动蒸汽轮机旋转，带动发电机发电的。核电站运行和人们生活、工业生产一样，不可避免地要产生废物。

所谓核废物，是指核电站在运行中产生的含有放射性的废物。按照核废物放射活度主要分为低放射性、中放射性和高放射性废物三类。据统计，截止2010年底，我国运行中的13个核电机组累计产生约8000多立方米低中放固体废物。随着我国核电站数量的增加，预计到2020年，全国核电厂运行产生的低中放废物量累计约3.6万立方米。尽快提高我国核电站废料处理处置技术能力，建立和完善与我国核电发展形势相适应的核废料处理处置体系和设施，任务非常迫切。

放射源研究生产热室

三类核废物的处理

在低、中、高放射性三类废物中，按其物理形状又可分为气体、液体和固体三种。不同废物有不同的处理处置方法。

1.低中放废气废液达标后排放

核电站产生的含有放射性的废气，人靠嗅觉是闻不出来的。处理这些废气，主要通过高灵敏的仪器探测和捕捉，用压缩贮存或活性炭吸附的办法，让大量短寿命放射性废气衰变掉，经检测达标后才允许排放。有资料统计，煤电站气体排放物对人们健康的危害比核电站大1880倍，燃油电站气体排放物对健康的危害比核电站大830倍。因此，专家说：“正常的核电站的气体排出物对公众和环境的影响是最轻微的。”

经核电站使用过的含有放射性核素的水，也就形成了放射性废液。处理废液，核电站除了可以通过贮存衰变，除去放射性或者稀释到无害水平后排放到江河、湖泊和海洋中外，还可以通过蒸发、沉淀、离子交换等处理方法，将核废液分离成净化液和浓缩液，从而达到废水净化的目的。有媒体报道，美国核电站排出废水中的放射性比家用自来水还低，比含4%酒精的啤酒中的放射性小12倍，比牛奶小140倍。

无论是放射性废气还是废液，在处理后排放前，都要经过严格的监测。自1984年中国建造第一座核电站开始，国家对核安全的重视就从未放松过，制定了一套完整的核安全监督管理体系：成立专门的核安全监管机构；建立完全与国际接轨的核安全法规标准体系；对所有核电站实施安全许可证制度，安全许可证发放后，继续对核电站的设计、建造、运行实施全程安全监督；国家核安全局在我国的四个地区建有监督站，对所有运行或在建的核电站实行24小时现场监督。20年来监测证明，我国核电站一直都是安全运行的。

乏燃料后处理中试厂

2.对固体废物有严格的管理

核电站运行中产生的放射性固体废物，主要包括沾污的设备、废树脂器具和劳保用品等。这些废物经压缩减容打包后贮存在废物暂存库。

为增加核电站废物暂存库的利用空间，低中放射性固体废物的处置首先就是要实施压缩、焚烧等减容措施。专家介绍说，“利用一般的压缩机，把可压缩的废物体积减小到原来的1/6-1/3；利用一二千吨的超高压压缩机，连钢铁金属制品、混凝土块也可以进行压缩减容。一个装满废物的200升金属桶，用超高压压缩机一次，就变成了一个饼块。这样就增加了废物暂存库的存储空间。”

焚烧也是一个道理，将可燃的低中放射性固体废物烧成灰，可以获得很大的减容比。焚烧产生的尾气同样要经过净化，监测达标后才可以排放，保证不会污染环境、有害健康。

由低中放废液蒸发后产生的浓缩物、残留液以及低中放固体废物焚烧后产生的灰烬，聚集较多的放射性核素，为了不让它们扩散开来，采用水泥固化、玻璃固化等方法非常有效。核电站最常用的办法是水泥固化法。把放射性废物按特定的配方浇铸在水泥泥浆中，凝固成坚硬的水泥固化体后，封装在密闭容器中永久封存，等待最终处置。

深埋是核废物的最终归宿

为放射性核废物选定一个合适的处置场进行地质处置，与人类的生活环境长期有效隔离，是目前国际公认核废物处置方式。

现在，世界上已建造了100多个低中放固体废物处置场，我国已建有两座，分别是位于甘肃的西北处置场和广东的北龙处置场。西北处置场建成于1998年，规划容量为20万立方米，首期建成处置容量2万立方米。2000年建成的广东北龙处置场，规划容量为8万立方米，首期建成8800立方米。

在国防科工局会同有关部门编制的《我国低、中水平放射性固体废物区域处置场的规划》中提出，2020年前，在全国规划和建造华南、华东、西北、西南和北方5个低中放废物处置场，规划建设总容量25万立方米，基本形成与核能产业长期发展相适应的废物处置布局。

和火力发电站要不断加煤一样，当核电站的核燃料维持不了一定的功率时，也需要更换。这些被换下来的核燃料叫乏燃料。通俗地说，乏燃料有点类似于火力发电站中的“煤渣”，但乏燃料还不是核废料，因为在当今世界核电技术下，核燃料都只燃烧了3%左右，97%的乏燃料经过处理后还会分离出有用的核材料可再次循环利用。乏燃料处理过程中产生的一小部分废液，由于放射性强度特别高、释放的热量大、毒性大，被称为高放废液，是人们常说的高放废物。

对于高放废物处置，我国《放射性污染防治法》中明确规定，“对高水平放射性固体废物实行集中的深地质处置”。“就像把老虎关进了笼子里，深地质处置库可以牢固地把寿命长、毒性高的高放射性废物长期禁锢在地牢中。”专家给我们作了形象的比喻。

但在哪里建这个坚不可摧的“地牢”可是大有学问。高放废物处置库要建在地下几百米深的稳定地质层上，地质条件要符合没有裂隙、断层、地震和火山活动，没有地下水流的要求，这样才可以保证上万年，甚至数十万年与生物圈的安全隔离。

专家介绍，目前我国高放废物处置库选址工作处于区域预选对比研究阶段，还未进入场址预选阶段，主要在从事基础地质研究和技术准备工作。

资料显示，早在1986年，我国已筛选出西北、华东、华南、西南和内蒙古等五大片区作为高放废物地质处置库预选区域。

专家指出，“经过研究对比，西北地区甘肃北山预选区虽是目前考虑的高放废物处置库重点预选区，但选址研究工作起步早，至今已过去25年，当地的经济社会条件变化巨大，同时考虑到我国是一个幅员辽阔的大国，场址审批至少需要有两个预选区的场址供选，我们还要尽快开展第二个预选区的选择才行。”

我国提出将在2050年前后建成高放废物地质处置库，可以说已经相当紧迫。记者看到，在2006年发布的《高放废物地质处置研究开发规划指南》中，明确了深地质处置开发的主要技术路线和开发的设想。开发和建设时间分为三个阶段：2006-2020年，是试验室研究开发和处置库选址阶段；2021-2040年，是地下试验阶段；2041-2050年，是原型处置库验证与处置库建设阶段。

核废物处置虽是核电产业链的末端环节，但却是事关核电安全和环保的重大问题，是确保核能产可持续科学发展的重大问题，更是与公众健康、环境安全密不可分的重大问题，值得高度重视。搞好核废物处理处置，实现包括核资源、核燃料循环、核电站、后处理和核废物处置等在内的核电产业链科学发展，才能让核电这种经济、安全、高效、清洁的能源，在优化能源结构，应对气候变化，促进经济发展，带动科技创新等领域继续发挥重要作用，作出重大贡献。

下一步要加快推进核废料管理立法进程，转变政府职能，完善管理体制与决策机制，建立稳定的经费渠道，确保研发经费，建设一支稳定的高素质专业人才队伍，加强与公众的沟通，获得支持和信任，通过加强国际合作加速我国在此领域的研发步伐我们的核工业管理部门和科技工作者还有很多工作要做，任重而道远。