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(4)埋入冰川。核废料的温度一般很高,将核废料放在较为稳定的冰原上,它们会随着周围冰的融化向下移动,上方的融冰又将再次凝固,这样就将核废料埋入冰川中。这一想法遭到拒绝的原因很多,其中之一就是冰原会发生移动,导致放射性物质像冰山一样在海洋中漂浮。另外,全球变暖一旦发生,高放射性的核废料依然会进入生物圈。
以上4种设想都被证明不可行。
目前,国际上公认的最安全的核废料处置方式是选择地质结构稳定的地点,建造永久性处置库,将核废料深埋在地下。然而,永久性处置库的选址和建造技术都非常复杂,至今世界上还未有一座真正建成。理想中核废料的永久处置库必须要保证10万年以上的坚固,可是人类历史上却没有任何工程的寿命达到过它的十分之一。所以说,迄今为止,核废料的处置依然是世界难题。
三、各国的核废料政策
世界上不同的国家对核废料实行不同的管理政策,简单地说,可以分为3种:
第一种叫一次通过,也就是不对核废料进行任何处理,直接永久储存。美国、加拿大、瑞典、芬兰等国家采取这种政策。
第二种叫后处理,也就是通过机械、化学等手段将核废料中的铀和钚239分离出来,钚239由于可以制成新的核燃料,因而被看作一种重要资源。法国、英国、俄罗斯、日本、印度、中国等国家采用后处理政策。
第三种可以叫待定,有些国家由于没有后处理厂,也没有打算建造核废料永久处置库,因而采取长期中间储存,待时机成熟再做决定。长期中间储存是指这些核废料仍旧储存在冷却池中,待冷却后再转移到干燥的储存桶内,长期放置在核电站中。
以上3种政策并无高下之分,从长远来看,似乎第二种——核废料的后处理更具优势。将核废料中的铀和钚分离出来制成新的核燃料,既可以充分利用资源,又能减小核废料的体积,堪称一举双得,一箭双雕。然而,后处理并不是万能的。有的专家夸大了后处理的作用,声称“核废料不是废物,而是未被利用的宝物”,这未免太过乐观。这种“不是废物,而是宝物”的论调虽然十分动听,但事实上废物就是废物,不能利用的“宝物”也还是废物。后处理技术提取出铀和钚,虽然可以在一定程度上缩小核废料的体积,却并没有改变核废料中存在的其他元素的高放射性,更不可能将废料全部转化为有用物质。
美国等国家采取一次通过政策也有自己的考虑。核废料中的钚239不仅可以作为核燃料,同时也是恐怖分子梦寐以求的制造原子弹的重要材料,美国出于防止核扩散的考虑,明令禁止这种回收方案。此外,核废料后处理的成本较高,每千克铀的花费约为1000美元,出于经济上的考虑,在当前铀资源尚够使用的时候,没有必要充分节约。
事实上,上述列举的美国等国家采取的一次通过方案也只是未来计划,前文已经说过至今全世界尚未有一座深层永久处置库真正建成。建造永久处置库的工程非常复杂,从选址到运行,其过程往往长达数十年。芬兰的处置库于1987年开始选址,计划于2020年后运行。美国的永久处置库于1983年开始选址,原计划接受首批核废料的时间为2020年,工程中断后遥遥无期。
深层永久处置库的选址非常重要,概括来说主要是两方面:一是自然条件,二是社会因素。从自然条件来说,要选择没有地下水,没有裂缝和缺陷,无地震、火山活动并且远离生物圈的地层。从社会角度,要综合考虑国家的经济发展布局、人口分布、交通是否便利、人民是否支持等因素。
美国永久处置库的选址命途多舛。1983年,美国总统签署公布了核废物处置的基本法,该法令提出在全国范围内建造两个处置库的意向。美国能源部在对多个待选场地进行评价后,筛选出3个预选场址,分别是戴夫史密斯、汉福德和尤卡山,1987年,国会选定尤卡山作为唯一的处置库推荐场址。此后,能源部对尤卡山进行了一系列研发和考察,详细研究了关于场址适宜性的各方面问题,包括地下水渗透、火山爆发几率,以及废物运输的安全性问题等。直至2002年,尤卡山终于被确定为高放射性核废料永久处置库的最终场址。
然而,随着奥巴马政府的上台,事情又出现转折。2009年,奥巴马政府大幅度削减对于尤卡山项目的拨款,永久处置库的建设暂停。奥巴马政府声称,尤卡山不适宜作为核废料的永久处置库,因为在其附近有近代火山活动的证据。事实上,尤卡山问题除了自然因素外,很大程度受到政治和社会因素的影响。奥巴马在竞选美国总统时就承诺反对尤卡山项目,妥善解决核废料问题,并由此获得了内华达州的重要选票。许多年来,内华达州的群众和州政府一直激烈反对在尤卡山建造核废料的处置库。据说很重要的原因之一,就是内华达州没有一座核电站,却要接受从全国各地运来的大量核废物,人民从心理上难以接受。
与美国相比,瑞典和芬兰处置库的选址和建设过程要顺利得多,北欧的地质环境很适合建造核废料的永久处置库。瑞典的场址选定在奥萨马尔镇,那里的地质岩层有15亿岁,非常坚固而且抗震。在投票中,77%的居民赞成在镇上修建处置库。小镇上的一位母亲说,“这些废料总要放到什么地方,那些从能源使用中得到利益的人,也该承担些责任。我们不能总是把这些污染性的东西都丟到非洲。”瑞典的选址之所以能获得较高的民意支持,据说是因为镇政府和瑞典的核燃料及废料管理公司以高度透明的做法赢得了居民的信任。
中国的处置库目前预选在甘肃的北山,那里是一片广大的戈壁滩,人烟非常稀少,地下有完整的花岗岩体,气候和水文条件也很适合作为核废料永久处置库的选址。然而选址北山并非没有争议,我国大部分核电站都位于东南沿海,考虑到长途运输的高成本和高危险性,也有专家建议将处置库建于东南沿海,但东南沿海人口密度大,又是我国经济发展的重点地带,综合来看,北山的选择或许更为稳妥所以说,核废料永久处置库的选址和建造不仅是个科学难题、工程难题,同时也是经济、政治和社会的综合难题。
10万年之久使得永久处置库也不能保证完全安全,但无论如何,这已是目前所有选择中最好的一个。
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