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目前国际上通行的核燃料循环路线有两种：一种是以美国为代表的“一次通过”开放核燃料循环方式，乏燃料经过冷却、包装后，作为放射性废物直接送到深地质层处置或长期贮存。中国、英国、法国等采取的则是闭式核燃料循环，乏燃料从反应堆中更换出来后，一般先暂存在核电厂自建的硼水池内，水可以吸收其大量的残余热量，大约贮存10年后，运送至后处理厂进行后处理。

在后处理环节，像钳子一样的机械手会轻松抓取乏燃料，然后放到剪切机里自动剪切成小块，扔进酸里溶解，其中有用的铀和钚被提取出来重新作为燃料循环使用，剩下的废液交由玻璃固化厂进行固化，再装进特制的废物罐中，运送到永久性处置场封存。也就是说，后处理过程使得核废料的规模大大压缩了。与此同时，这个过程可去掉长寿命放射性核素，降低废物长期毒性，铀资源的利用率也大为提升。

中国并非富铀国家。据国际原子能机构（IAEA）估计，中国有120万至170万吨潜在铀资源，目前探明铀资源储量约17万吨。随着核电机组的增加，中国对铀资源的需求也越来越大，仅靠市场采购难以满足需求。中核集团地矿事业部统计数据显示，到2020年，中国预计将出现高达2600吨的天然铀供应缺口，到2030年，这一数值将攀升至10900吨。提高铀资源利用率的意义，不言而喻。

通常来讲，压水堆核电站铀资源的利用率仅为0.6%左右，如果对乏燃料进行后处理，用“榨”出来的铀在压水中再循环一次，可节省天然铀25%；若如此多次循环，则铀资源的利用率可以达到1%；若将后处理得到的钚与铀富集后剩下的贫铀制成快堆燃料，则铀资源的利用率可以达到60%到70%。

各国乏燃料处理情况

据《全球乏燃料后处理现状与分析》，全国已掌握乏燃料后处理技术的国家有9个：法国、俄罗斯、英国、印度、日本、美国、比利时、德国、中国。其中，法国、英国、印度和俄罗斯正在运营商用后处理厂。

资料显示，过去30年里，美国运行有100多个核反应堆用于发电，目前美国核电站产生的乏燃料共有45000吨，并且正以每年2000吨的速度增加。德国核电站、实验室及医学机构每年产生20万立方米放射性废物。与美德等国相比，中国的乏燃料处理和处置似乎还没有到“最危险的时候”。

但随着核电机组的陆续建成和投运，中国乏燃料的产生量和累积量将呈逐年上升趋势。对于核电在建规模稳居世界第一的中国而言，这种核电站建设与后处理发展之间的脱钩情形将日益突出。相关资料显示，按照中国目前的核电发展规模和速度测算，到2020年将累积产生乏燃料7500-10000吨，2030年将达到20000-25000吨。

然而，中国尚未建成商用大型乏燃料后处理厂，国内首座、同时也是惟一一座乏燃料后处理中间试验工厂建在位于甘肃的中核404厂区内（404厂为中国最早的核工业基地之一），该中试工程年处理能力远远不能满足中国乏核燃料后处理的需求。乏燃料后处理/再循环已然成为中国核燃料循环中最薄弱的环节。

全球第二的在役核电规模，造就了法国发达的核循环工业。法国拥有世界上规模最大、工艺最成熟、技术最先进的商业乏燃料后处理及再循环工业。其阿格后处理厂是法国乃至世界上规模最大、技术最先进、工艺最成熟的商业轻水堆乏燃料后处理基地，两个车间的总处理能力约为1700吨/年，若满负荷运行，可承担90~100台百万千瓦级核电机组每年产生的乏燃料的后处理任务。阿格后处理厂不仅为法国本土所用，还为西班牙、瑞典等国提供服务。

美国虽出于防核扩散原因停止了商业后处理活动，但从未停止过后处理技术的研发。

印度在上世纪50年代就开始后处理技术的研究，是继英、法、俄罗斯之后第四个运行商业后处理厂的国家，其钍燃料闭式循环路线与快堆乏燃料后处理技术均处于较先进水平。

中国的商用后处理大厂建设之所以紧迫，不仅是出于巨大的现实需求，从长远看，还源自中国核电发展“压水堆-快堆-聚变堆”三步走发展战略。

如果将目前商业运行中的压水堆称为 “今天”的核电技术，快堆则是“明日核能”，有“人造太阳”之称的聚变堆，则是“后天”核能技术。代表了第四代核能技术发展方向的快堆，铀资源利用率更高、放射性废物更少、安全性更高。但其所使用的燃料，首先必须要从压水堆乏燃料中提取而得。因此，没有后处理大厂，快堆将成为一座“孤岛”，将面临“无米之炊”的尴尬。

“在快堆核能系统中，快堆好比心脏，核燃料循环好比动脉。”中国原子能科学研究院科技委原副主任顾忠茂曾表示，“如果后处理的能力上不去，那么快堆的规模也就上不去。”

后处理大厂的设计与建设是一项难度很大的复杂系统工程，时间跨度达15年甚至更久。未雨绸缪，建设与中长期核能发展规划相匹配的后处理/再循环项目，刻不容缓。

法国阿格核循环厂：年辐射剂量相当于自然辐射量的百分之一

形势迫切。中国的自主开发与引进国外先进后处理厂技术正在同步推进。

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